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專家解讀 | 挖掘地球深處的能量寶藏 助力實現碳達峰碳中和目標

日期:2025-12-29 來源:生態環境部 責任編輯:藍天
地熱能是指賦存於地球內部岩土體、流體和岩漿體中,能夠為人類開發和利用的熱能。地熱能具有分布廣泛、儲量豐富、清潔可再生等特點,其低品位性與城鎮建築供暖需求相適應,是替代化石能源、減少CO2排放的優選建築供暖能源。
  近日,生態環境部會同住房和城鄉建設部、國家能源局印發《溫室氣體自願減排項目方法學 中深層地熱能井下換熱供暖技術應用工程》,jiangzhongshencengdirenengjingxiahuanregongnuangongchengjianpailiangnaruquanguowenshiqitiziyuanjianpaijiaoyishichang,weixiangguanjishudeguimohuayingyongtigongleqiangyoulizhichi。muqian,quanqiufanweineishangweijianliqizhenduizhongshencengdirenengjingxiahuanregongnuandeshichanghuajianpaijilijizhi。guojiziyuantanjianpaibiaozhuntixi(如核證碳標準、黃金標準等)現有的供暖行業方法學中,均未包含專門針對中深層地熱能井下換熱供暖的核算方法。本方法學為國際自願減排交易機製的發展貢獻了“中國方案”。
  那(na)麼(me),具(ju)體(ti)哪(na)些(xie)工(gong)程(cheng)類(lei)型(xing)可(ke)適(shi)用(yong)本(ben)方(fang)法(fa)學(xue)?減(jian)排(pai)量(liang)應(ying)如(ru)何(he)計(ji)算(suan)?項(xiang)目(mu)可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)怎(zen)樣(yang)的(de)收(shou)益(yi)?圍(wei)繞(rao)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti),記(ji)者(zhe)采(cai)訪(fang)了(le)本(ben)方(fang)法(fa)學(xue)的(de)編(bian)製(zhi)單(dan)位(wei)負(fu)責(ze)人(ren)、陝西省煤田地質集團有限公司正高級工程師、自然資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點實驗室副主任、陝西省地熱協會副會長、陝西省地熱能標準化技術委員會秘書長張廷會。
  收入單一、盈利有限,現有項目基本處於虧損狀態
  中國環境報:淺層、中深層地熱能如何劃分?
  張廷會:淺層和中深層地熱能主要根據地熱能賦存深度和開發利用係統技術工藝來劃分。《地熱能術語》中對淺層地熱能進行了定義,是指從地表至地下200m深度範圍內,儲存於水體、土體、岩石中的溫度低於25℃,采用熱泵技術可提取用於建築物供熱或製冷等的地熱能。淺層地熱能可以冷熱雙供,中深層地熱能開發深度一般在200—4000米深度內,主要用於供暖。
  中國環境報:目前,中深層地熱能井下換熱供暖工程有多少?分布在哪?當時建設基於哪些背景?投資風險主要有哪些方麵?現有經營狀況如何?
  張廷會:截至2025年供暖季,全國中深層地熱能井下換熱供暖技術應用麵積約1500萬平方米,已經建成尚未運行和在建工程供暖麵積約5000萬平方米。工程應用主要分布在陝西、甘肅、山東、河南、河北、湖南、北京、山西、吉林、遼寧、黑龍江等省市。
  陝西西安周邊的臨潼、湯峪等天然溫泉舉世聞名、開發利用曆史悠久。關中盆地地熱地質條件優越。2012年nian,有you關guan單dan位wei提ti出chu了le向xiang地di殼ke深shen部bu延yan伸shen采cai用yong熱re傳chuan導dao技ji術shu開kai發fa中zhong深shen層ceng地di熱re能neng的de思si路lu,通tong過guo生sheng產chan實shi踐jian和he技ji術shu攻gong關guan,成cheng功gong研yan發fa同tong軸zhou套tao管guan井jing和he對dui接jie井jing井jing下xia換huan熱re建jian築zhu供gong暖nuan技ji術shu,並bing在zai民min用yong建jian築zhu、工業建築供暖中成功實施,建成了交大創新港同軸套管井群、陝煤地質草灘生活基地Uxingduijiejingdengduogeguimohuayingyongshifangongcheng。muqianzhongshencengdirenengjingxiahuanrejianzhugongnuanjishujibenchengshu,yijingzaiwoguobeifangdongjicainuandiqutuiguangyingyong,bingshoudaoguojidirejiedeguangfanguanzhu。
