地?zé)豳Y源開發(fā)利用

國(guó)外能源公司地?zé)崮芾矛F(xiàn)狀以及對(duì)中國(guó)石化的啟示

  1 前言
 
  能源國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的戰(zhàn)略地位,目前全球能源消耗的74%均來自煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)化石能源。2009 年,哥本哈根氣候變化會(huì)議提出了“低碳經(jīng)濟(jì)”,即以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)模式。當(dāng)前,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì),倡導(dǎo)低碳消費(fèi)已經(jīng)成為世界人民新的生活方式。
 
  地?zé)崮?/a>作為一種無污染、可再生的清潔能源,具有穩(wěn)定可靠、成本低廉、清潔環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),近年來得到了越來越廣泛的利用,發(fā)展勢(shì)頭也大有追趕廣受歡迎的太陽能風(fēng)能之勢(shì)。地?zé)崮?/a>的利用,直接減少了利用煤炭等常規(guī)能源所產(chǎn)生的廢氣、粉塵排放,凈化了大氣環(huán)境,同時(shí)也減少了燃煤所產(chǎn)生的廢渣,降低了垃圾的堆放量,其環(huán)境效益十分明顯,在一定程度上緩解了能源需求增長(zhǎng)與環(huán)境惡化日益嚴(yán)重的矛盾[1]。
 
  為了緩解傳統(tǒng)化石能源對(duì)環(huán)境污染的壓力,各國(guó)政府紛紛出臺(tái)相關(guān)政策鼓勵(lì)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展。在節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展國(guó)際大背景以及政府的支持和鼓勵(lì)下,自20 世紀(jì)初,國(guó)外能源公司紛紛將業(yè)務(wù)拓展到地?zé)衢_發(fā)利用領(lǐng)域,并將地?zé)?/a>作為一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。經(jīng)過多年的不斷探索與發(fā)展,以冰島綠源公司(Geysir Green Energy)為代表的地?zé)峁┡?/a>、以雪佛龍(Chevron)公司為代表的地?zé)岚l(fā)電、以殼牌(Shell)公司為代表的干熱巖發(fā)電地?zé)崮荛_發(fā)利用上處于國(guó)際領(lǐng)先地位。
 
  2.1 冰島綠源公司
 
  冰島綠源公司是國(guó)際領(lǐng)先的地?zé)崮荛_發(fā)利用企業(yè),擁有一流地?zé)峁┡?/a>技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn),多年來一直致力于地?zé)犴?xiàng)目勘探開發(fā)﹑建設(shè)和運(yùn)營(yíng),在地?zé)衢_發(fā)利用的科學(xué)規(guī)劃、多井集輸、梯級(jí)利用、綜合利用、尾水凈化和采灌結(jié)合等方面形成了自身的技術(shù)體系。在地?zé)?/a>供暖業(yè)務(wù)蓬勃發(fā)展的基礎(chǔ)上,冰島綠源公司憑借其在地?zé)崮荛_發(fā)利用及投資方面的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),不斷延伸地?zé)崮荛_發(fā)利用產(chǎn)業(yè)鏈,逐漸發(fā)展成為了一家綜合性的地熱能開發(fā)利用公司,業(yè)務(wù)領(lǐng)域涵蓋地?zé)?/a>供暖、地?zé)徙@井、地?zé)岚l(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)等。
 
  目前,冰島綠源公司旗下全資擁有冰島鉆井公司(Icelandic Drilling,100%), 控股冰島地?zé)衢_發(fā)公司(ENEX,持股73%)和EXORKA INTERNATIONAL( 持股66%), 參股HITAVEITA SUDURNESJA( 持股32%)、WESTERN GEOPOWER( 持股25%) 和ENEXCHINA(持股33.3%)等專業(yè)化地?zé)?/a>公司。
  冰島鉆井公司全球領(lǐng)先的專業(yè)地?zé)徙@井公司,擁有先進(jìn)的液壓鉆機(jī)(鉆井深度500~6000m),配備有Derrick 泥漿凈化系統(tǒng)、現(xiàn)代化的高溫鉆井泥漿泵以及國(guó)際領(lǐng)先的設(shè)備控制系統(tǒng),地?zé)徙@井業(yè)務(wù)遍及冰島、英國(guó)、愛爾蘭、葡萄牙、德國(guó)等國(guó)家,在全球范圍內(nèi)累計(jì)鉆井超過1000 口; 冰島地?zé)衢_發(fā)公司成立于1969 年,是冰島最大的能源和工程公司,業(yè)務(wù)涵蓋EPC 總承包、地?zé)釋W(xué)研究和咨詢、融資、資本經(jīng)營(yíng)和項(xiàng)目發(fā)展;EXORKA INTERNATIONAL是專門從事低溫地?zé)豳Y源開發(fā)的專業(yè)公司,擁有國(guó)際領(lǐng)先的低溫地?zé)岚l(fā)電技術(shù)。
 
