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地?zé)豳Y源開發(fā)利用

國外能源公司地?zé)崮芾矛F(xiàn)狀以及對中國石化的啟示

  1 前言
 
  能源在國民經(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，近年來得到了越來越廣泛的利用，發(fā)展勢頭也大有追趕廣受歡迎的太陽能和風(fēng)能之勢。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)化石能源對環(huán)境污染的壓力，各國政府紛紛出臺相關(guān)政策鼓勵地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展。在節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展的國際大背景以及政府的支持和鼓勵下，自20 世紀(jì)初，國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>作為一個新的經(jīng)濟(jì)增長點。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)電在地?zé)崮荛_發(fā)利用上處于國際領(lǐng)先地位。
 
  2.1 冰島綠源公司
 
  冰島綠源公司是國際領(lǐng)先的地?zé)崮荛_發(fā)利用企業(yè)，擁有一流的地?zé)峁┡?/a>技術(shù)和管理經(jīng)驗，多年來一直致力于地?zé)犴椖?/a>的勘探、開發(fā)﹑建設(shè)和運營，在地?zé)衢_發(fā)利用的科學(xué)規(guī)劃、多井集輸、梯級利用、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)知識和經(jīng)驗，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。
  冰島鉆井公司是全球領(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、愛爾蘭、葡萄牙、德國等國家，在全球范圍內(nèi)累計鉆井超過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)營和項目發(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、中國、匈牙利、薩爾多瓦等國家，具有代表性的地熱能利用項目包括：
 
  ① 中國咸陽地?zé)釁^(qū)域供熱項目[2]。ENEX 公司與中國石化集團(tuán)新星石油有限責(zé)任公司(以下簡稱新星石油公司) 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。該公司位于咸陽的地?zé)釁^(qū)域供熱項目的地?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)計到2015 年，該項目供熱面積將達(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，是全球首個地?zé)?a href="http://www.cityofbrews.com/t/熱電聯(lián).html" >熱電聯(lián)產(chǎn)電廠。該項目共有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個閃蒸單元(flash unit，裝機(jī)容量30MW 和8MW)和1 個雙工質(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)犴椖?/a>的實施， 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)電運行容量1273MW，其中菲律賓的Mak-Ban地?zé)犭娬?/a>運行容量為409MW，Tiwi 電站運行容量為234MW； 印尼的Darajat 電站運行容量為255MW，Salak 電站運行容量為375MW。
  2.2.1 菲律賓Makiling-Banahaw(Mak-Ban)和Tiwi 地?zé)?a href="http://www.cityofbrews.com/t/發(fā)電.html" >發(fā)電項目位于菲律賓的Mak-Ban 和Tiwi 兩大地?zé)?a href="http://www.cityofbrews.com/t/發(fā)電.html" >發(fā)電項目均是從1979 年便開始運行， 其中Mak-Ban 地?zé)犴椖?/a>共有72 口地?zé)峋?/a>和16 口回灌井，總裝機(jī)容量458MW(運行容量409MW)，采用閃蒸+雙工質(zhì)發(fā)電工藝， 包括10 個閃蒸單元以及1 個雙工質(zhì)單元(15.7MW)。Tiwi 地?zé)犴椖?/a>共有38 口地?zé)峋?/a>和21 口回灌井，總裝機(jī)容量289MW(運行容量234MW)，采用閃蒸發(fā)電工藝，全部6 個閃蒸單元中的4 個單元在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，項目總裝機(jī)容量為255MW(滿負(fù)荷運行)，采用閃蒸發(fā)電工藝。其中，一期2 個單元裝機(jī)容量分別為55MW 和90MW，2008 年二期新增1 個110MW 發(fā)電單元。Salak 地?zé)犭娬?/a>總裝機(jī)容量為375MW(滿負(fù)荷運行)，包括6 個發(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)隊便將研究重點放在了具有前瞻性的干熱巖發(fā)電及綜合利用技術(shù)上， 研究范圍涵蓋儲層建模、鉆井技術(shù)研究、短期或長期的商業(yè)評估等，同時還在荷蘭阿姆斯特丹設(shè)有一個1300 人的新能源技術(shù)中心。殼牌具有代表性的地?zé)犴椖恐饕兴_爾瓦多Berlín干熱巖地?zé)岚l(fā)電廠和Soultz 干熱巖項目。
 
  2.3.1 薩爾瓦多Berlín 干熱巖地?zé)岚l(fā)電廠Berlín 地?zé)?a href="http://www.cityofbrews.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 公司運營。
 
  該項目分三期建設(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，該項目總裝機(jī)容量109.4MW。
 
  2.3.2 Soultz 干熱巖項目
 
  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、三家法國和德國電力公司合作建設(shè)。該項目的開發(fā)主要分為三個階段：
 
  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。
 
  2.4 國外能源公司地?zé)崮芾?/a>特點
  ① 國際性綜合能源公司， 擁有雄厚的資金實力、良好的國際聲譽以及完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
 
