PDF《试论我国干热岩地热资源开发战略》

2015 年度, 地热能划分为浅层地温能、 水热型地热资源和干热 岩地热资源.干热岩是指埋深大于

3 000 m, 一般温度 大于 150℃的高温地热资源, 是内部不存在流体或仅 有少量地下流体的高温岩体, 采用 EGS(增强地热系 统或工程地热系统)技术开发(图1).鉴于常规高温 地热资源的储量有限, 且干热岩资源占总地热资源量 的99% 以上, 加速我国干热岩开发已迫在眉睫. 图1干热岩地热资源开采示意图 (引自 Geothermal Explorers Ltd. 2005) Fig.

1 Schematic diagram of mining of HDR geothermal resources

1 干热岩地热资源开发的必要性 1.

1 我国能源革命的重任 为面对能源供需格局新变化、 国际能源发展新趋 势, 保障国家能源安全, 习总书记在

2014 年6月的中 央财经领导小组第六次会议上, 提出了推动能源消费 革命、 推动能源供给革命、 推动能源技术革命、 推动能 源体制革命和全方位加强国际合作五点要求.而我国 北方日益严重的雾霾天气, 与能源消费结构有着紧密 的关系.去年在北京之所以创造了 APEC 蓝 的奇 迹, 与京、 津、 冀地区甚至扩大到山东省的汽车单双号 限行, 石化、 火电等污染企业的停、 限产密切相关. 面对当前的形势, 中国工程院设立了 推动能源 生产和消费革命战略研究 重大项目, 并提出:综合世 界能源发展方向和我国能源生产革命的基础, 我国能 源生产革命的方向是 能源资源保障多元化和安全 化、 能源生产绿色化和高效化、 能源系统信息化和智能 化以及全国能源资源的优化配置 , 并提出推动中国 能源生产革命的 三大战役 是倍增油气、 绿色煤炭和 半壁江山 的非化石能源 [1 ] . 1.

2 地热能在能源生产革命中的重要性 WEC( 世界能源理事会) 在2013 年公布了

2010 年的世界一次能源利用量(表1), 其中, 风能、 太阳能、 地热能 及海洋能利用之和约为2. 2EJ, 占总比重仅0. 4%[2 ] . 表12010 年世界一次能源利用量(WEC, 2013) Table

1 Utilization of Primary Energy in the World in

2010 (WEC, 2013) 能源 一次能源利 用量(EJ) 百分比 /% 化石燃料

435 79.

6 石油

172 31.

5 天然气

114 20.

9 煤炭

149 27.

2 可再生能源

81 14.

8 生物质能

66 12.

1 水能

13 2.

3 风能、 太阳能、 地热能、 海洋能 2.

2 0.

4 核能

30 5.

5 总计

546 100 对于

2050 年世界能源的发展预测, WEC 提出两 个可能的方向:(1) 消费驱动模式(Jazz), 预测能源总 利用达 879EJ, 届时非水可再生能源占能源总消耗的 20% , 化石燃料仍占主导地位;

(2) 政策驱动模式(Symphony), 预测能源总利用达 696EJ, 届时非水可再 生能源占能源总消耗约 32% , 化石燃料的优势减弱 (表2). 表2世界电力生产的能源构成预测 (WEC, 2013) Table

2 Electricity Production VS. Energy Sources 2010-

2050 (WEC, 2013)

2010 2050- Jazz 2050- Symphony TWh 百分 比/% TWh 百分 比/% TWh 百分 比/% 煤炭

8 666

40 20

279 38

8 384

18 天然气

4 777

22 13

427 25

9 517

20 水力

3 491

16 5

789 11

7 701

16 核能

2 783

13 3

279 6

6 950

14 石油

980 5

0 0

0 0 非水可再生能

798 4

10 894

20 15

266 32 总计

21 476

53 647

47 918 仅依靠风力和太阳能电力能够实现非水可再生能 源到

2050 年占世界电力生产的 20% ~ 32% 吗? 虽然 近年来世界风力和太阳能的发电量快速增长, 并已分 别于