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地下千米的綠色革命:地熱能與新質(zhì)生產(chǎn)力相結(jié)合
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時間:2025-06-03 11:02:00瀏覽次數(shù):50
“地熱能” 與 “新質(zhì)生產(chǎn)力” 的結(jié)合,是推動能源領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展、實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要方向。
一、概念解析
1)定義:
來自地球內(nèi)部的熱能,通過地熱資源(如熱水、蒸汽、干熱巖等)形式被開發(fā)利用,包括地熱發(fā)電、供暖、制冷、農(nóng)業(yè)溫室等場景。
2)特點:
可再生性:能量來源于地球內(nèi)部放射性元素衰變,可持續(xù)供應(yīng)。
穩(wěn)定性:不受天氣、晝夜影響,能源輸出波動小。
低碳環(huán)保:開發(fā)利用過程中二氧化碳排放極低,部分場景可實現(xiàn)“零碳”。
綜合利用:除發(fā)電外,可直接用于供熱、醫(yī)療、旅游等,產(chǎn)業(yè)鏈延伸性強。
2、新質(zhì)生產(chǎn)力:創(chuàng)新驅(qū)動的生產(chǎn)力新形態(tài)
1)定義:以技術(shù)創(chuàng)新為核心驅(qū)動力,以數(shù)字化、智能化、綠色化為主導(dǎo)方向,具有高科技、高效能、高質(zhì)量特征的生產(chǎn)力新形態(tài),區(qū)別于傳統(tǒng)依靠資源、勞動力投入的發(fā)展模式。
2)核心要素:
技術(shù)創(chuàng)新:如人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、新能源技術(shù)等。
產(chǎn)業(yè)升級:推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化,培育新興產(chǎn)業(yè)。
綠色低碳:以可持續(xù)發(fā)展為目標,減少資源消耗和環(huán)境污染。
二、地熱能與新質(zhì)生產(chǎn)力的融合路徑
地熱能產(chǎn)業(yè)的升級發(fā)展需要新質(zhì)生產(chǎn)力的技術(shù)賦能,而地熱資源的高效開發(fā)也為新質(zhì)生產(chǎn)力提供了應(yīng)用場景,二者融合主要體現(xiàn)在以下方面:
1、技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動地熱開發(fā)效率提升
1)智能勘探技術(shù):利用衛(wèi)星遙感、無人機航磁、大地電磁法等高精度勘探手段,結(jié)合大數(shù)據(jù)分析和AI算法,精準定位地熱儲層分布,降低勘探成本和風險。
2)深層地熱開發(fā)技術(shù):針對干熱巖等深層地熱資源(埋深 3-10 公里),研發(fā)增強型地熱系統(tǒng)(EGS),通過人工儲層改造技術(shù)(如水力壓裂、化學(xué)刺激等)提高熱交換效率。
3)數(shù)字化管理平臺:構(gòu)建地熱田智能監(jiān)測與控制系統(tǒng),通過傳感器網(wǎng)絡(luò)實時采集溫度、壓力、流量等數(shù)據(jù),利用云計算和機器學(xué)習優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度,提升地熱田壽命和能源利用率。
2、產(chǎn)業(yè)融合催生新經(jīng)濟模式
1)地熱+多能互補系統(tǒng):將地熱與太陽能、風能、儲能技術(shù)結(jié)合,構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)。例如,地熱供暖與光伏制氫耦合,實現(xiàn)“基荷能源(地熱)+波動能源(風光)+儲能(氫能)”的協(xié)同供電、供熱、供氫,提升能源系統(tǒng)穩(wěn)定性和靈活性。
2)地熱+數(shù)字產(chǎn)業(yè):利用地熱的穩(wěn)定低溫熱源,建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心。開發(fā)地熱大數(shù)據(jù)分析平臺,為政府、企業(yè)提供地熱資源評估、項目規(guī)劃、碳減排核算等服務(wù),推動地熱產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
3)地熱+循環(huán)經(jīng)濟:對地熱尾水進行梯級利用,例如:先用于發(fā)電,再用于供暖、溫室種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖,最后回灌或處理后作為工業(yè)用水,實現(xiàn)“一水多用”。