  投資風險主要體現在地熱地質條件差異性較大,鑽完井成本占工程總投資的60%-70%、工gong程cheng初chu投tou資zi大da,單dan井jing取qu熱re能neng力li相xiang對dui水shui熱re型xing偏pian小xiao,居ju民min過guo冬dong地di點dian的de多duo樣yang化hua導dao致zhi的de運yun行xing工gong程cheng範fan圍wei內nei入ru住zhu率lv不bu確que定ding性xing,老lao舊jiu建jian築zhu能neng耗hao較jiao高gao,供gong暖nuan費fei收shou入ru與yu預yu期qi差cha異yi較jiao大da等deng。限xian於yu建jian築zhu供gong暖nuan的de民min生sheng工gong程cheng政zheng府fu定ding價jia屬shu性xing與yu工gong程cheng建jian設she的de市shi場chang投tou資zi行xing為wei不bu對dui等deng,現xian有you運yun行xing工gong程cheng收shou入ru來lai源yuan單dan一yi,盈ying利li能neng力li有you限xian,基ji本ben上shang處chu於yu虧kui損sun狀zhuang態tai。
  中國環境報:哪類地區或者說怎樣的資源稟賦條件可以開發中深層地熱能井下換熱供暖項目?
  張廷會:zhongshencengdirenengjingxiahuanregongnuangongchengjianshebushoudiyuxianzhi,bushoudixiashuifengfuchengduyingxiang,congzhegejiaodushangjiangquanguofanweineidoukeyijianshe。danzaikaifacileigongchengzhiqian,yingyidireziyuanqianliweijichu,genjudiwentidu、地層岩土體導熱係數等因素進行換熱能力評估,結合工程負荷需要、場地情況等方麵對可行性和經濟性進行評價再決定是否開發。在地溫異常區、深大斷裂發育區、岩漿岩的埋深較淺的區域,單井取熱能力比其它區域更好,是建設中深層地熱能井下換熱供暖工程的優選區域。
  方法學適用哪些類型?又將獲得多少收益?
  中國環境報:方法學適用的具體工程類型有哪些?哪些類型不適用?使用本方法學申請的工程須滿足什麼條件?
  張廷會:該方法學適用於載熱介質在中深層同軸套管井或對接井中循環取熱的井下換熱建築供暖技術應用工程。淺層地(水)源熱泵、中深層水熱型抽采回灌等地熱能供暖工程不適用於本方法學。
  使用本方法學進行CCER開發的工程須滿足六個條件:一是利用井下換熱技術開發中深層地熱能為建築物(民用建築、工業建築)進行供暖並計價收費,不包括既有技術應用工程新增地熱井部分的情形和以其他能源向地熱井補熱的情形;二是使用板式換熱器、熱泵機組進行地熱能提取,並設置供熱一次輸配管網和二次輸配管網對供暖區域或建築物供暖;三是當中深層地熱能與其他熱源共用供熱管網時,或作為“中深層地熱能+”多能互補類技術應用工程,中深層地熱能用量須具備獨立連續監測和記錄係統;四是項目業主為技術應用工程的產權所有者或其被授權的相關法人主體,在同一省(自治區、直轄市)內的多個技術應用工程可合並申請,項目業主應取得全部技術應用工程的產權所有者的授權;五是項目監測數據應與全國碳市場管理平台(https://www.cets.org.cn)聯網,減排量產生於項目相關監測數據聯網之後;六是項目應符合國家法律、法規、標準要求,符合行業發展政策。
  中國環境報:獲得CCER收益後,企業收益可以提升多少?您如何看待方法學在提升項目經濟性方麵的作用?是否會促進相關產業技術的發展?
  張廷會:企業獲得CCER收shou益yi的de多duo少shao與yu采cai用yong井jing下xia換huan熱re技ji術shu供gong熱re體ti量liang大da小xiao有you直zhi接jie關guan係xi,根gen據ju對dui多duo個ge典dian型xing示shi範fan工gong程cheng的de調tiao研yan和he測ce算suan,每mei百bai萬wan平ping方fang米mi井jing下xia換huan熱re技ji術shu的de應ying用yong可ke每mei年nian獲huo得de收shou益yi約yue100萬元-150萬元,一定程度提升了技術應用的經濟性,為井下換熱技術在“十五五”期間規模化應用提供了強有力支持。同時,本方法學的提出將對井下換熱等供暖技術的設計評價、監測計量以及性能優化等方麵提出更科學的要求,促進供暖、地勘、熱泵產業技術的良性發展。
  以實際供熱量為依據確定基準線排放量,為準確評估減排量提供數據支撐
  中國環境報:此前國際上是否發布過類似方法學?與原有方法學相比,有哪些機製或思路上的創新?這次方法學設計中,最核心的理念是什麼?
