郑克棪：我国地热发电发展历程及思考

地热资源的优势在于高温地热资源的能量密度远高于其它新能源和可再生能源，地热发电没有其它可再生能源的波动性和间歇性，其等效利用系数达0.7~0.9以上，建设同容量机组能获得最大的电力产出。1970年地质部长李四光倡导中国地热能开发利用，迄今已50年。我国曾在当初实现地热发电初创战绩，但后来地热直接热利用为主流，尤其进入21世纪启动了地源热泵，地热利用获飞速发展，我国在地热直接利用上成为世界第一，而地热发电在走走停停中始终未见令人满意的业绩。

（来源：微信公众号“能源研究俱乐部”  ID：nyqbyj  作者：中国能源研究会地热专业委员会  郑克棪）

我国曾于1970年成为世界第8个地热发电国家，全国建了低温、中温、高温共7个地热电站，然而在羊八井高温地热电站建成2.518万千瓦满负荷发电后，则长期处于基本停滞的状态，直到2009年才略有小增及开始建设羊易地热电站，羊易电站一期1.6万千瓦2018年发电及并网，构成了今天4.456万千瓦总装机容量的现状，在世界26个地热发电国家中排名在18位之后。

本文通过回顾我国地热发电既往的发展，分析障碍所在，探讨可能前景。

一

计划经济时代的探索起步

中国首次地热发电于1970年，由广东地热会战小组在丰顺县邓屋村采用92℃地热水发电成功。次年在河北省怀来实现200千瓦地热发电，江西省宜春实现世界最低温度67℃发电50千瓦。后来我国又建成了广西象州200千瓦、湖南宁乡300千瓦、山东招远200千瓦和辽宁盖县100千瓦地热电站，在上世纪70年代共建成了7处中低温地热发电厂。另外，高温地热发电于1977年西藏羊八井1000千瓦地热电厂成功发电。同年，冰岛和菲律宾也建成了地热电厂，成为世界第9和第10个地热发电的国家。

上世纪70年代我国实行计划经济体制，在国家号召下，地质事业单位、大学和研究所自愿出力和承担经费，投入地热勘探和开发利用。当时如此的起步探索，说明技术并不很难，自己动手也能完成。后来，羊八井地热电厂逐渐完善，建成了2.518万千瓦的总装机容量，持续运行至今，为西藏建设作出卓越贡献。但中低温地热电厂仅广东丰顺的300千瓦迄今仍在运行，其余6处则因“成本高、效率低”在几年后关停。中国地热开发的第一次高潮没有形成地热产业，没有构成发展再生产的循环机制，所以难以为继，就逐渐消失了。

二

市场经济之初的停滞

1978年我国实施改革开放，转入市场经济，羊八井地热电厂作为国家项目，继续建设和发展，但国家对其他地热勘探和开发利用的投入都减少了。

市场经济之初，各行各业都是“摸着石头过河”，最初十来年进展甚微。直到上世纪90年代中期，依托地热钻井开发的温泉度假村出现，适应了富余市民的休闲消费需求，开发商快速获得高额回报，吸引了后续投资商络绎不绝的跟进，并扩大到温室种植和水产、驼鸟养殖兼观光等经营，掀起了中国地热开发的第二次高潮。

然而，市场经济中期的这次地热开发热潮是民营企业家自发形成的，它只涉及中低温地热的直接利用，概无地热发电的加入。但是，它逐渐构建了中国的地热产业队伍，也形成了发展再生产的循环机制。21世纪，地源热泵产业的加入快速壮大了地热产业队伍，终于形成蓬勃发展之势，使中国地热的直接利用登上了世界第一的宝座。

中国地热发电在此期间仅在西藏有所动作，伴随羊八井地热电厂的边发电边建设，至1991年完成2.518万千瓦总装机容量。另为解决西藏西南边陲阿里地区的缺电，于1985年建成了2台1000千瓦机组的朗久地热电厂，但因资源勘探的局限，电厂生产井供汽不足，只能断续运行，至1988年停运。稍后，接受联合国援助，于1994年在西藏那曲建成1000千瓦地热发电，但因地热水结垢严重，断续运行至1998年停运。如此跌跌撞撞的局面一直持续到21世纪的前10年。

