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“地热能+”打造行业增长新引擎 ——专访中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心主任李宁波

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  来源:地源热泵网     发布日期:2019-10-08
核心提示:近日,《地源热泵》杂志社记者有幸专访了中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心主任李宁波。李宁波主任指出地热能行业正迎来新的发展机遇,一方面,地热能发展前景广阔,引领了当前的绿色清洁能源潮流;另一方面,地热能的利用是一个系统工程,影响地热能发展的因素涉及到技术、管理体制、市场接受度等层面,目前我国的地热能发展呈现出新的特点。未来,地热市场前景依然广阔,挑战依然存在。能源的革新,更是地热能行业从业者“坚守初心,牢记使命”的自我革命。在接下来一段时间内,我国的地热能行业发展仍会保持高增长态势,由于新规划、政策的

“衣食足”“仓廪实”到“知礼节”,人们的需求观念也在从“求温饱”到“求环保”,从“谋生计”到“谋生态”转变。在众多清洁能源中,地热能被视为一种绿色低碳的可再生能源,具有储量大、分布广、清洁环保、稳定可靠等特点,是一种现实可行且具有竞争力的清洁能源。一方面,地热能发展前景广阔,引领了当前的绿色清洁能源潮流;另一方面,地热能的利用是一个系统工程,影响地热能发展的因素涉及到技术、管理体制、市场接受度等层面,目前我国的地热能发展呈现出新的特点。


近日,《地源热泵》杂志社记者有幸专访了中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心主任李宁波。采访中,李宁波主任指出,地热能行业正迎来新的发展机遇。


设立地热能发展目标要从实际出发


李宁波主任强调,为解决我国的化石能源短缺、大气污染等问题,清洁供暖被列为了国家战略,是重要的民生工程、民心工程,甚至已上升为政治任务。政府层面的高度重视,以及众多利好政策的陆续出台,赋予地热能及地源热泵行业广阔的发展前景。


随着行业日趋成熟,地热能的发展呈现出更加理性和稳健的一面,这是科学、规范、理性发展的必然阶段,也是加强监督与管理的过程。历史的经验告诉我们,凡是“跃进式”的发展,最终都没有好的结果。与此同时,地热能的发展显著地同国家的发展阶段、经济发展的规模和发展的程度密切相关。因此,合理地制定发展规划,一切从实际情况出发,根据发展现状不断地优化发展目标,是正确认识地热能发展阶段的前提。


2018年10月,李宁波主任参加国家发改委组织的《地热能开发利用“十三五”规划》中期评估工作,根据评估结果对十三五规划的指标作了适当的微调:至2020年,浅层地热能供暖/制冷面积由11.2亿平方米降为9亿平方米,水热型地热能供暖面积由5亿平方米降为3.5亿平方米,地热发电装机容量暂放缓,地热能利用率合计7000万吨标煤降为4500万吨标煤。


李宁波主任认为,各项指标均下调,是根据我国各地实际发展情况作出的调整。但是要用客观的全面的眼光来看待地热能行业发展指标调整,地源热泵行业仍然处于中高速的健康稳定的发展状态。


首先,近年来我国地热能开发利用年均增长速度在20%左右,保持着高速的增长。随着中国经济的发展已经从高速发展过渡到了中高速发展,而且更加注重高质量、高水平的发展。地热能行业随之转变为更注重质量和注重效率的发展路径,进入了更加健康、更加稳定和更加规范的新时期。


图为李宁波主任接受本刊记者采访现场


其次,2019年上半年水地源热泵机组市场的增长率同比下滑11.43%,在暖通空调行业的市场份额占比为1.6%,呈现出下滑的趋势。但值得注意的是,造成下滑的原因并非是单一的市场环境,而是多重因素综合作用的结果:一方面,全国多个地区对地下水的开采管理越来越严格,扩大水资源税、加强尾水回灌等,限制发展的政策增多;另一方面,用户对地热能的利用也越来越理性了,不再盲目跟风。再有,空气源热泵凭借安装及操作方便的特点,在北方地区清洁供暖中发展较快,2018年空气源热泵销量达到10万台。热泵市场总量还是在增长的。地热能行业监管的增强与市场的理性对待,各地陆续出台的一系列支持地热行业发展的政策,对地热能行业的规范化、可持续化的良性发展,无疑是一针强心剂。