  張廷會:以前清潔發展機製(CDM)曾發布過方法學AM0072,名稱為供熱中使用地熱替代化石燃料。
  與原有CDM方fang法fa學xue相xiang比bi,在zai適shi用yong條tiao件jian和he技ji術shu邊bian界jie上shang,本ben次ci發fa布bu的de方fang法fa學xue精jing準zhun聚ju焦jiao中zhong深shen層ceng地di熱re能neng井jing下xia換huan熱re供gong暖nuan技ji術shu應ying用yong,不bu涉she及ji中zhong深shen層ceng水shui熱re型xing抽chou采cai回hui灌guan地di熱re能neng供gong暖nuan技ji術shu,允yun許xu使shi用yong製zhi冷leng劑ji,但dan減jian排pai量liang需xu要yao扣kou減jian對dui應ying的de項xiang目mu排pai放fang,機ji製zhi上shang更geng符fu合he我wo國guo地di熱re能neng產chan業ye發fa展zhan現xian狀zhuang;在減排邏輯方麵,以實際替代化石能源供暖的供熱量,確定傳統供暖方式的排放量,係統考慮了井下換熱技術應用中使用電能、製冷劑泄漏等產生的排放量,兩者的差值為實際減排量,實現了有效評估,減排思路簡潔、保守、實用性強。
  本方法學設計中,最核心的理念是以井下換熱技術應用中的實際供熱量為依據確定基準線排放量,為準確評估減排量提供數據支撐。
  中國環境報:從國際比較的角度看,本方法學與國外類似機製在技術設計方麵有何異同?
  張廷會:本方法學與CDM“利用地熱資源替代化石燃料進行空間供暖”(第3版)的設計有以下四點差異。
  一是適用範圍與技術邊界精準聚焦中深層地熱能井下換熱供暖技術應用。本方法學嚴格限定中深層地熱能(200~4000米),技術應用限定供暖計價收費,並明確排除淺層地熱能(<200米)及不包括既有技術應用工程新增地熱井和以其他能源向地熱井補熱的情形,確保技術路徑純粹性。AM0072方法學以水熱型為主,覆蓋低焓地熱係統(<150℃),允許擴容(≤10%)及ji多duo熱re源yuan組zu合he,但dan需xu重zhong新xin評ping估gu基ji線xian情qing景jing,可ke能neng導dao致zhi技ji術shu混hun雜za。且qie其qi不bu允yun許xu使shi用yong製zhi冷leng劑ji的de項xiang目mu申shen報bao,與yu國guo內nei地di熱re行xing業ye現xian狀zhuang不bu符fu。本ben方fang法fa學xue優you勢shi在zai於yu通tong過guo明ming確que技ji術shu邊bian界jie,避bi免mian減jian排pai量liang高gao估gu風feng險xian,更geng貼tie合he國guo內nei地di熱re能neng供gong熱re技ji術shu發fa展zhan現xian狀zhuang。
  二是減排量核算邏輯。(一)簡化計算基準線排放方麵,本方法學采用天然氣供熱碳排放強度。AM0072方法學需通過多情景篩選(如化石燃料鍋爐、分散式供熱),並論證技術、財(cai)務(wu)和(he)接(jie)受(shou)度(du)障(zhang)礙(ai),流(liu)程(cheng)複(fu)雜(za)。本(ben)方(fang)法(fa)學(xue)優(you)勢(shi)在(zai)於(yu)根(gen)據(ju)我(wo)國(guo)供(gong)暖(nuan)能(neng)源(yuan)結(jie)構(gou)現(xian)狀(zhuang),經(jing)多(duo)情(qing)景(jing)識(shi)別(bie)後(hou),基(ji)於(yu)保(bao)守(shou)性(xing)原(yuan)則(ze),確(que)定(ding)天(tian)然(ran)氣(qi)供(gong)暖(nuan)為(wei)基(ji)準(zhun)線(xian)情(qing)景(jing)。