試點冰島地熱利用模式 雄安新區(qū)要使用清潔能源

因為雄安新區(qū)，很多中國人才知道“北極綠色能源公司”（Arctic Green Energy Corporation，簡AGEC）—這是一家總部位于冰島的能源公司。

2012年，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。根據(jù)《金融時報》報道，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)。

冰島在清潔能源創(chuàng)新方面一直走在世界前列。AGEC則是冰島知名的地熱能源公司，在地熱利用率方面世界排名頂尖，中石化選擇AGEC作為技術支持順理成章。兩國在地熱開發(fā)方面的合作最早可以追溯至2004年至2005年期間，雙方的合資企業(yè)則正式成立于2009年，該企業(yè)投資了4億元人民幣在當時尚不出名的雄縣。最初的想法，是將已在北歐經(jīng)過測試的技術落地中國北方。

在中國，大量的潛在地熱能源尚未被開發(fā)利用。走在前列的則是如今被規(guī)劃在雄安新區(qū)內(nèi)的雄縣。中國有2/3的電力都是依靠煤炭，但在雄安—地下1500米的地熱能源正被用于供暖。

冰島擁有最前沿技術

“二戰(zhàn)”期間，冰島也一度依靠煤炭能源來保持經(jīng)濟增長，并因此遭受嚴重的空氣污染。

轉(zhuǎn)向清潔能源是這個國家做的一大經(jīng)濟決策。豐富的水資源令這個國家能夠輕易放棄需要高昂代價的煤炭，上世紀50年代，在行業(yè)壯大后，冰島水電進入了激增期。

同一時期，全世界的科學家對地熱的探索日增。冰島的地質(zhì)學家認為這個國家非常適合地熱能源的發(fā)展： 冰島地處亞歐板塊與美洲板塊交界處，地殼活動十分活躍，遍布火山與溫泉，地熱資源豐富。

上世紀90年代，由于鋁冶煉廠激增，冰島對于經(jīng)濟能源的需求量急速提升，開始大范圍使用地熱能源。從1990年到2004年，冰島的地熱發(fā)電產(chǎn)出增加了1700%，而人口增長僅為25%。如今，因為地熱的利用，冰島的電力產(chǎn)出已遠超本國需要。

普遍認為，由于全世界的清潔能源政策走向，地熱能處于能源投資的風口。2014年，全世界的地熱能只提供了不到1%的能源，而國際可再生能源機構預測到2030年地熱能的貢獻將增長5倍。即便如此，地熱所提供的能源仍然有限。即便在冰島這個技術頂尖、地熱資源豐富的國家，科學家和投資者們都不敢把地熱能當成解決空氣污染問題的救星。原因在于這一技術的起步價格太高。無論是鑒別、探索潛在的地熱源，還是建立地熱發(fā)電站，都要求極高的技術和投入。

以現(xiàn)有技術，人類所能利用的地熱僅僅是一小部分。在全球范圍內(nèi)，接近40個國家都位于地熱豐富的土地上，大部分集中在非洲、拉丁美洲以及太平洋(601099,股吧)地區(qū)。

冰島的科學家一直希望能夠找到更有效的方法去提取地熱能源。在這條路上，他們已經(jīng)走了差不多20年。冰島深鉆項目（IDDP）所掌握的技術，目前已達到4500米深度，是世界其他地熱井的兩倍。在這一深度的地熱溫度達到427℃，水在這一溫度和壓力下達到臨界狀態(tài)，既不是固態(tài)，也不是液態(tài)或氣態(tài)。

如果一切都順利，這口4500米深的地熱井將在幾年后開始啟用發(fā)電。世界能源委員會預測，一旦IDDP的項目成功推廣，地熱能將能為世界解決8%的電力供應。

但IDDP的項目耗資巨大，地熱井的深度越深，花費也就越大。這也是為什么地熱領域的研究、資助和政策支持相對而言要稀少很多。

“如果我們只做目前需要的，就永遠不會進步，”冰島前工商部長Ragnheieur Elín árnadóttir曾這樣告訴媒體，“這個行業(yè)提升技術與以往一樣重要，我們在這一領域有很多機會和資源。”

