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環(huán)境生活雜志:地熱能源不該被冷落
時間:2013-08-16 11:30   來源:環(huán)境生活雜志   責任編輯:毛青青

環(huán)境生活雜志:地熱能源不該被冷落

    地熱專家、國際地熱協(xié)會理事鄭克棪。    朱艷/攝

  1962年畢業(yè)于南京大學水文地質(zhì)專業(yè)的鄭克棪,是繼中國“地熱之父”任湘之后,推動中國地熱能研究和開發(fā)運用的功臣,也是發(fā)現(xiàn)北京城區(qū)地熱田的貢獻者之一,對我國的地熱開發(fā)歷程了如指掌。談到地熱資源,鄭克棪如數(shù)家珍,比如《環(huán)境與生活》記者一問及北京大學、清華大學這兩所高校的地熱開發(fā)情況,他立即從電腦里找出一張表格,表格上詳細記載著打井時間、井深、水溫、每天出水量等數(shù)據(jù)……
  
  40年前曾是中國地熱能的春天

  被“冷遇”多年的地熱能源的研究和開發(fā)在40年后,再一次迎來春天。由于減少碳排放的當務之急,2012年10月24日,國務院常務會議討論通過《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》,其中專門提到地熱能的開發(fā)利用。

  其實,早在上世紀70年代,我國的地熱能開發(fā)曾迎來了第一個春天。當時因為石油危機,各國都急切地尋找新能源,中國也不例外,并將目光轉(zhuǎn)向了地熱。鄭克棪恰好趕上了這個機遇。此后無論是地熱“受寵”也好,被“冷遇”也罷,鄭克棪都堅守在地熱開發(fā)研究的崗位上。

  1994年,鄭克棪被聯(lián)合國經(jīng)濟和社會事務部聘為咨詢專家,在任7年間,他的主要工作是援助第三世界國家地熱和地下水相關(guān)項目,曾三次被派往太平洋島國密克羅尼西亞擔任找水專家。后來他又擔任了中國能源研究會地熱專業(yè)委員會主任,現(xiàn)在的身份是中國能源研究會地熱專業(yè)委員會專家委員會主任、國際地熱協(xié)會理事。他說:“做了幾乎一輩子的地熱,現(xiàn)在就想為中國的地熱事業(yè)多做一點事。”

  人類對地熱的利用,除了我們熟悉的溫泉外,還包括供暖和制冷、養(yǎng)殖、灌溉、醫(yī)療等,鄭克棪將這些都歸納為對地熱能的直接利用范疇。
  我國是開發(fā)利用溫泉資源最早的國家之一,如北京小湯山溫泉療養(yǎng)院是地熱發(fā)揮醫(yī)療作用的一個典型案例。在養(yǎng)殖方面,地熱也發(fā)揮了自身優(yōu)勢,比如原產(chǎn)于非洲的羅非魚,一畝水面可年產(chǎn)20000斤,而一般的草魚、鯰魚,一畝水面年產(chǎn)量為200斤,相差100倍!這是因為羅非魚對氧氣的需求比草魚、鯰魚少,可以很密集地養(yǎng)殖,“看起來,整個水里一鍋魚,密度很大。但是羅非魚要溫度,15℃的時候,它就不動了;12℃它就凍死了;20℃以上,它才能活蹦亂跳。”
  
  地熱發(fā)電比風電更穩(wěn)定

  很長一段時間以來,中國利用地熱僅限于泡溫泉澡,沒把它作為能源來利用。“1970年,時任地質(zhì)部(今國土資源部)部長的李四光首先提出把中國地熱開發(fā)作為能源來開發(fā)。”其實,李四光當年也看到了環(huán)境問題。1970年11月6日,李四光對地質(zhì)院校代表說,“地球是個龐大的熱庫……煤那么寶貴……子孫后代要罵我們把那么寶貴的東西都燒掉了,白白浪費掉了……煤既寶貴又討厭,不僅把空氣搞壞,還費人力、物力來運輸,地熱拿出來就可以發(fā)電,為什么不用?”