  冰島綠源公司的地?zé)崮芾?/a>業(yè)務(wù)遍及冰島、德國(guó)、中國(guó)、匈牙利、薩爾多瓦等國(guó)家,具有代表性的地熱能利用項(xiàng)目包括:
 
  ① 中國(guó)咸陽地?zé)釁^(qū)域供熱項(xiàng)目[2]。ENEX 公司與中國(guó)石化集團(tuán)新星石油有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱新星石油公司) 于2006 年組建了陜西綠源地?zé)崮茉?/a>開發(fā)有限公司(新星石油公司占股51%, 冰島綠源公司占股49%), 主要從事地?zé)豳Y源綜合開發(fā)利用和相關(guān)工藝技術(shù)開發(fā)設(shè)計(jì)。該公司位于咸陽的地?zé)釁^(qū)域供熱項(xiàng)目的地?zé)崂?/a>溫度為90~110℃,一期工程于2006 年投產(chǎn), 二期工程于2007 年投產(chǎn),新增供熱面積60×104m2。預(yù)計(jì)到2015 年,該項(xiàng)目供熱面積將達(dá)到1500×104m2,供暖超過50 萬人,從而成為世界最大的地?zé)釁^(qū)域供熱項(xiàng)目。
 
  ② 冰島Svartsengi 熱電聯(lián)產(chǎn)電廠[3,4]。Svartsengi電廠位于冰島Rekjanes 半島上的Grindavik 鎮(zhèn)附近,是全球首個(gè)地?zé)?a href="http://xldcn.com/t/熱電聯(lián).html" >熱電聯(lián)產(chǎn)電廠。該項(xiàng)目共有8口地?zé)峋?/a>,發(fā)電系統(tǒng)總裝機(jī)容量46MW(地?zé)嵴羝麥囟?58℃),采用閃蒸+雙工質(zhì)發(fā)電工藝,主要包括2個(gè)閃蒸單元(flash unit,裝機(jī)容量30MW 和8MW)和1 個(gè)雙工質(zhì)單元(binary unit,裝機(jī)容量8MW);供熱系統(tǒng)最大負(fù)荷150MW, 主要供暖對(duì)象為2 萬人的區(qū)域供暖(溫度95~115℃)以及Blue Lagoon 酒店室外游泳池和水療設(shè)施(溫度20~80℃)。
 
  2.2 雪佛龍公司
 
  雪佛龍公司是全球最大的能源公司之一,也是世界上最大的地?zé)嵘a(chǎn)商。從上世紀(jì)60 年代開始,雪佛龍公司便涉足地?zé)岙a(chǎn)業(yè),并且將其地?zé)崮芾?/a>的重點(diǎn)放在了地?zé)岚l(fā)電領(lǐng)域。憑借位于菲律賓群島的Tiwi 和Makiling-Banahaw(Mak-Ban) 兩大地?zé)犴?xiàng)目的實(shí)施, 以及在印度尼西亞爪哇島上的Salak 和Darajat 區(qū)域的地?zé)嵘虡I(yè)生產(chǎn),雪佛龍公司已經(jīng)成為全球地?zé)衢_發(fā)領(lǐng)域的領(lǐng)先者。目前,該公司擁有地?zé)岚l(fā)電運(yùn)行容量1273MW,其中菲律賓的Mak-Ban地?zé)犭娬?/a>運(yùn)行容量為409MW,Tiwi 電站運(yùn)行容量為234MW; 印尼的Darajat 電站運(yùn)行容量為255MW,Salak 電站運(yùn)行容量為375MW。
  2.2.1 菲律賓Makiling-Banahaw(Mak-Ban)和Tiwi 地?zé)?a href="http://xldcn.com/t/發(fā)電.html" >發(fā)電項(xiàng)目位于菲律賓的Mak-Ban 和Tiwi 兩大地?zé)?a href="http://xldcn.com/t/發(fā)電.html" >發(fā)電項(xiàng)目均是從1979 年便開始運(yùn)行, 其中Mak-Ban 地?zé)犴?xiàng)目共有72 口地?zé)峋?/a>和16 口回灌井,總裝機(jī)容量458MW(運(yùn)行容量409MW),采用閃蒸+雙工質(zhì)發(fā)電工藝, 包括10 個(gè)閃蒸單元以及1 個(gè)雙工質(zhì)單元(15.7MW)。Tiwi 地?zé)犴?xiàng)目共有38 口地?zé)峋?/a>和21 口回灌井,總裝機(jī)容量289MW(運(yùn)行容量234MW),采用閃蒸發(fā)電工藝,全部6 個(gè)閃蒸單元中的4 個(gè)單元在2005 年進(jìn)行了整改。
 