(二)優化排放源覆蓋方麵,本方法學重點核算電網電力、化石燃料消耗及製冷劑泄漏,采用保守性原則處理數據缺失(如根據熱泵機組製冷劑充注量的比例作為製冷劑使用的泄漏量)。AM0072方(fang)法(fa)學(xue)明(ming)確(que)禁(jin)止(zhi)使(shi)用(yong)產(chan)生(sheng)溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)排(pai)放(fang)的(de)製(zhi)冷(leng)劑(ji),不(bu)符(fu)合(he)中(zhong)國(guo)當(dang)前(qian)普(pu)遍(bian)采(cai)用(yong)熱(re)泵(beng)機(ji)組(zu)形(xing)式(shi)的(de)供(gong)暖(nuan)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)情(qing)景(jing)。本(ben)方(fang)法(fa)學(xue)優(you)勢(shi)在(zai)於(yu)覆(fu)蓋(gai)國(guo)內(nei)熱(re)泵(beng)技(ji)術(shu)普(pu)遍(bian)使(shi)用(yong)的(de)製(zhi)冷(leng)劑(ji)泄(xie)漏(lou)風(feng)險(xian),核(he)算(suan)更(geng)全(quan)麵(mian)。
  三(san)是(shi)額(e)外(wai)性(xing)豁(huo)免(mian)機(ji)製(zhi)與(yu)開(kai)發(fa)成(cheng)本(ben)。本(ben)方(fang)法(fa)學(xue)基(ji)於(yu)中(zhong)深(shen)層(ceng)地(di)熱(re)能(neng)開(kai)發(fa)的(de)投(tou)資(zi)風(feng)險(xian)及(ji)長(chang)回(hui)報(bao)周(zhou)期(qi),直(zhi)接(jie)豁(huo)免(mian)額(e)外(wai)性(xing)論(lun)證(zheng),降(jiang)低(di)項(xiang)目(mu)開(kai)發(fa)門(men)檻(kan)。AM0072方法學需通過障礙分析(barrier analysis)、投資分析(investment analysis)和常規實踐分析(common practice analysis)三步論證,開發周期長、成本高。本方法學優勢在於顯著縮短項目落地時間,提升市場響應效率。
  四是監測與數據要求。本方法學明確監測設備精度,數據需保存至計入期後10年,並提供校準與交叉核驗流程;要求數據上傳至全國碳市場管理平台進行聯網。AM0072 方法學要求對地熱井實際提取的熱量、流量、水溫、化石燃料消耗量、耗hao電dian量liang等deng數shu據ju開kai展zhan監jian測ce,但dan未wei強qiang製zhi要yao求qiu數shu據ju存cun儲chu期qi限xian,依yi賴lai項xiang目mu業ye主zhu自zi律lv。本ben方fang法fa學xue優you勢shi在zai於yu通tong過guo標biao準zhun化hua流liu程cheng保bao障zhang數shu據ju質zhi量liang,降jiang低di審shen核he風feng險xian。
  中國環境報:本方法學共涉及參數14個,包括項目設計階段需要確定的參數7個、項目實施階段需要確定的參數7個。其中,需要企業自測的參數3個。能否介紹下這些關鍵參數及其質量控製要求?方法學如何確保數據質量和監測的可操作性?