央企入局将推动地热能行业规范化


地热能是清洁供暖的有效解决方案之一,但地热能行业的发展却良莠不齐,市场大、中、小企业品牌林立,部分中小企业的粗放化运营与不规范操作,已成为制约地热能行业进一步发展的重要因素。因此,部分国企和央企介入地热能行业的步伐正在加快,跟技术优良的地热能中型企业和有自身特色的小企业达成合作,是一件有利于地热能行业规范化发展的好事情。

李宁波主任认为,在当前经济下行的形势下,国家仍加大对清洁供暖领域的投入、鼓励包括地热能在内的可再生能源的发展,说明地热能是一个朝阳产业,当前一些大型央企进入并推动地热能等可再生能源的开发利用,积极贯彻执行中央的绿色发展理念,促进了我国的生态文明建设,展示出大型央企和国企的社会责任担当。


其次,随着我国当前能源结构的调整,化石能源消耗占比不断缩减,可再生能源利用率正不断提升。传统能源企业在此背景下需要重新定位发展思路,跟上时代发展潮流,将地热能作为自己拓展产业链的重要战略方向。央企拥有雄厚的技术和资金实力,国际合作化程度高,对于规范化的管理和规范化的施工操作方面积累了丰富的实践经验,将会大大提升地热能行业发展的层次和水平。


大型央企和国企入局地热能行业,对地热能行业中的中小企业而言,既是机会,也是挑战。行业的进一步规范化,必然伴随着大浪淘沙的阵痛,那些不规范、不合乎规矩、没有技术含量的粗放式经营的地热企业,必将逐步淘汰;而那些善于整合资金、技术和资源的地热企业,以及拥有自己独特优势的企业,将在风云变幻的市场竞争中获得生存与长足的发展。


在这种情况下,如果地热能企业能密切关注国家新能源政策,积极调整企业发展方向和产品结构,也许可以在市场上拥有一席之地,有一定的发展。而被边缘化的企业,往往都是思维固化、技术和产品研发停滞不前而逐渐被市场淘汰。对此,李宁波主任给地热能企业的发展路径提出了中肯的建议:地热能中小企业应该苦练内功,每年想一个事情,每年突破一点。每年有一个创新的思路,每年有一个创新的突破点,每年有一个创新的成果,企业才能够沉淀下属于自己的区别于市场竞争对手的核心竞争力。甚至某个技术的小革新、某个环节或某种材料的新应用、智慧管控上的设计优化等,都能够在很大程度上提升效率,提升企业的竞争力。


此外,通过央企的介入,小企业在行业内也要寻求一种联合与整合,探索适合自己的经营管理运行模式,不断更迭认知,匹配新的变化。只有在各个方面不断地创新出新,才能有更精准的发展定位,寻找到自己差异化竞争的突破点,向管理要效益、向技术要效益、向创新要效益,从而拥有更好的生存发展空间。


多维监控体系确保地热能高效可持续发展


地热能的利用依赖并某种程度反作用于地下地质环境,现今地源热泵的使用不再是一条管、一口井、一个机组的简单利用模式,许多大型的地源热泵项目动辄上万个换热孔,如此大规模的地热能利用对地质环境的依赖性更大。因此,建立一个完善的监控体系,实时掌握周边的地下水、土壤、微生物、温度场等的变化,是保障科学高效、可持续利用必须且必要的工作。