  發(fā)電是利用地熱的重要方式。地熱能比太陽能、風能的能量品位高,而且可長期不間斷,“一年365天,一天24小時老在那兒噴,而太陽能和風能則時有時無。”據(jù)世界能源理事會統(tǒng)計,一年365天,共計8760小時,地熱能的利用系數(shù)是72%~76%,一些技術(shù)先進的國家能達到95%,也就是說一年可運行8322小時,設備維修時間很短。而普通火電廠的利用系數(shù)是50%多一些,風力發(fā)電是21%,太陽能發(fā)電是14%,即一年之中,太陽能發(fā)電設備真正運轉(zhuǎn)的時間僅有1200多小時。我國目前最大的地熱發(fā)電站——西藏羊八井地熱發(fā)電廠,利用系數(shù)達到69%,略低于世界平均水平,即使這樣,地熱發(fā)電的優(yōu)勢仍很明顯。

  地熱能與太陽能、風能一樣,屬于可再生資源,“因為地下的熱有的是,用完了會自然補充上去。當然,集中利用在某個點上可能補充得稍慢一點,趕不上,那么就讓它先‘休息’一會兒,用別的地方的。過個5年10年,這個點又可以再用。”
  
  北京“溫泉入戶”不到百分之五

  由于含有大量對人體有益的礦物質(zhì),溫泉不但成就了大量商業(yè)性質(zhì)的度假村,也刺激了地產(chǎn)界的“溫泉入室”項目。然而3年前,北京市在全國率先禁止類似項目的審批,原因是天然溫泉水是有限的,從健康角度講,溫泉只有“泡”才能產(chǎn)生效果,而“溫泉入戶”,大多采用淋浴的方式,這是對地熱資源的極大浪費。“泡溫泉能幫助有益的礦物質(zhì)滲透到皮膚下面,淋浴的效果沒那么好。”鄭克棪解釋道,而且由于溫泉一般都進入了別墅,人不常住水不常用,管道里的水就變涼了,用的時候還要放掉這段管子里的冷水,這就又造成了浪費。

  到目前為止,禁止“溫泉入戶”的省市,全國也就只有北京市。那么,北京市的溫泉資源到底利用得怎么樣?

  1970年初,鄭克棪還在國家地質(zhì)部的水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊工作,“部長一聲令下就讓這個隊去做地熱了。當時,北京已經(jīng)有個小湯山溫泉,海淀區(qū)有個溫泉村,上世紀50年代這個溫泉村還有水流出來,到1956年左右就流不出來了,這證明天然溫泉會斷流,有衰竭的時候。”后來,人們想到在斷流的溫泉上鉆井,一年之后,溫泉水就又冒出來了,40多年來,北京從原來的只有兩三個大溫泉,發(fā)展到現(xiàn)在已有500多眼井,而且,井的深度也在不斷增加,在20世紀70年代,打井不到1000米,溫泉水就出來了;現(xiàn)在最深的時候得鉆到4000多米才出溫泉水。

  鄭克棪說,北京市國土資源局地熱管理處停止審批“溫泉入戶”房地產(chǎn)項目的另一個原因,是控制房價。當時,這類房子要比普通住宅貴約20%,“其實,這樣的房子在全北京市不到5%。”

  鄭老并不認為這些可以成為反對溫泉入戶的理由,即使是溫泉入戶對溫泉水有所浪費,也可以通過相應措施來解決,“人有錢了就希望生活得更好一點,就像五星級賓館的標準是,熱水龍頭一開,7秒來熱水;四星級賓館是20秒;三星級賓館,1分鐘來熱水。水管是一樣的,為什么能7秒出熱水呢?因為不用的熱水一直在循環(huán),不是像樹枝一樣,伸到你這,你是末端,而是一個岔路,流到你這再繼續(xù)循環(huán)。”同理,“溫泉入戶”也可以采取與五星級賓館相同的管道系統(tǒng)。此外,即使有冷水,也可以回灌到地下去,或者用電加熱再利用,“都有礦物質(zhì),有醫(yī)療價值,干嘛要浪費呢?”
  
  “國家應先做好示范工程”

  上世紀70年代以后,我國地熱發(fā)電在李四光的推動下曾出現(xiàn)了一段時間的繁榮景象,使中國在這方面走在世界前列。1971年4月28日,他在臨終前一晚還對自己的女兒李林說:“我對地熱工作比較放心,因為大家都重視它了,我希望能看到地熱工作開花。”

  在短短的時間內(nèi),李四光在全國推動建立了7個小型地熱發(fā)電站。然而,時至今日,只有廣東省梅州市豐順縣湯坑鎮(zhèn)的鄧屋村的地熱電站還在使用,“已經(jīng)換了3臺機器,一臺機器的壽命只有20年。”不過由于周邊地熱資源的濫采,這座被譽為我國第一座地熱發(fā)電站的現(xiàn)狀并不樂觀。

