中國儲能網(wǎng)訊：有研究顯示，能源消費中近50%的份額與建筑行業(yè)相關(guān)，各類建材的生產(chǎn)、運輸，建筑的建造和運行都是能耗大戶。其中建筑的運行環(huán)節(jié)耗能占能源消費總量的比例約20%，具體環(huán)節(jié)包括供暖制冷、建筑照明、內(nèi)部炊事等，而供暖制冷能源消費占大頭。無論是商用建筑還是民用住宅，供暖制冷情況都是評估建筑運行質(zhì)量的重要標志，其產(chǎn)生的能源消費具有典型的剛需特點。
從發(fā)展趨勢來看，經(jīng)濟發(fā)展和民眾生活水平提高必將進一步擴大建筑運行用能規(guī)模。能源消費一旦提升到一定水平，使其下降幾乎不可能，因為消費不可逆。同時在全球“碳中和”目標的驅(qū)動下，節(jié)能減排又成為各國能源管理政策的首選目標。在既要低碳節(jié)能、又要提升能源消費水平的雙約束條件下，建筑選擇可再生能源供暖制冷就成為必然的路徑。在此形勢下，地熱作為可再生能源家族的后起之秀，正成為建筑用能的重要選擇。
地緣政治沖突帶來的能源短缺堅定了歐美發(fā)展綠色低碳能源的決心
美國能源部地熱技術(shù)辦公室發(fā)布的《地熱愿景：駕馭我們腳下的熱能》產(chǎn)業(yè)規(guī)劃認為，地熱資源遍布美國，可廣泛用于供熱和發(fā)電，有助于增加美國能源的多樣性，進一步提升能源安全保障程度。美國能源部預計，到2050年，通過有效提升地熱技術(shù)發(fā)展水平，美國淺層地熱利用規(guī)模有望由200萬戶擴大至2800萬戶，占2050年美國住宅空調(diào)市場23%的份額。美國能源部據(jù)此提出五大關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域攻關(guān)任務和重點過程計劃，包括資源評估、地下信號探測、地熱鉆井和井筒、地熱資源回收，以及地熱資源和設施的監(jiān)測、建模和管理。美國總統(tǒng)拜登的新政出臺后，包括地熱在內(nèi)的新能源發(fā)展大幅提速。
歐洲深部地熱技術(shù)與創(chuàng)新平臺近年發(fā)布了深部地熱戰(zhàn)略研究與創(chuàng)新議程，提出《深部地熱能實施路線圖》，明確了2030年前歐盟地熱發(fā)展的任務、目標和工作內(nèi)容，以及2050年實現(xiàn)歐盟深部地熱發(fā)展愿景，提出開發(fā)高性能、低成本和可持續(xù)的深部地熱能技術(shù)的“推進計劃”，期望到2050年，深部地熱能可滿足歐洲預計電力需求的50%和供熱需求的80%。
針對當下建筑能源利用效率低下及深層地熱分布資源受限等現(xiàn)實，歐盟發(fā)展地熱重點考慮的是資助相關(guān)項目著手開發(fā)具有特殊潛力的淺層地熱系統(tǒng)，待其成功后再大范圍推廣。歐盟目前正在開展的由西班牙巴倫西亞理工大學牽頭，土耳其、以色列和其他國家的科研機構(gòu)共同參與的淺層地熱開發(fā)利用項目GEOCOND就是典型代表。在歐盟資助的7個國家共同支持下，GEOCOND項目的主要目標是降低地熱能的利用成本。公開資料顯示，項目進展基本達到預期目標。
當前歐盟建筑存量的75%都有提升能源利用效率的可能，建筑節(jié)能潛力巨大。建筑用能運行效率提升，對于歐盟經(jīng)濟綠色脫碳及應對全球氣候變暖意義重大。目前，英國正在建設地熱發(fā)電項目，以加速脫碳轉(zhuǎn)型，并為社區(qū)供應能源，預計到2050年將建成360個地熱發(fā)電廠，每年可產(chǎn)生1.5萬吉瓦時的電力；法國地質(zhì)與礦產(chǎn)局估計，未來地熱能有望滿足法國70%的供暖需求，而當前僅為1%。
地緣政治沖突帶來的能源短缺狀況進一步堅定了歐美發(fā)展綠色低碳能源的決心。歐美一方面重視化石能源的清潔化供應，另一方面推進新能源發(fā)展的力度更大。鑒于建筑供暖制冷能源消費規(guī)模大、能耗占比高，能源替代成為重要的政策再優(yōu)化切入點，地熱能的地位再次提升，發(fā)展速度也因而加快。地熱能受重視的重要原因是供應穩(wěn)定性和分布廣泛性。雖然太陽能、風能和海洋能也屬于無限供應的清潔可再生能源，但受季節(jié)變化等因素限制，并不是隨時隨地可用。相比之下，地熱能，特別是淺層地熱能在世界各地廣泛存在，不受季節(jié)變化和氣候條件影響，可就地取材為建筑供暖制冷。人們平常忽略的地熱能其實是身邊幾乎可供無限利用的清潔可再生能源，其潛力正被逐漸挖掘出來。
“既要安全、也要低碳”成為我國能源行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展遵循的基本原則
預計2027年前全球地熱能市場價值將達到94億美元，復合年增長率為5.9%。在此趨勢下，歐美發(fā)展地熱能的作法對我國有一定的借鑒意義。
我國是能源消費大國，目前能源消費中的煤炭占比在57%左右，遠高于世界平均水平。我國同時是地熱能直接利用大國，但地熱能利用在總能源消費中占比較低，與其資源潛力并不匹配。我國提出2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和的目標，這決定了“既要安全、也要低碳”成為我國能源行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展遵循的基本原則。
在我國已全面建成小康社會、向第二個百年奮斗目標邁進的重要時期，提升人民生活水平、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是高質(zhì)量發(fā)展的重要標志。隨著我國城市化水平持續(xù)提升，以及新農(nóng)村建設穩(wěn)步推進，讓城鄉(xiāng)建筑依托可再生能源實現(xiàn)供暖制冷是助力高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措。據(jù)自然資源部資料，全國地源熱泵供暖制冷面積從2010年的1億平方米高速增長至2020年的8億平方米，年均復合增長率為20%，到“十四五”末將增至9億平方米，地熱開發(fā)具有良好的發(fā)展基礎(chǔ)，包括中國石化在內(nèi)的一批企業(yè)正在從事地熱供暖事業(yè)。
從發(fā)展趨勢看，未來的供暖制冷不僅北方地區(qū)需要，而且南方地區(qū)也需要，特別是由于歷史原因，部分夏熱冬冷地區(qū)過去一直未能實現(xiàn)集中供暖，導致極端嚴寒天氣來襲時民眾生活廣受影響。如今隨著經(jīng)濟發(fā)展水平的提升，夏熱冬冷地區(qū)冬季集中供暖的呼聲與日俱增。如果依靠化石能源保障冬季供暖，勢必增加整體能源供應和碳減排壓力，與地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的“雙碳”方向和基本要求不匹配。發(fā)展可再生能源在為夏熱冬冷地區(qū)賦能、實現(xiàn)供暖制冷的同時，不增加能源供應壓力和環(huán)境壓力，是理想又現(xiàn)實的選擇。因此，推廣地熱能供暖制冷，在發(fā)揮地熱能供應充分、分布廣泛的優(yōu)勢方面意義重大。