据李宁波主任介绍,关于浅层地热能的监测,最早是在2009年国土资源部发布的《关于大力推进浅层地热能开发利用》的通知里明确地提出的。事实上,当时已经在北京建立起了中国第一个浅层地热能地质环境影响的监测系统,包括两个监测站和20个监测点,经过发展与扩大,后来是两个站40个监测点,现在就总体规模来讲有近百个,涵盖北京各个不同的地质单元,不同的区域。


与此同时,李宁波主任主持编写了浅层地热能开发地质环境影响监测评价的行业规范,以统领性规范的形式希望引起各地的高度重视。监测系统的建立应是政府部门、支撑部门和技术支撑单位的共同责任,严格规范对地质环境的监测。在全国各个地方,由于地方财政经济发展不均衡,部分地区要建立完善的监测体系比较困难,可以按照规划先建立初步的系统,对于政府出台政策及后续管理起到基础的支撑作用。


监测系统的建立更多地是发力于工程结束之后,而从勘察定位到设计施工,仍有许多环节需要进行调研与监控。李宁波主任介绍,在实施大型的地源热泵项目前期会进行相关的调研,开展岩土体现场热响应实验,做充分的浅层地热地质条件评估,在不影响地质环境变化的前提下,计算合理的布孔数量,在项目实施中还同时施工地质环境监测孔,实时监测地源热泵项目运行对地下地质体的影响程度。


图为李宁波主任与本刊记者合影


李宁波主任结合大兴国际机场和北京城市副中心等地热能大型公建项目的地质监测数据表示,就目前实际的监测结果来看,地源热泵技术已经足够安全。


以前粗放式的地源热泵项目管理运营,有些可能会对地下水环境或地温场产生影响,但现在即使是体量极其巨大的热泵工程,对环境产生的影响也是微乎其微的。总结来看,李主任认为从地源热泵这个角度来讲,一方面是由于北京管理比较规范,在前期勘查、回填等施工方面要求相对要高一些。另外在施工的过程中,大型公建项目对施工安装的企业资质要求较高,多为大型企业施工,大型企业现场的管理也比较规范;另一方面也得益于地源热泵产业自身的发展,目前很多地源热泵项目为复合式系统,地源热泵部分仅承担基础负荷,其余方式进行调峰,这样也可以尽量减少因为大范围布孔对地下环境造成的不良影响。此外,目前开展实验的井下换热技术,也能够极大地提高地埋管的单孔换热能力,减少布孔数量。


“三个制宜”把脉,“地热能+”赋能行业未来


随着地热能开发利用技术的进步与认知的提升,通过合理的地热能开发手段和整合形式,构建能源综合利用系统成为当下能源利用的新方向。李宁波主任根据多年的实践经验,提出了“地热能+”的创新模式,即以地热能为主,多种能源相结合兼容并蓄的供能方式,从供给端整合更多清洁能源,实现高度的资源节约与高持续性能源供给链,满足用户的用能需求。这一创新模式,李宁波总结为四个结合:一是深浅结合,二是天地结合,三是调蓄结合,四是表里结合。


李宁波主任认为,未来,“地热能+”的典型实现形式是区域地热能的发展。


“区域地热能”指在地热资源富集区域,在目前的工艺条件下,运用相关的合理技术和手段,获取经济实用的地热能,并且有机融入区域能源综合利用系统。从能源供给端到使用端,实现高度的环节统一与智慧管理,在一定范围内形成资源节约、经济性好、持续和保障性高的能源供给链,在发电、供暖、制冷、旅游养生等多方面发挥作用。其中,“区域”可以是一个城市,一个工业区和大型住区,也可以是一个小区或建筑群,形成能源生产、供应、输配、使用和排放的完整链条。


“地热能+”具有显著的优势,它有效提升了系统运行的经济性和运维的可靠性。但由于我国幅员辽阔,南北方纬度跨度大,气候条件差异大,建筑对冷热需求因各地而呈现出不同的特点,再加上地热地质条件千差万别,单一的能源供给方式不可能解决所有的问题,因此,李宁波主任指出“三个制宜”是“地热能+”能源整合链条的核心要素。