  還有一個嚴峻的現(xiàn)實是,高溫地熱發(fā)電最有優(yōu)勢,而我國的高溫地熱資源并不多,而且主要集中在西藏地區(qū),1977年投入使用的西藏羊八井是目前我國最大的高溫地熱發(fā)電站,“溫度一般在160~200℃,而其他國家的高溫地熱多數(shù)可達到260~300℃。”鄭克棪解釋,160℃的地熱是以濕蒸汽的形式冒出來,其中只含13%的氣,其余都是水,發(fā)電時要先把水和氣分開,再用氣來推動汽輪機發(fā)電,而260℃以上的地熱就全部是干蒸汽,“像意大利、日本、美國的地熱發(fā)電站出來的都是干蒸汽,一根管子通到汽輪機,就發(fā)電了。”
  在推動地熱投資項目屢屢受挫后,鄭克棪像許多地熱專家一樣,一直在努力,希望國家對地熱發(fā)電進行補助,“國家應該重視地熱,畢竟投入還是相對少,西藏現(xiàn)在是26兆瓦的地熱發(fā)電能力,其實它可以達到近300萬兆瓦。”鄭老說,國家必須先投入,做好一個示范工程,緊接著就會有投資商進入。為什么要國家補助?“商業(yè)投資必須有利潤,計算多少年回收成本,靠自己賣電,風險很大。我向人推薦投資地熱,但人家一聽沒補貼,就談不下去了。”

  與地熱發(fā)電境遇截然不同的是,國家收購風電的價格是每度補貼0.53元,“我說給外國人聽,他們很奇怪:‘中國的補貼是每度0.53元,發(fā)電的成本不要這么多吧!’”而太陽能光伏發(fā)電的補貼則高達每度電一元多。

  今年1月10日,國家能源局、財政部、國土資源部、住房城鄉(xiāng)建設部共同發(fā)布了《關(guān)于促進地熱能開發(fā)利用的指導意見》,指導意見里提到給地熱發(fā)電補助,但鄭克棪認為現(xiàn)在還不能太樂觀,還需要一個過程,因為地熱的開采有其特殊性。“必須要準備好足夠的資源,就拿鉆井環(huán)節(jié)來說,并不是每個井都可以用的,不行就要重新?lián)Q一個地方鉆,羊八井1977年發(fā)電,到1991年才裝完26兆瓦的發(fā)電機組。西藏羊易經(jīng)過勘探,發(fā)現(xiàn)可以建30兆瓦的發(fā)電機組,去年開始鉆,到11月那邊就冰天雪地沒法鉆,今年3月才又上去鉆,到現(xiàn)在還沒有完工。”鄭老此處談到的羊易地熱田,位于西藏當雄縣羊八井區(qū)吉達鄉(xiāng)南羊易村西側(cè),東距拉薩市72公里。
  
  環(huán)境百科
  
  “中國地熱之父”任湘
  地質(zhì)學家、地熱專家任湘,湖南省湘陰縣(今汩羅市)人,他是我國杰出的無產(chǎn)階級革命家任弼時同志的侄子。

  1926年8月,任湘生于上海。1945年,他畢業(yè)于延安自然科學院(北京理工大學前身)農(nóng)學系。1952年,他畢業(yè)于蘇聯(lián)莫斯科地質(zhì)學院勘探系。1952年底,他從蘇聯(lián)回國,被分配到北京地質(zhì)勘探學院工作,干了11年,從助教干到系主任,擔負勘探地質(zhì)學、稀有元素礦床及勘探學等專業(yè)新課的講授,還撰寫了《中國地熱發(fā)電現(xiàn)狀與展望》、《關(guān)于羊八井地熱田深部熱儲的剖析》等30余部論著,他至今仍在為中國的地熱開發(fā)事業(yè)貢獻力量。

  從20世紀70年代起,任湘一直沒有脫離地質(zhì)、地熱的專業(yè)工作,參加了國家“七五”、“八五”地熱科技攻關(guān)計劃的執(zhí)行,帶領(lǐng)地熱專業(yè)代表團出國考察,參加國際學術(shù)會議,主持全國地熱資源評價和開發(fā)利用活動。

  在擔任華北地熱中心主任和地熱專業(yè)委員會主任期間,他為開發(fā)地熱資源,七進西藏、十赴騰沖(滇西),他還和同事們探明西藏羊八井的一眼高溫地熱井的溫泉溫度,可高達320攝氏度,令世人為之震驚。意大利人對此深表懷疑,派專家?guī)x器前來測試,最后不得不心服口服地說:“你們中國是正確的。”因為任湘在地熱方面的專業(yè)知識和成就,被國際地熱專家稱為“中國地熱之父”。

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