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2021年12月7-8日,以“雙碳目標(biāo)下的智慧方案與行業(yè)機遇”為主題的第十七屆中國分布式能源國際論壇于西安召開。本次會議由中國能源研究會分布式能源專業(yè)委員會、中國能源網(wǎng)主辦,陜西分布式能源股份有限公司聯(lián)合主辦。

會上,中國科學(xué)院院士、中科院地質(zhì)與地球物理研究所研究員汪集暘作了主旨演講。汪集暘表示,地?zé)崾堑厍虻谋就聊茉?,分布廣泛,要大力發(fā)展“地?zé)?”模式,可以與太陽能、風(fēng)能相結(jié)合,當(dāng)?shù)叵碌臒醿Υ尜Y源用完以后,可以拿來儲熱,特別是跨季節(jié)儲熱,是國際領(lǐng)先的課題和應(yīng)用。

以下為會議演講實錄:

一、地?zé)崾堑厍虻谋就聊茉?/strong>

地?zé)崾堑厍虻谋就聊茉矗哂蟹€(wěn)定、高效、分布廣等特點,更重要的是沒有碳。碳中和、碳達峰是大家最近在熱議的話題,地?zé)嶙鳛樾履茉春涂稍偕茉粗形宕蠓翘蓟茉粗?,起到非常大的作用?/p>

在地?zé)峤纾话愣际前训責(zé)嶙鳛榈厍虻谋就聊茉?,什么叫本土能源?本土能源就是地球土生土長的,主要來自地球內(nèi)部。大家都知道,太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能都來自太陽,只有地?zé)崾堑厍虻谋就聊茉?,所以國際地?zé)峤绾芟矚g用一個詞,叫做地?zé)崾堑厍虻谋就聊茉矗╥ndigenousenergy)。換句話說,地?zé)崾峭辽灵L的,其最大的特點就是能源利用效率高,它的平均能源利用效率可以達到70%~80%,高的時候,像一些高溫的地?zé)岚l(fā)電站甚至可以達到95%以上。

太陽能、風(fēng)能最大的問題就是不穩(wěn)定,搞電力的能源界,把地?zé)崮茏鳛橐环N所謂地球基礎(chǔ)載荷(baseload),能源利用效率非常高,所以在碳中和、碳達峰當(dāng)中能夠起到非常大的作用。

二、大力發(fā)展“地?zé)?”

所謂碳達峰、碳中和,實際上就是要把整個國家的能源系統(tǒng)、電力系統(tǒng),能夠從傳統(tǒng)的燒煤、燒石油、燒天然氣,轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕履茉春涂稍偕茉礊橹鞯哪茉聪到y(tǒng),或者電力系統(tǒng),地?zé)峋褪瞧渲兄弧?/p>

地?zé)犭m然有很多優(yōu)點,但是總量跟太陽能、風(fēng)能相比很小,這種情況下,我們提倡地?zé)崤c其他可再生能源互補綜合利用。太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮芤欢ㄒ愦舐?lián)合,也就是說我們要搞“五湖四海”。在地?zé)岵粔虻牡胤?,假如那邊有風(fēng)能,或者有太陽能,我們要搞“地?zé)?”,這在四、五年以前就提出來了,而且得到了地?zé)峤绾托履茉唇绲恼J(rèn)可。假如說某個地區(qū)在清潔供暖、霧霾治理等方面非常有需求,但是地?zé)豳Y源還不太夠,我們就可以把風(fēng)能、太陽能,甚至其他的廢熱都利用起來。

我們一定要搞“地?zé)?”,“地?zé)?”可以總結(jié)成八個字:“五湖四海,天地合一”。大家知道《易經(jīng)》里邊講“天人要合一”,那是講人類社會和自然界怎樣和諧共處,這里講的“天地合一”,就是太陽能和地?zé)崮芤Y(jié)合起來。還有就是要動靜結(jié)合,也就是說,風(fēng)能是動的,地?zé)崾遣粍拥模谝粋€地方假如達到熱損了以后它就不會變。