  2.2.2 印尼Darajat 和Salak 地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目
 
  印尼Darajat 地區(qū)的地?zé)豳Y源以蒸汽為主,最早從1994 年開始開發(fā),雪佛龍公司于2006 年在此建立了Darajat 電站,項(xiàng)目總裝機(jī)容量為255MW(滿負(fù)荷運(yùn)行),采用閃蒸發(fā)電工藝。其中,一期2 個(gè)單元裝機(jī)容量分別為55MW 和90MW,2008 年二期新增1 個(gè)110MW 發(fā)電單元。Salak 地?zé)犭娬?/a>總裝機(jī)容量為375MW(滿負(fù)荷運(yùn)行),包括6 個(gè)發(fā)電單元。
 
  殼牌公司自1997 年發(fā)展地?zé)針I(yè)務(wù)伊始, 其研究團(tuán)隊(duì)便將研究重點(diǎn)放在了具有前瞻性的干熱巖發(fā)電綜合利用技術(shù)上, 研究范圍涵蓋儲(chǔ)層建模、鉆井技術(shù)研究、短期或長(zhǎng)期的商業(yè)評(píng)估等,同時(shí)還在荷蘭阿姆斯特丹設(shè)有一個(gè)1300 人的新能源技術(shù)中心。殼牌具有代表性的地?zé)犴?xiàng)目主要有薩爾瓦多Berlín干熱巖地?zé)岚l(fā)電廠和Soultz 干熱巖項(xiàng)目。
 
  2.3.1 薩爾瓦多Berlín 干熱巖地?zé)岚l(fā)電廠Berlín 地?zé)?a href="http://xldcn.com/t/資源.html" >資源位于薩爾瓦多東部,自20 世紀(jì)60 年代開始開發(fā)。Berlín 干熱巖地?zé)犭姀S由殼牌公司建造, 目前由薩爾多瓦當(dāng)?shù)氐腖aGeo 公司運(yùn)營(yíng)。
 
  該項(xiàng)目分三期建設(shè)完成:1992~1999 年間, 采用閃蒸工藝建成2 列28MW 單級(jí)閃蒸發(fā)電單元;2006年新增1 列閃蒸發(fā)電單元, 裝機(jī)容量44MW;2008年新增1 列雙工質(zhì)發(fā)電單元,裝機(jī)容量9.4MW。目前,該項(xiàng)目總裝機(jī)容量109.4MW。
 
  2.3.2 Soultz 干熱巖項(xiàng)目
 
  Soultz 干熱巖發(fā)電站由殼牌公司與意大利地?zé)崮茉?/a>公司ERGA、三家法國(guó)和德國(guó)電力公司合作建設(shè)。該項(xiàng)目的開發(fā)主要分為三個(gè)階段:
 
  ② 深層地?zé)衢_發(fā)階段(1998~2000 年):GPK-2井加深到5000m,熱水溫度上升到200℃。
 
  ③ 工業(yè)試驗(yàn)階段(2001~2007 年):新鉆兩口新井(GPK-3 和GPK-4), 井深5000m, 溫度為200℃,配套建成一座裝機(jī)容量為1.5MW 的發(fā)電裝置, 開始工業(yè)試驗(yàn)。
 
  2.4 國(guó)外能源公司地?zé)崮芾?/a>特點(diǎn)
  ① 國(guó)際性綜合能源公司, 擁有雄厚的資金實(shí)力、良好的國(guó)際聲譽(yù)以及完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
 
  ② 集中優(yōu)勢(shì)資源, 重點(diǎn)發(fā)展某一項(xiàng)地?zé)針I(yè)務(wù)(冰島綠源公司主要投資地?zé)峁┡?/a>, 雪佛龍公司的重點(diǎn)為地?zé)岚l(fā)電,殼牌則專注于干熱巖發(fā)電),在重點(diǎn)領(lǐng)域做強(qiáng)做大的基礎(chǔ)上,業(yè)務(wù)逐漸向地?zé)崮?/a>利用的其他領(lǐng)域擴(kuò)張。
  ③ 具備完善的科研設(shè)備和一流的科研人員,注重科技創(chuàng)新,在地?zé)崮荛_發(fā)利用方面形成了完善的技術(shù)體系,處于國(guó)際領(lǐng)先地位。
 