首先,因地制宜,掌握区域地质、资源条件是基础。在区域经济、技术条件成熟情况下,应重点发挥地质勘查工作在地热开发利用中的基础性、先行性作用,加大资金投入,提高覆盖面及勘查数据精度,支撑地热科学规划,有效引导市场,降低风险。


其次,因时制宜,技术与经济发展相辅相成。地热发展随着国家经济、社会发展水平的提升而提高。经济基础决定着上层建筑,也决定着国民的生活需求面。不同发展时期重点和重心会有变化。未来,在经济、技术条件适宜时期,可以着力扩大干热岩、中低温发电等技术推广。


第三,因事制宜,不同的需求应用不同的方式。针对不同的区域地热资源条件,同经济社会发展所处的历史时期相匹配,可用不同的方式针对性地调整适应不同的场景和不同的适用情况。


此外,随着区域性能源利用规模的扩大,“地热能+”还应该考虑融入大数据和互联网的力量。通过互联网技术的运用,实现智能控制与智慧化的管理,也是降低能源损耗、节省运行费用的好方式,所以“地热能+”的发展路径也应向互联网要效益。



采访最后,李宁波主任结合当前地热能在全国的发展现状,给《地源热泵》记者展望了我国地热能行业未来的发展前进道路。李主任指出:未来,地热市场前景依然广阔,挑战依然存在。能源的革新,更是地热能行业从业者“坚守初心,牢记使命”的自我革命。在接下来一段时间内,我国的地热能行业发展仍会保持高增长态势,由于新规划、政策的全面实施,预计今后将迎来井喷式的大发展。


地热能市场前景广阔,如何才能抓住良好的契机?李宁波主任表示,作为地热能行业从业者,还是应该从基本的方面着手去做:首先,做好行业自律,踏踏实实、认认真真做好自己的每一件事,高标准、严要求、细劳作、出精品;其次,眼光要长远,诚信经营,相互扶持,共同进步,单丝不成线,独木不成林。最后,要做到以“我”为主,兼收并蓄,各展所长,充分发挥自身专业领域的技术特长,相互借鉴,齐头并进,共迎地热能发展的千载难逢新时代。


李宁波主任简介:

现任北京市地质矿产勘查院副总工程师、能源地质处处长、中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心主任,教授级高级工程师,《地源热泵》杂志编委会委员。同时担任中国能源研究会理事,国家地热能源开发利用研究与应用技术推广中心技术委员会委员。曾获"中国地源热泵行业技术推动人物"称号。


李主任先后主持了北京市中协宾馆、地勘局天桥办公楼、达苑宾馆、来广营医院等十多个浅层地温能(地源热泵)开发利用项目的经营、设计和管理工作,参与了数十个地热、地源热泵项目的论证、立项和评审工作。敢于在有影响的重大工程中推广应用浅层地温能,主持了北京奥运村和上海世博轴等多个再生水热能、浅层地温能项目。主持了多项由中国地调局、北京市财政立项的科研项目,如“浅层地温能开发利用关键技术研究” 、“北京再生水热能利用及规划”“北京市浅层地温能可持续利用及示范工程建设”等。主持编写了专著《中国浅层地温能资源》,发表论文十余篇。参与编写国土资源部行业标准《浅层地温能勘查评价规范》、2015年主持编写了北京市地方标准《地埋管地源热泵系统工程技术规范》、《再生水热泵系统工程技术规范》。


主持完成的“北京市浅层地温能勘查开发关键技术研究及其工程应用”项目获得2012年国土资源部国土资源科学技术二等奖。主持完成的“北京市浅层地温能开发利用及规划研究”获得2014年北京市科学技术三等奖。主持完成的“北京市浅层地温能地质环境综合测试系统及应用研究” 获得2015年北京市科学技术三等奖。曾多次获得北京市科协和北京市地质科技成果一等奖。(文/ 敬姣姣)


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