雄縣沒有煙囪

中國與冰島在清潔能源方面的合作始于2002年，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。

但中國與冰島的地熱源情況很不一樣。冰島位于大西洋中脊，其地熱的溫度超過250℃—溫度足夠支持發(fā)電廠項目。而在中國，除了四川和西藏，很難找到超過150℃的地熱源。這一差別導致冰島的經(jīng)驗難以完全復制在中國，中國的地熱項目更多集中在供暖系統(tǒng)上，以期地熱能夠更多地替代化石燃料。

盡管中外專家都認定，中國地熱資源具有無限的潛力，但迄今為止，大部分的地熱資源尚未被開發(fā)利用。在中國的能源消耗中，地熱所提供的能源占比不到0.5%。

雄縣的地熱利用是中國其余地區(qū)的樣版。雄縣是中國首個“無煙城市”，這里沒有煙囪。中國石化計劃，2020年前，在全國打造20個類似的無煙城市。要實現(xiàn)該目標，地熱能開發(fā)量需增長10倍：到2020年地熱發(fā)電量增加至530兆瓦，地熱供暖面積翻3倍。盡管數(shù)字看起來很大，但相對于中國總發(fā)電量這僅是九牛一毛，與冰島的700兆瓦以及美國的3930兆瓦地熱發(fā)電量相比也是相形見絀。

根據(jù)公開報道，雄縣、容城、安新，是中國地熱資源最豐富的區(qū)域之一，地下熱水資源年可開采量折合標準煤220萬噸，約能為4000萬平方米的建筑物供暖。在安全方面，這里近千年未發(fā)生6級以上地震，地下百米以內(nèi)結(jié)構均勻，工程條件好，適宜地下空間開發(fā)。中國地質(zhì)調(diào)查局正在調(diào)查雄安新區(qū)地下0-1萬米范圍內(nèi)土壤層、工程建設層、主要含水層、地熱儲層、深部探測層的地質(zhì)結(jié)構和地質(zhì)參數(shù)。

雄縣曾經(jīng)非常依賴煤電。根據(jù)《金融時報》報道，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。“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。”新技術并沒有導致價格上漲。在這里，一間標準公寓4個月的地熱供暖價格剛剛超過1350元，這與煤炭供暖的價格相當。

期待更廉價的技術

經(jīng)歷油價下跌和中國經(jīng)濟增長放緩，中石化近年對再生能源的投資步伐加大，這些投資包括對太陽能、風能，以及地熱。中國石化新星石油公司就是中國石化以地熱開發(fā)利用為主的清潔能源專業(yè)公司。

到今年2月為止，中石化已經(jīng)在16個省進行了地熱運行操作，為4000萬平方米的住宅和工廠供暖，預計減少了約300萬噸的二氧化碳排放。地熱項目最具潛力的優(yōu)勢在于它能夠有效減少空氣污染，而這一問題如今困擾這北方大部分地區(qū)。

但這里也遭遇了和冰島IDDP項目一樣的問題—價格。盡管地熱相較化石燃料可以減少污染，但一些人仍質(zhì)疑地熱的大規(guī)模啟用。相對比太陽能和風能，地熱能的價格相當高。如果沒有國家支持，這一項目很難大規(guī)模進行。

如今，成為特區(qū)的雄安新區(qū)，不管是地上還是地下的發(fā)展，都將獲得國家的大力支持。但全國其他地方的地熱開采，則取決于利潤。

“很明顯市場有沒有需求才是關鍵，這決定了最終會怎么走。”中國石化新星石油公司黨組成員段喬紅早前接受媒體采訪時如是表示。“其他那些跟隨中石化腳步的大公司”以及不斷增加的競爭力，將會鼓勵更廉價的地熱開采技術出現(xiàn)。“地熱行業(yè)與現(xiàn)在的清潔能源優(yōu)先政策契合的很好。”段喬紅說。