  ④ 廣泛的國(guó)際合作,共同研發(fā),為公司創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
 
 
  為了積極響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排號(hào)召,中國(guó)石化從1998 年便開始發(fā)展地?zé)岙a(chǎn)業(yè)。2006 年11 月,新星石油公司與冰島綠源公司旗下的ENEX 公司合資成立了陜西綠源地?zé)崮茉?/a>開發(fā)有限公司, 自此以后,中國(guó)石化地?zé)岙a(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速成長(zhǎng)期。目前,新星石油公司已發(fā)展成為國(guó)內(nèi)常規(guī)地?zé)崮荛_發(fā)利用的第一大公司。
 
  新星石油公司已經(jīng)成功在陜西咸陽河北雄縣建立了地?zé)崾痉秴^(qū),形成了資源評(píng)價(jià)選區(qū)、鉆井成井工藝、泵站及管網(wǎng)建設(shè)、節(jié)能集輸、熱能梯級(jí)利用、熱泵技術(shù)等配套技術(shù)。在河北雄縣采用的“采灌均衡,間接換熱”先進(jìn)工藝,取得了地?zé)嵛菜?/a>回灌技術(shù)的重大突破, 真正做到“取熱不取水”, 實(shí)現(xiàn)了100%同層回灌,年回灌量達(dá)280×104m3[7]。
 
  2012 年6 月29 日, 國(guó)家能源局同意并批復(fù)中國(guó)石化成立國(guó)家地?zé)?a href="http://xldcn.com/t/能源開發(fā)利用.html" >能源開發(fā)利用研究及應(yīng)用技術(shù)推廣中心,組建自己的研發(fā)科研機(jī)構(gòu),培養(yǎng)地?zé)崮荛_發(fā)利用綜合性人才。
 
  2012 年11 月,中國(guó)石化雄縣地?zé)峁┡疌DM 項(xiàng)目注冊(cè)工作獲得國(guó)家發(fā)展改革委的批準(zhǔn),未來還將進(jìn)一步推動(dòng)山東等其他地區(qū)地?zé)嵝马?xiàng)目的CDM 申報(bào)工作。
 
  截至2012 年底, 新星石油公司地?zé)衢_發(fā)區(qū)域已擴(kuò)展到山東樂陵和商河、山西運(yùn)城、河南長(zhǎng)垣、河北雄縣、陜西咸陽和武功、遼寧盤錦等地,擁有地?zé)峋?1 口,供暖能力達(dá)1000×104m2,約占全國(guó)常規(guī)地?zé)峁┡娣e的25%,每年可替代標(biāo)準(zhǔn)煤14×104t,減排二氧化碳38×104t[7]。
 
  據(jù)《中國(guó)石化》雜志2012 年底報(bào)道, “ 十二五”期間, 中國(guó)石化地?zé)岚鍓K預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)供暖/制冷面積3000×104m2,建成發(fā)電裝機(jī)容量10MW,節(jié)能服務(wù)規(guī)模發(fā)展到10MW。“十三五”期間,預(yù)計(jì)供暖/制冷面積將達(dá)到1×108m2, 建成發(fā)電裝機(jī)容量100MW,節(jié)能服務(wù)規(guī)模發(fā)展到100MW。
 
  3.2 存在的問題
 
  目前,中國(guó)石化地?zé)豳Y源開發(fā)利用還處于起步探索階段,與國(guó)外能源公司相比,仍存在一些問題和不足[8]。一是當(dāng)前地?zé)針I(yè)務(wù)范圍僅局限于地?zé)峁┡?,尚未形成地?zé)峁┡?a href="http://xldcn.com/t/制冷.html" >制冷、發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)等完整產(chǎn)業(yè)鏈;二是尚未建立起一套先進(jìn)的地?zé)衢_發(fā)利用技術(shù)體系,缺乏擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的地?zé)崮荛_發(fā)利用核心技術(shù),資源利用率較低,綜合開發(fā)利用效益較低。
 