  ② 集中優(yōu)勢資源， 重點發(fā)展某一項地?zé)針I(yè)務(wù)(冰島綠源公司主要投資于地?zé)峁┡?/a>， 雪佛龍公司的重點為地?zé)岚l(fā)電，殼牌則專注于干熱巖發(fā)電)，在重點領(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，處于國際領(lǐng)先地位。
 
  ④ 廣泛的國際合作，共同研發(fā)，為公司創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
 
  3.1 中國石化地熱能利用現(xiàn)狀
 
  為了積極響應(yīng)國家節(jié)能減排號召，中國石化從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，中國石化地?zé)岙a(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速成長期。目前，新星石油公司已發(fā)展成為國內(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)成功在陜西咸陽和河北雄縣建立了地?zé)崾痉秴^(qū)，形成了資源評價選區(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”， 實現(xiàn)了100%同層回灌，年回灌量達(dá)280×104m3[7]。
 
  2012 年6 月29 日， 國家能源局同意并批復(fù)中國石化成立國家地?zé)?a href="http://www.cityofbrews.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，中國石化雄縣地?zé)峁┡疌DM 項目注冊工作獲得國家發(fā)展改革委的批準(zhǔn)，未來還將進(jìn)一步推動山東等其他地區(qū)地?zé)嵝马椖康腃DM 申報工作。
 
  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、山西運城、河南長垣、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)《中國石化》雜志2012 年底報道， “ 十二五”期間， 中國石化地?zé)岚鍓K預(yù)計實現(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?！?a href="http://www.cityofbrews.com/t/十三五.html" >十三五”期間，預(yù)計供暖/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，中國石化地?zé)豳Y源的開發(fā)利用還處于起步探索階段，與國外能源公司相比，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://www.cityofbrews.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 給予中國石化地?zé)崮芾玫膯⑹?/div>
 
  4.1 充分發(fā)揮“起步早”的優(yōu)勢，實現(xiàn)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)規(guī)?；I(yè)化、品牌化和國際化在地?zé)針I(yè)務(wù)發(fā)展上，與中國石油、中國海油相比，中國石化已經(jīng)走在了前列。新星石油公司作為中國石化新能源發(fā)展的一個平臺， 經(jīng)過10 余年的不懈探索和實踐，已經(jīng)取得了一定成效，成為國內(nèi)地?zé)嵝袠I(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。因此，中國石化一定要充分發(fā)揮地?zé)針I(yè)務(wù)起步早、各項技術(shù)較為成熟的優(yōu)勢，積極拓展地?zé)針I(yè)務(wù)領(lǐng)域，逐步實現(xiàn)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的規(guī)模化、專業(yè)化、品牌化和國際化。同時，要不斷完善地?zé)峁┡?a href="http://www.cityofbrews.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)勢資源，做到重點突出， 實現(xiàn)地?zé)針I(yè)務(wù)全面發(fā)展① 重點發(fā)展地?zé)峁┡?，擴(kuò)大地?zé)峁┡?guī)模。根據(jù)全國不同地區(qū)的地質(zhì)條件、氣候條件以及市場環(huán)境等因素，按照“資源引導(dǎo)市場”的要求，通過“深淺結(jié)合、梯級利用”的方式[9]，在全國范圍內(nèi)實現(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。
 
  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?，積極推進(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家地?zé)?a href="http://www.cityofbrews.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)條件下地?zé)嵛菜?/a>回灌技術(shù)、地?zé)豳Y源梯級利用與綜合開發(fā)利用等)， 做好前沿技術(shù)儲備(干熱巖發(fā)電技術(shù)及綜合利用核心技術(shù))， 擴(kuò)大地?zé)岙a(chǎn)業(yè)規(guī)模，提高開發(fā)利用水平，逐步完善國內(nèi)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，提升中國石化在地?zé)衢_發(fā)利用領(lǐng)域的影響力。
 
  4.4 增進(jìn)國際交流與合作，取長補短， 引領(lǐng)中國地?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)國際間的技術(shù)交流合作，吸收國外先進(jìn)經(jīng)驗(如地?zé)衢_采與回灌技術(shù)、發(fā)電與熱利用技術(shù)等)，取長補短，形成適合中國地?zé)豳Y源開發(fā)利用的專有技術(shù)，實現(xiàn)地?zé)豳Y源的梯級綜合利用，提高地?zé)豳Y源的利用效率，持續(xù)引領(lǐng)中國地?zé)?/a>產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
  4.5 加強(qiáng)制度建設(shè)，積極爭取政策支持， 推動地?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)范的激勵體制，將地?zé)衢_發(fā)利用納入到生產(chǎn)經(jīng)營工作中。充分利用國家及地方出臺的一系列與地?zé)崮芑?a href="http://www.cityofbrews.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)，積極尋求政策和資金支持。重點工程建設(shè)項目可以考慮申請政府資金補助、貸款貼息、投資退稅或生產(chǎn)減稅等優(yōu)惠政策，推動地?zé)岙a(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展。