探索绿色清洁能源的“地下工作者”

中石化绿源地热能开发有限公司地热能开发纪实

中化新网讯 (记者 李军)近日,陕西省人民政府与中国石化集团签署地热能资源开发利用战略合作协议,双方在地热能勘探开发利用领域将建立多层次、全方位的战略合作关系,助力陕西打赢“蓝天、碧水、青山、净土”四大攻坚保卫战。作为中国最大的中深层地热能开发利用企业,中石化绿源地热能开发有限公司10多年来始终坚持资源先行、创新驱动,积极探索绿色清洁能源开发,在地热资源的开发及利用、节能技术服务、氦气提取试验等方面积累了丰富的实践经验,为温室气体减排、大气雾霾治理、绿色低碳做出了贡献。

地热能开发利用潜力大

“目前,绿源公司地热供暖面积约占全国常规地热资源供暖面积的30%,年减少标准煤135万吨,减排二氧化碳350多万吨,每年相当植树近3万棵。”中石化绿源地热能(陕西)开发有限公司总经理刘斌告诉记者。

地热能作为一种蕴藏在地球内部天然可再生的清洁新能源,具有绿色清洁、可循环利用等特点,而且储量大、分布广、稳定可靠。我国地热资源总量约占全球的7.9%,地热资源总量折合标准煤8532亿吨,其中可开采资源量相当于标准煤2560亿吨,主要集中在东部、西北和西南部分地区,已被列为国家能源发展战略行动计划。

据介绍,150℃以上的高温地热资源主要用于发电,中低温地热以直接利用为主,多用于采暖、烘干、工业、农林牧副渔业、医疗、旅游及日常生活等领域。

“尤其是供暖,地热能将成为未来主要的发展方向。在能源消费结构中,地热能利用占比每提高1个百分点,相当于替代标准煤3750万吨,减排二氧化碳9400万吨、二氧化硫90万吨、氮氧化物26万吨。”刘斌说。

辐射带动勇做行业排头兵

2006年11月,中国石化新星公司与冰岛极地绿色能源公司合资组建成立中石化绿源地热能开发有限公司,总部设在陕西咸阳,2017年迁至雄安新区。

近年来,绿源公司以陕西关中盆地地热能开发利用为起点,逐步扩展到冀、陕、鲁、晋、苏、津、浙等省(市),形成了集深层地热、浅层地热开发和余热利用于一体,供暖、制冷、温室种植、发电、碳资产管理和合同能源管理等多种业务,形成了一批地热开发自主核心专利技术。

截至目前,绿源公司已在35个城市开发利用地热资源集中供暖,建成河北雄安新区、陕西武功、山东商河、山西太原等一批地热供暖项目,供暖能力约5000万平方米,为45万个家庭、100多万人口提供清洁供暖,年减少标准煤135万吨,减排二氧化碳350多万吨,相当每年植树近3万棵。仅2019—2020年供暖季,相当于减排二氧化碳94万吨、氮氧化物5600吨。预计“十四五”末,陕西省利用地热能年可减少标煤135万吨,减排二氧化碳360万吨,相当于植树700万棵。

2012年3月9日,绿源公司“咸阳地热集中供暖项目”成功通过CDM(清洁发展机制)项目注册,这是全球第一个通过联合国CDM注册的地热集中供暖项目,标志着该公司踏入国际碳排放权交易市场。

刘斌表示,作为中国石化地热开发的排头兵,绿源公司将发挥技术一流、管理一流、规模一流的优势,未来在陕将新增地热能供暖供热能力3000—5000万平方米、制冷能力800—1000万平方米,地热发电100WM,助力公司建设“世界领先、中国第一”地热能开发利用企业。

首个氦开发试验区呼之欲出

记者采访了解到,在地热能开发过程中往往产生伴生气,绿源公司近年来也走上了艰辛的寻“氦”之路。

据了解,氦气(He)是一种稀有战略性资源,主要用于国防军工和高科技产业。我国氦气资源相当贫乏,含量低,提取难度大,成本高,90%以上的氦气需要进口。目前探明的天然气藏中含氦量很少,多数无回收利用价值,提高我国氦气自给能力迫在眉睫。

刘斌透露,渭河盆地是一个大型地热和水溶氦盆地,深部热储蕴藏着丰富的地热水和水溶氦资源。上世纪70年代,我国科研人员在汾渭盆地开展石油天然气普查勘探时首次发现了水溶性氦气。2004年以后,又在渭河盆地地热井伴生气中检测到高含量氦气。随后,中石化与中科院合作,基本完成了渭河盆地水溶氦气资源评价和常温膜法提氦新技术及装备研发工作。2015年8月,在陕西周至的氦气预探井——渭新1井完成了地热与氦气井的测试和水溶氦气提取试验。

2016年,绿源公司与中石化华北油气分公司采气二厂、中科院大连化物所膜技术国家工程研究中心合作,在陕西咸阳三普2号地热井(站)开展水溶氦气提取试验,建成了我国首个地热井水溶氦提取试验站。

目前,三方正在开展水溶氦气提纯试验,将完成水溶氦气常温膜分离提浓和变压吸附提纯系统工艺,标志着我国首个万方级地热井水溶氦开发试验区(基地)在咸阳呼之欲出,届时中国“贫氦国”的帽子有望摘掉。

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