  4 給予中國(guó)石化地?zé)崮芾玫膯⑹?/div>
 
  4.1 充分發(fā)揮“起步早”的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)規(guī)?;?、專業(yè)化、品牌化和國(guó)際化在地?zé)針I(yè)務(wù)發(fā)展上,與中國(guó)石油、中國(guó)海油相比,中國(guó)石化已經(jīng)走在了前列。新星石油公司作為中國(guó)石化新能源發(fā)展的一個(gè)平臺(tái), 經(jīng)過10 余年的不懈探索和實(shí)踐,已經(jīng)取得了一定成效,成為國(guó)內(nèi)地?zé)嵝袠I(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。因此,中國(guó)石化一定要充分發(fā)揮地?zé)針I(yè)務(wù)起步早、各項(xiàng)技術(shù)較為成熟的優(yōu)勢(shì),積極拓展地?zé)針I(yè)務(wù)領(lǐng)域,逐步實(shí)現(xiàn)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的規(guī)?;?、專業(yè)化、品牌化和國(guó)際化。同時(shí),要不斷完善地?zé)峁┡?a href="http://xldcn.com/t/制冷.html" >制冷、發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)等產(chǎn)業(yè)鏈,為節(jié)能減排貢獻(xiàn)力量。
 
  4.2 集中優(yōu)勢(shì)資源,做到重點(diǎn)突出, 實(shí)現(xiàn)地?zé)針I(yè)務(wù)全面發(fā)展① 重點(diǎn)發(fā)展地?zé)峁┡瑪U(kuò)大地?zé)峁┡?guī)模。根據(jù)全國(guó)不同地區(qū)的地質(zhì)條件、氣候條件以及市場(chǎng)環(huán)境等因素,按照“資源引導(dǎo)市場(chǎng)”的要求,通過“深淺結(jié)合梯級(jí)利用”的方式[9],在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)地?zé)峁┡瘶I(yè)務(wù)的統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)調(diào)布局,穩(wěn)步擴(kuò)大地?zé)峁┡?guī)模,積極搶占市場(chǎng)
 
  ② 在做強(qiáng)做大地?zé)峁┡瘶I(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上, 逐步拓展地?zé)崮芾梅秶e極推進(jìn)地?zé)岚l(fā)電等科研攻關(guān),延伸地?zé)崮芾卯a(chǎn)業(yè)鏈,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)全面發(fā)展,提升地?zé)針I(yè)務(wù)的整體效益。
 
  4.3 加大地?zé)衢_發(fā)利用的科研投入和技術(shù)創(chuàng)新,完善技術(shù)支撐體系充分利用國(guó)家地?zé)?a href="http://xldcn.com/t/能源開發(fā)利用.html" >能源開發(fā)利用研究及應(yīng)用
 
  技術(shù)推廣中心的引領(lǐng)作用,加大科研投入和技術(shù)創(chuàng)新,促進(jìn)地?zé)衢_發(fā)利用關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)及推廣應(yīng)用(如不同地質(zhì)條件地?zé)嵛菜?/a>回灌技術(shù)、地?zé)豳Y源梯級(jí)利用與綜合開發(fā)利用等), 做好前沿技術(shù)儲(chǔ)備(干熱巖發(fā)電技術(shù)綜合利用核心技術(shù)), 擴(kuò)大地?zé)岙a(chǎn)業(yè)規(guī)模,提高開發(fā)利用水平,逐步完善國(guó)內(nèi)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),提升中國(guó)石化在地?zé)衢_發(fā)利用領(lǐng)域的影響力。
 
  4.4 增進(jìn)國(guó)際交流與合作,取長(zhǎng)補(bǔ)短, 引領(lǐng)中國(guó)地?zé)?/a>產(chǎn)業(yè)發(fā)展充分利用與冰島綠源公司的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,加強(qiáng)國(guó)際間的技術(shù)交流合作,吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)(如地?zé)衢_采與回灌技術(shù)、發(fā)電與熱利用技術(shù)等),取長(zhǎng)補(bǔ)短,形成適合中國(guó)地?zé)豳Y源開發(fā)利用的專有技術(shù),實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源的梯級(jí)綜合利用,提高地?zé)豳Y源的利用效率,持續(xù)引領(lǐng)中國(guó)地?zé)?/a>產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
  4.5 加強(qiáng)制度建設(shè),積極爭(zhēng)取政策支持, 推動(dòng)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展加快地?zé)衢_發(fā)利用技術(shù)的制度建設(shè),逐步建立良好、規(guī)范的激勵(lì)體制,將地?zé)衢_發(fā)利用納入到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工作中。充分利用國(guó)家及地方出臺(tái)的一系列與地?zé)崮芑?a href="http://xldcn.com/t/淺層地溫能開發(fā)利用.html" >淺層地溫能開發(fā)利用相關(guān)的政策法規(guī),積極尋求政策資金支持。重點(diǎn)工程建設(shè)項(xiàng)目可以考慮申請(qǐng)政府資金補(bǔ)助、貸款貼息、投資退稅或生產(chǎn)減稅等優(yōu)惠政策,推動(dòng)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展。