  張廷會:在方法學起草過程中,我們以準確計算碳減排量為出發點,結合工程設計、建設、運營、自控等要求,明確了CCER項目開發需要企業自測的3項參數,主要包括項目供熱量、項目運維耗電量、項(xiang)目(mu)天(tian)然(ran)氣(qi)消(xiao)耗(hao)量(liang)。其(qi)中(zhong),供(gong)熱(re)量(liang)是(shi)計(ji)算(suan)碳(tan)減(jian)排(pai)量(liang)需(xu)要(yao)采(cai)集(ji)的(de)基(ji)礎(chu)數(shu)據(ju),監(jian)測(ce)計(ji)量(liang)設(she)備(bei)安(an)裝(zhuang)在(zai)二(er)次(ci)輸(shu)配(pei)管(guan)網(wang)與(yu)能(neng)源(yuan)站(zhan)之(zhi)間(jian),對(dui)中(zhong)深(shen)層(ceng)地(di)熱(re)能(neng)實(shi)際(ji)供(gong)熱(re)量(liang)的(de)計(ji)算(suan)指(zhi)標(biao)進(jin)行(xing)直(zhi)接(jie)獲(huo)取(qu)。項(xiang)目(mu)運(yun)維(wei)耗(hao)電(dian)量(liang)和(he)天(tian)然(ran)氣(qi)消(xiao)耗(hao)量(liang)兩(liang)項(xiang)數(shu)據(ju),通(tong)過(guo)自(zi)有(you)計(ji)量(liang)設(she)備(bei)實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)上(shang)傳(chuan)全(quan)國(guo)碳(tan)市(shi)場(chang)管(guan)理(li)平(ping)台(tai),在(zai)精(jing)準(zhun)計(ji)量(liang)的(de)同(tong)時(shi)也(ye)接(jie)受(shou)全(quan)社(she)會(hui)的(de)監(jian)督(du),確(que)保(bao)數(shu)據(ju)的(de)真(zhen)實(shi)性(xing)。
  此外,方法學依據儀器儀表的相關檢測規範明確了檢驗周期和質量要求。明確了項目業主數據采集保存責任計量裝置的鑒定、校準及精度、校正,數據管理與歸檔,數據聯網,項目審定與核查要點方法等要求,確保數據質量和監測的可操作性。
  方法學如何回應業內關注?
  中國環境報:在起草編製此方法學過程中,行業重點關注哪些技術和情景設定問題?方法學如何回應這些意見的?
  張廷會:一是基準線情景的設計。由於目前城鎮建築供暖既有電廠餘熱供暖,還有燃煤鍋爐、天然氣鍋爐等化石能源供暖,行業關注基準線情景的取值,並對方法學征求意見稿提出修改意見和建議。考慮到國家發展改革委、商務部、市場監管總局印發《市場準入負麵清單(2025年版)》的通知(發改體改規〔2025〕466號)中禁止建設燃煤鍋爐供熱,起草工作組經過多方谘詢、研討、論證,確定方法學將基準線情景設置為天然氣供暖。
  二是利用地熱能供應熱水、蒸汽等是否可以進行CCER項目開發。地熱能供應熱水、蒸(zheng)汽(qi),在(zai)采(cai)暖(nuan)季(ji)和(he)非(fei)采(cai)暖(nuan)季(ji)通(tong)過(guo)初(chu)級(ji)對(dui)水(shui)的(de)加(jia)熱(re)後(hou),再(zai)通(tong)過(guo)其(qi)他(ta)能(neng)源(yuan)加(jia)熱(re)達(da)到(dao)用(yong)戶(hu)要(yao)求(qiu)都(dou)可(ke)實(shi)現(xian)。但(dan)其(qi)他(ta)能(neng)源(yuan)的(de)形(xing)式(shi)多(duo)樣(yang),基(ji)準(zhun)線(xian)情(qing)景(jing)更(geng)複(fu)雜(za)、更難取值。在方法學中計入減排量的,隻有單一供暖這一應用場景。
  三是關於將超長重力熱管井下取熱列入井下換熱技術的建議。考慮到熱管是一種管內工質一定壓力條件下通過相變循環吸熱—放熱過程,目前應用場景和技術成熟度有限,推廣應用尚需實踐驗證,本版本方法學暫未列入。
  四是擴大調峰設備種類。鑒於中深層地熱能井下換熱供暖工程的初投資大、井下換熱能效偏低、供(gong)暖(nuan)負(fu)荷(he)受(shou)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)影(ying)響(xiang)不(bu)確(que)定(ding)性(xing)等(deng)因(yin)素(su),設(she)置(zhi)調(tiao)峰(feng)設(she)備(bei)可(ke)以(yi)讓(rang)地(di)熱(re)能(neng)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)其(qi)減(jian)排(pai)效(xiao)果(guo)。方(fang)法(fa)學(xue)吸(xi)納(na)了(le)各(ge)方(fang)意(yi)見(jian)和(he)建(jian)議(yi),在(zai)原(yuan)天(tian)然(ran)氣(qi)鍋(guo)爐(lu)調(tiao)峰(feng)基(ji)礎(chu)上(shang),補(bu)充(chong)了(le)空(kong)氣(qi)源(yuan)熱(re)泵(beng)等(deng)設(she)施(shi),擴(kuo)大(da)了(le)調(tiao)峰(feng)設(she)備(bei)的(de)選(xuan)擇(ze)空(kong)間(jian)。
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