2002年,中國國家領導人訪問冰島(這是中國國家領導人首次訪問該國),此后兩國關系在互利共贏的基礎上揭開了新篇章。中國對清潔能源的興趣讓兩國建立了富有成效的合作,而為冰島九成家庭供暖,占其全國一次能源總量66%的地熱能成為合作的起點。
▲冰島地下熱流滾滾
是世界上地熱資源最豐富的國家之一
2012年,逐漸參與北極事務的中國與冰島簽署框架協(xié)議,支持兩國在地熱能源、海洋以及極地科學領域開展深入合作。兩國能源行業(yè)巨頭——中國的中石化和冰島的AGEC——迅速采取行動,在中國23個市、縣合力開發(fā)地熱項目,由AGEC提供技術支持,中石化則負責提供中國地下資源的地震學數(shù)據(jù),并疏通項目推進所必需的政治和經濟關系。展望未來,馬格努森說AGEC將在雄安新區(qū)的供暖開發(fā)中“發(fā)揮重要作用”。
據(jù)估計,中國擁有全球約六分之一的地熱資源,地熱能發(fā)展?jié)摿薮?。但截?015年,中國的地熱發(fā)電量僅為冰島的15%。與冰島的高溫地熱不同,中國地熱資源溫度較低,在149℃以下。這種溫度范圍更適合直接使用如供暖,而非發(fā)電。
中國目前僅發(fā)現(xiàn)喜馬拉雅地熱區(qū)一處高溫地熱,因此僅擁有少量的地熱發(fā)電站,其中最大的一座位于西藏羊八井地熱田。不過中國地熱發(fā)展的最大潛力在于低溫地熱,這正是AGEC所擅長的領域。
▲西藏羊八井地熱發(fā)電站
目前,地熱能源正在中國興起。中共中央委員會在「十三五」規(guī)劃中,將發(fā)展地熱資源作為一項重要任務,并計劃2020年之前達成53萬千瓦的地熱發(fā)電能力。單是提出將地熱作為國家的優(yōu)先任務就很說明問題。
AGEC首席技術官孫彩霞解釋說,依據(jù)「十三五」規(guī)劃方向,AGEC鼓勵縣級政府開發(fā)地熱能源,不要受限于初始投資成本。
▲河北地熱資源分布圖
讓雄安沒有煙囪
雄縣沒有煙囪,是無煙城市。孫彩霞用略帶驕傲的口吻說道。雄縣位于河北省,曾經非常依賴燃煤發(fā)電。現(xiàn)在,這里90%的建筑由AGEC運營的36座地熱站供暖。剩下的建筑,則采用其他公司管理的地熱能源和天然氣、煤等傳統(tǒng)能源混合供暖的方式。
AGEC在雄縣的地熱供暖系統(tǒng)是中國地熱直接供暖技術的樣板。5個生產泵將地熱水由地下抽出,經過錯綜蜿蜒的卡壓式316L不銹鋼給水管,進入鋪設在50萬平方米地板下的細管。接著再由3個水泵將水重新注入原來的井中,構成循環(huán),延長資源壽命。水中的腐蝕性元素會經凈化器過濾,防止管道銹蝕。
▲地熱利用循環(huán)示意圖
這整套系統(tǒng)類似于人類的血管系統(tǒng):血液經心臟灌注進入動脈,然后分流進入毛細血管,并在毛細管內進行養(yǎng)分的交換和過濾,之后重新回到心臟,完成一次閉路循環(huán)。地熱水回注和抗腐蝕措施都受益于中冰伙伴關系帶來的技術升級,上世紀70年代雄縣最早建立地熱系統(tǒng)時并沒有采用這兩項技術。
技術提升了,但價格仍然低廉。在每年11月至來年2月的法定供暖季,雄縣的消費者能夠以與煤炭供暖相當?shù)膬r格獲得地熱供暖:一間標準公寓4個月的供暖價格剛剛超過200美元(折合人民幣約1350元)。
▲冰島的地熱發(fā)電廠,別看“煙塵滾滾”
其實大多都是水蒸氣
利劍斬污,地熱幫忙
但雄縣并非毫無污染。環(huán)繞在北京周圍的河北省,擁有眾多支持首都北京能源需求的燃煤電站和生產中心,經常位居中國污染最嚴重省份名單的榜首。
2016年12月,河北省的空氣品質指數(shù)突破每立方米1000微克(遠高于環(huán)保部制定的年均35微克的國家標準),省政府不得不明確設立減少顆粒物的目標,并在工作報告中將緩解污染作為首要任務。地熱能源能夠減少對煤炭的依賴,從而有利于改善空氣品質;地熱電站的二氧化碳排放僅為燃氣電站的1/6,因而更有利于氣候發(fā)展。
▲北京霧霾嚴重,治理污染成了重中之重
地熱應用未來可期
今年1月,國家能源局宣布到2020年地熱供暖利用總量將達到4200萬噸標準煤,雖然在中國每年消耗的逾40億噸煤炭中這一數(shù)字僅占不到2%,但對將因集中地熱供暖而重見藍天的雄縣等地而言,則是值得期待的。
馬格努森和孫彩霞都看好地熱能源行業(yè)的持續(xù)發(fā)展,他們也相信將有越來越多的地區(qū)會開始尋求用地熱技術為住宅樓供暖。有了國家和地方政府的進一步支持,地熱能源將從原本的鮮為人知,成長為中國不可替代的清潔能源。