三、充分利用地?zé)崮?/strong>

上世紀(jì)七十年代,李四光教授提倡大力開發(fā)地?zé)岬臅r候,曾經(jīng)提出,他說地球是一個龐大的熱庫,有取之不盡、用之不竭的能源(可能個別的字句會有出入,但是大體是這個意思。)從那以后我國從七十年代開始,地?zé)豳Y源的開發(fā)利用就蓬勃發(fā)展起來了,那時我在研究地下涼水,也就是水資源,慢慢開始搞地?zé)幔兂傻責(zé)豳Y源了。但在那個時候還沒有意識到,采出來地?zé)嵋院?,地球?nèi)部的含水層、儲熱層就空了,這樣騰出很大的空間來,我們就可以把多余的太陽能、風(fēng)能,甚至其他的非碳基能源,包括核能、水能、抽水蓄能電站等等,用不完的這些能量,把它們變成熱能放到地下。

我前年到蘇黎士理工大學(xué)訪問的時候,我的一個好朋友,他是原國際地?zé)釁f(xié)會主席,也是蘇黎士理工大學(xué)地球物理系主任。我送給他一本叫《地?zé)釋W(xué)及其應(yīng)用》的專著,他看后很高興。他有一個學(xué)生在美國做了十幾年,現(xiàn)在回到蘇黎士理工大學(xué),他們把地?zé)岱Q為地球的電池(earthbattery)。后來我跟他講,這可不是一般的電池,起碼是一個可以來來回回充電的電池,我的手機正好在邊上,我就跟他說,手機不要充電嗎?在中國我們叫充電寶。你還不如把它叫成earthcharger,不要叫earthbattery,他說我的這個提法很好,所以就這樣叫開了。

圖片

《科技導(dǎo)報》是雙月刊,一年要出24期,每期都要請院士寫一個卷首語,針對這一期的內(nèi)容,我后來寫了“地球充電/熱寶”,可以利于余熱,這要分兩步走,充熱比較容易。后來我舉了個例子,比如說像雄安新區(qū),大家都知道大型巖溶熱儲,這在我們國家是很有名的。什么叫大型巖溶熱儲?大家都去過桂林山水,桂林山水的地表水、地下水都非常豐富,因為那里的巖溶很發(fā)達,有漏水洞、地下暗河等等。雄安新區(qū)在遠古代的時候,把這些風(fēng)化了的巖石埋到地下了,大概在地下2000~3000米,現(xiàn)在出水的溫度都要七八十度~八九十度。記得上世紀(jì)八十年代做華北地?zé)岬臅r候,我親自量的中石油勘探的一井口溫度是104度。

假如把里邊的熱水取出來用,里邊的空間就騰出來了。雄安新區(qū)的邊上就是白洋淀,比如白洋淀本來的水溫大概20多度,我們就可以把白洋淀的水用太陽能,或者其他的能源,把這些廢棄下來不用的能源加溫加到40度、50度,甚者60度,就會變成非常好的地?zé)豳Y源。

前一陣大家還在爭論地?zé)岬降走€夠不夠,我說絕對沒問題,但還要做勘探工作。現(xiàn)在中國地調(diào)局、新星綠源公司都在做進一步的勘探,這是大家都還沒有認(rèn)識到的問題?,F(xiàn)在儲熱最大的問題就是量很小,成本很高,更大的問題是不能跨季節(jié),而地?zé)峥梢钥缂竟?jié),不管春夏秋冬都可以儲進去,只要有廢熱把地表水體或者其他的水體加熱。

今天主要講怎樣儲熱。儲熱非常簡單,而且非常可行,所以中國科學(xué)院在五年前為了張家口即將舉辦的冬奧會,我們用太陽能、風(fēng)能,以及其他新能源、可再生能源為冬奧會的用能解決問題。張家口有用不完的風(fēng)能、太陽能,我們就想辦法把地表水體加熱以后,儲到地下,為冬奧會場地供暖,這也是從地?zé)岬慕嵌葹槎瑠W會做一份貢獻。

總的來說,今天主要講了三個問題:

第一,地球是新能源和可再生能源大家族中唯一的地球本土能源,穩(wěn)定性、適應(yīng)性都非常好,而且是五大非碳基能源之一?,F(xiàn)在非常盛行的幾大能源,包括核能、水能、太陽能、風(fēng)能,再加上地?zé)崮埽蚁氲責(zé)崮苡衅洫毺刂帯?/p>

第二,地?zé)嵋欢ㄒ?ldquo;五湖四海”,搞大聯(lián)合,我們一定要“地?zé)?”。

第三,地下的熱儲存用完以后,還可以拿來儲熱,特別是跨季節(jié)的儲熱,這是國際上非常領(lǐng)先的課題和做法。

(內(nèi)容根據(jù)第十七屆中國分布式能源國際論壇發(fā)言整理,未經(jīng)本人審閱。整理人:李穎)

 




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