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全球能源轉型 大力推動地熱能利用技術的創新發展

在當今全球能源轉型可持續發展進程持續推進的大背景下,中國作為現下全球地熱能資源利用規模居首的國家,大力推動地熱能利用技術的創新發展,對于維護國家能源資源安全、構建清潔低碳且安全高效能源體系以及達成碳中和目標而言,具有不可忽視且極為關鍵的意義。近年來,從國家宏觀層面已出臺多項政策,立足頂層設計視角,為地熱能利用技術的發展提供有力引導與政策支撐。諸如《“十四五”可再生能源發展規劃》以及《“十四五”能源領域科技創新規劃》等具有綱領性地位的文件,均明確規劃積極推進中深層地熱能供暖、全面推進淺層地熱能開發以及有序推動地熱能發電發展的戰略目標

 

目前,我國已逐步構建起以供暖(制冷)為核心的發展路徑,為國際地熱能發展提供了別具一格的新思路與實踐經驗。目前,中國地熱供暖(制冷)能力已突破14億平方米北方地區地熱清潔供暖、長江中下游地區地熱供暖制冷)以及青藏高原及其周邊地熱發電等,成為近年來產業發展聚焦的熱點領域。在過去的一年中,我國建筑領域淺層地源熱泵中深層水熱型建筑供熱制冷技術持續取得顯著進步,大型淺層管群設計優化以及水熱型高效抽采回灌技術逐步走向成熟;中深層地埋管地熱利用技術不斷創新突破,同軸套管式、重力熱管式、U型管式等多種取熱形式呈現出百花齊放的良好態勢,技術完善度與技術經濟性日益提升,目前推廣應用面積已逾3000萬平方米;深地探索以及地熱發電示范項目建設亦穩步推進,青海共和干熱巖壓裂先導性試驗取得階段性成功、海南海口我國最深地熱科學探井“福深熱一井”順利完鉆,標志著我國在深部地熱資源利用技術領域邁向全新高度。
 
展望未來,隨著更多國家、省、市、地區層面相關利好政策的持續出臺,地熱能勢必將成為我國清潔能源利用以及能源結構轉型進程中的重要支撐力量。然而,當前地熱產業以及地熱能利用技術發展仍舊面臨著諸多嚴峻挑戰,具體涵蓋技術應用成本居高不下、全產業鏈上下游聯動協同不足、產學研結合緊密度不夠、缺乏具有顛覆性與領跑性的關鍵技術以及在國際地熱行業領域的話語權有待進一步提升等方面。為有效應對上述問題,助力中國熱能利用技術水平實現進一步躍升,加速新質生產力的形成,提振行業發展動能,未來可圍繞以下內容持續深入開展科學研究與工程實踐:
 
1. 著力降成本,重點開展政產學研協同地熱供熱技術體系重難點問題攻關。聚焦當前常規地熱能開發過程中影響技術經濟性的核心關鍵點開展技術迭代,例如大型淺層地埋管群耦合熱泵長期巖土熱平衡動態調控、水熱型地熱系統多井聯動抽采回灌中深層地埋管換熱強化及長期能效提升等,同時繼續探索增強型地熱系統以及低成本地熱發電的商業化可行性路徑,通過政產學研多方協同合作,整合各方優勢資源,攻克技術難關,推動地熱能利用技術實現質的突破與創新。
 
2. 拓展多場景,傾力開展地熱供能技術多場景探索及適應性分析。面向煤田熱害治理及煤熱共采、油氣田廢棄井改造利用、零碳園區能源系統規劃設計、農業溫室大棚節能改造等具體應用場景,引入大數據人工智能技術手段,開展地熱能高效利用技術的多場景適應性分析以及學科交叉研究,依據不同場景的個性化需求,精準提出適配的‘地熱+綜合能源’解決方案,充分發揮地熱能在多元場景下的應用潛力與優勢,拓展地熱能利用的技術邊界與市場空間。
 

3. 擁抱大能源,積極開展地熱儲能綜合能源系統技術研究及工程示范。在清潔能源轉型加速推進的大背景下,中國當前光伏發電風電占比呈現逐年穩步提升的趨勢,清潔電力調峰需求愈發迫切。可充分依托地熱能利用系統穩定性強、出力不受天氣及時間等因素影響的獨特優勢,積極探索高溫含水層儲能淺層中深層地埋管儲能等多種技術形式,實現以地熱為核心的綜合能源系統多能耦合協同運行,精準響應電網需求側的靈活動態需求,構建高效、穩定、靈活的綜合能源供應體系,為清潔能源的高效消納與能源系統的穩定運行提供有力保障,進一步推動地熱能高效建筑供能技術持續進步,為我國能源領域可持續發展貢獻更大力量。


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