郭旭升院士：“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展

 

技術(shù)進(jìn)步是推動(dòng)我國(guó)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的主要原因。表現(xiàn)之一是，淺層地?zé)崮芾眉夹g(shù)不斷完善，實(shí)現(xiàn)了大型商業(yè)體規(guī)?；?。本世紀(jì)以來(lái)，淺層地?zé)峁┡?（制冷）核心設(shè)備——熱泵類型從活塞式熱泵向螺桿式、離心式熱泵發(fā)展，能效比不斷提高。對(duì)于熱（冷）源的利用方式也拓展至地表水（江河湖水、海水、城市污水）、地下水、土壤、巖體等，從單一的制冷、供暖向冷暖雙供模式轉(zhuǎn)變，淺層地?zé)崮芾靡呀?jīng)遍及各個(gè)氣候區(qū)。

 

截至目前，我國(guó)淺層地?zé)峁┡ㄖ评洌┑拿娣e已達(dá)到8.1億平方米，主要應(yīng)用于東部平原地區(qū)，以環(huán)渤海地區(qū)發(fā)展最好，其次為長(zhǎng)江中下游平原。

 

北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)是我國(guó)目前最大的地源熱泵系統(tǒng)工程，利用“淺層地?zé)崮?多能融合”的方式為257萬(wàn)平方米建筑提供供暖和制冷服務(wù)，年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤7.1萬(wàn)噸，年減排二氧化碳17.7萬(wàn)噸以上。

 

此外，中深層地?zé)峥碧介_(kāi)發(fā)利用技術(shù)體系已初步形成，促進(jìn)了供暖規(guī)?？焖僭黾?。針對(duì)我國(guó)地?zé)豳Y源成因復(fù)雜、開(kāi)發(fā)工程難度大等問(wèn)題，科研人員通過(guò)持續(xù)攻關(guān)，在地?zé)嵯到y(tǒng)形成機(jī)制、熱儲(chǔ)傳熱機(jī)理等兩個(gè)基礎(chǔ)理論方面取得實(shí)際進(jìn)展，形成了地?zé)豳Y源選區(qū)評(píng)價(jià)技術(shù)等四項(xiàng)非常有中國(guó)特色的核心技術(shù)。這些技術(shù)上的進(jìn)步使得中深層供暖面積快速增長(zhǎng)，供暖面積達(dá)到5.82億平方米，年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1102萬(wàn)噸，減排二氧化碳2743.98萬(wàn)噸，在北方清潔供暖和大氣污染防治中發(fā)揮了重要作用。河北、河南、 山東、天津、陜西、山西等省份成為水熱型地?zé)峁┡闹饕獏^(qū)域，占全國(guó)70%以上。

 

2009年開(kāi)始，在河北各級(jí)政府的支持下，中國(guó)石化在河北雄縣通過(guò)對(duì)河北雄縣地?zé)豳Y源、地面用能需求開(kāi)展系統(tǒng)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，協(xié)助政府編制了雄縣12.1平方公里地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用專項(xiàng)規(guī)劃，對(duì)雄縣地?zé)豳Y源實(shí)施整體開(kāi)發(fā)。目前項(xiàng)目已在雄縣建成供暖能力560萬(wàn)平方米，實(shí)現(xiàn)城區(qū)95%以上的建筑采用地?zé)峁┡ｍ?xiàng)目運(yùn)行14年以來(lái)，地?zé)崴弧囟缺３址€(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)的開(kāi)發(fā)。2021年，雄安地?zé)犴?xiàng)目被聯(lián)合國(guó)列入國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)全球推廣項(xiàng)目名錄。

 