3、綠色低碳推動產(chǎn)業(yè)升級
1)替代傳統(tǒng)能源: 在建筑領(lǐng)域,推廣地熱熱泵系統(tǒng)替代燃煤、燃氣供暖,減少碳排放。在工業(yè)領(lǐng)域,利用中高溫地熱(150℃以上)替代燃煤鍋爐,用于化工、食品加工、紡織等行業(yè)的工藝加熱,助力工業(yè)脫碳。
2)碳交易與綠色金融:地熱項目可通過開發(fā)溫室氣體自愿減排項目(CCER),將碳減排量納入碳市場交易,增加收益來源。借助新質(zhì)生產(chǎn)力中的綠色金融工具(如綠色債券、碳金融衍生品),吸引社會資本投入地熱開發(fā),緩解資金壓力。
三、發(fā)展意義與前景
1、對能源轉(zhuǎn)型的意義
1)保障能源安全:減少對化石能源的依賴,增強能源供應(yīng)的自主性和穩(wěn)定性,尤其適合油氣資源匱乏但地熱資源豐富的地區(qū)(如我國西藏、云南、京津冀等地)。
2)助力“雙碳”目標:地熱作為零碳或低碳能源,可直接降低能源領(lǐng)域碳排放。
2、對新質(zhì)生產(chǎn)力的意義
1)技術(shù)驗證場景:地熱開發(fā)涉及地質(zhì)勘探、高溫裝備、智能控制等多領(lǐng)域技術(shù),為新質(zhì)生產(chǎn)力的前沿技術(shù)(如高溫超導(dǎo)電機、地熱能AI預(yù)測模型)提供試驗場和商業(yè)化應(yīng)用機會。
2)產(chǎn)業(yè)升級示范:地熱與數(shù)字經(jīng)濟、循環(huán)經(jīng)濟的融合模式,可復(fù)制到其他可再生能源領(lǐng)域(如風能、太陽能),推動整個新能源產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化發(fā)展。
3、全球發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
1)現(xiàn)狀:目前,全球地熱發(fā)電主要集中在冰島、美國、菲律賓等國,中國地熱供暖規(guī)模居世界首位,開發(fā)潛力巨大。新質(zhì)生產(chǎn)力驅(qū)動下,德國、日本等國正加大干熱巖技術(shù)研發(fā)。
2)趨勢:技術(shù)向 深層化、智能化、綜合化發(fā)展,干熱巖、Enhanced Geothermal Systems(EGS)、多能互補系統(tǒng)成為研究重點。政策支持加強,各國通過補貼、上網(wǎng)電價優(yōu)惠、碳定價等機制推動地熱開發(fā),同時注重環(huán)保和社區(qū)參與(如冰島的地熱資源收益共享模式)。
四、我國發(fā)展建議
1. 加強技術(shù)創(chuàng)新與攻關(guān)
設(shè)立國家層面的地熱科技專項,重點突破干熱巖勘探開發(fā)、高溫鉆井裝備、地熱儲能等關(guān)鍵技術(shù),建立產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新平臺。推動地熱與數(shù)字化技術(shù)融合,如建設(shè)“智慧地熱田”試點,利用5G、物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)全流程自動化監(jiān)控。
出臺地熱資源開發(fā)利用規(guī)劃,明確目標和重點區(qū)域,將地熱納入可再生能源消納責任權(quán)重。 探索地熱礦業(yè)權(quán)改革,簡化審批流程,允許地熱資源與其他礦產(chǎn)資源(如鋰礦)綜合開發(fā)。 發(fā)展地熱碳匯交易,支持符合條件的項目進入全國碳市場。
3、拓展應(yīng)用場景與產(chǎn)業(yè)生態(tài)
在北方地區(qū)推廣地熱清潔供暖替代散煤燃燒,在南方地區(qū)探索地熱制冷與建筑節(jié)能結(jié)合。 依托地熱資源豐富的地區(qū)(如川藏、滇西),建設(shè)地熱+旅游+康養(yǎng)綜合產(chǎn)業(yè)園區(qū),培育新的經(jīng)濟增長點。鼓勵企業(yè)“走出去”,參與全球地熱項目投資與技術(shù)合作,提升我國在地熱領(lǐng)域的國際話語權(quán)。
五、總結(jié)
地熱能與新質(zhì)生產(chǎn)力的結(jié)合,既是傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)升級的必然選擇,也是培育新動能、構(gòu)建現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的重要抓手。通過技術(shù)創(chuàng)新、模式創(chuàng)新和制度創(chuàng)新,地熱產(chǎn)業(yè)將從“小眾能源”走向“主流能源”,為全球能源轉(zhuǎn)型和新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展貢獻力量。
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