同時(shí)，我們還積極探索地?zé)岚l(fā)電商業(yè)模式。高溫地?zé)岚l(fā)電目前已實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化運(yùn)行。作為中國(guó)最大的兩個(gè)地?zé)犭娬荆鞑匮虬司脱蛞拙巡⑷腚娋W(wǎng)。羊八井地?zé)犭娬居?977年試驗(yàn)發(fā)電成功，累計(jì)建成26兆瓦。羊易地?zé)犭娬居?011年試驗(yàn)運(yùn)行，2018年并入電網(wǎng)，規(guī)模達(dá)16兆瓦。2018年1月，云南瑞麗1.2兆瓦的地?zé)岚l(fā)電試驗(yàn)成功，同年10月河北獻(xiàn)縣實(shí)現(xiàn)地?zé)岚l(fā)電和供暖的梯級(jí)利用。

 

應(yīng)做好三方面工作

 

國(guó)家高度重視地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

 

2022年1月，習(xí)近平總書記在中共中央政治局第三十六次集體學(xué)習(xí)時(shí)強(qiáng)調(diào)，要加快發(fā)展有規(guī)模有效益的風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能、氫能?a href='http://theclergymen.com/xinnengyuan/' target='_blank'>新能源，統(tǒng)籌水電開(kāi)發(fā)和生態(tài)保護(hù)，積極安全有序發(fā)展核電。

 

2022年6月，國(guó)家發(fā)展改革委等九部委聯(lián)合發(fā)布了《可再生能源“十四五”規(guī)劃》，提出積極推動(dòng)地?zé)崮芤?guī)?；_(kāi)發(fā)。積極推進(jìn)中深層地?zé)崮芄┡评?；全面推進(jìn)淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)；有序推動(dòng)地?zé)崮馨l(fā)電發(fā)展。

 

此前，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局等八部委發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用的若干意見(jiàn)》，提出到2025年全國(guó)地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e比2020年增加50%，在資源條件好的地區(qū)建設(shè)一批地?zé)崮馨l(fā)電示范項(xiàng)目，全國(guó)地?zé)崮馨l(fā)電裝機(jī)容量比2020年翻一番，為中國(guó)地?zé)崮馨l(fā)展描繪了宏偉藍(lán)圖。

 

要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)需要做好三方面工作。

 

首先要進(jìn)一步加大資源勘查力度，摸清資源家底。為此，建議加大地?zé)峄A(chǔ)性、公益性勘查投入，引入商業(yè)性地?zé)峥辈?，調(diào)動(dòng)社會(huì)各界加大地?zé)豳Y源勘查投入積極性，建立地?zé)峥辈橘Y料共享制度。

 

其次，要強(qiáng)化基礎(chǔ)研究，攻克關(guān)鍵技術(shù)。要向資源品質(zhì)更高、應(yīng)用范圍更廣的深層地?zé)犷I(lǐng)域進(jìn)軍，超前布局干熱巖理論研究及工程技術(shù)攻關(guān)，突破勘探開(kāi)發(fā)利用瓶頸。要進(jìn)一步推進(jìn)“地?zé)?油田余熱”“地?zé)?風(fēng)光+氫能”“地?zé)?儲(chǔ)能”等多方式的多能耦合利用模式，構(gòu)建以地?zé)釣榛A(chǔ)的智慧能源系統(tǒng)。

 

第三，地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的發(fā)展要積極融入城鄉(xiāng)規(guī)劃，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。具體實(shí)踐中，要與城鄉(xiāng)基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃、礦產(chǎn)資源規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、地下水利用與保護(hù)規(guī)劃等相關(guān)專項(xiàng)規(guī)劃做好銜接，結(jié)合各地地?zé)崞焚|(zhì)和用能需求，從供暖/制冷、發(fā)電、工農(nóng)業(yè)綜合利用、旅游康養(yǎng)、儲(chǔ)能等多方面入手統(tǒng)籌整體方案，促進(jìn)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)規(guī)?；?、效益化發(fā)展。

 

（作者系中國(guó)工程院院士、國(guó)家地?zé)崮苤行募夹g(shù)委員會(huì)主任，《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者計(jì)紅梅據(jù)其在2023年世界地?zé)岽髸?huì)上的報(bào)告整理）