三

“十三五”指标落空的联想

2017年初我国首个《地热能开发利用“十三五”规划》发布，其中，地热发电的指标是新增50万千瓦，达到53万千瓦。全国地热界欢欣鼓舞，终于迎来了好时机。然而今年收官在即，整个“十三五”期间，仅杭州锦江集团建成了西藏羊易地热电厂一期工程，新增了1.6万千瓦的装机容量；另3家民营企业分别实现了四川康定280千瓦、河北献县200千瓦和云南瑞丽4台400千瓦的地热发电。“十三五”这4家民企共完成新增1.808万千瓦的装机容量，还不到规划指标的4%，全国在运地热发电总装机容量4.456万千瓦。

该如何看待“十三五”规划指标的落空？我们不妨联想3个涉及理念和机制的既往案例。

（1）双工质发电机组的研发停滞

美国奥玛特技术公司副总裁和笔者面谈，摊明了一个理念：上世纪70年代我国地热发电因“成本高、效率低”放弃了，当时奥玛特公司生产的双工质发电机组和我国的200千瓦水平等同，但其认定正因为“成本高、效率低”才需要加强研究，所以坚持30多年的研究后做成了世界第一。现双工质发电占全球地热发电的14%，其中90%都是奥玛特产品，最大机组1.6万千瓦。作为对比，我国“十二五”科技部支持863科研项目只是完成了双工质发电500千瓦样机。这就是中外理念不同造成的结果差异。

（2）温泉度假村的蓬勃发展

上世纪90年代中期以来全国温泉度假村的增长速度初为10%，后降至7%，仍不需要动员，不靠补助，就因为有利润，开发商你追我赶，自发跟进，持续发展。

（3）地源热泵产业的发展壮大

21世纪初我国引进地源热泵，由于技术门槛稍低，吸引了投资者，又靠节能减排效果卓著得到各地政府政策补贴支持，有利可图，所以市场迅速扩大，产业队伍迅速壮大，很快变为几何级数增长，不到20年就拿下了世界冠军。

以上案例说明：不想干的事，放弃很容易，再捡起来却损失已很大。要想事业持续发展一定要有利润，或者有补贴，至少不能赔钱。国家“十一五”支持了风能，风电增长了670倍；国家“十二五”支持了太阳能，太阳能发电增长了100倍；国家“十三五”支持了地热能，为什么地热发电没完成任务？因为风电和太阳能发电都执行《可再生能源电价附加分摊管理办法》的补贴，但同属可再生能源的地热发电没有。羊易地热电站2018年发电，2019年上网，迄今仅国网公司上网电价0.25元/千瓦时，没有任何补贴，电厂在艰难运行，谁还愿意跟上来做赔钱买卖呢？

四

地热发电发展的主要因素分析

（1）资源

我国适于发电的高温地热资源发电潜力845.9万千瓦，这样的资源量级不算大，但它们正分布在缺煤少电的西藏川西滇西地热带和东南沿海闽粤琼地热带，因此对解决当地的电力需求是很有意义的。

（2）技术

羊八井2.518万千瓦地热发电88%是国产设备，青岛捷能公司已经设计了更大机组，只因无后续订货而未生产。西藏羊易地热电厂新建1.6万千瓦机组应急进口了奥玛特产品（效率高于国产），从技术角度我国落后于世界水平，但这不是阻碍发展的主要障碍。

（3）资金

地热开发要先经历资源勘探钻井再设计建厂，建设周期较长，还含前期勘探风险，因而资金要求稍高。羊易地热电厂6.4亿元投资是民企投入，折合4万元/千瓦，与太阳能光伏的早中期投资相当，为什么没有后续开发商跟上，是在考虑如何能得到回报。

（4）政策

政策是最关键的制约因素，如果没有政策给予投资、开发商优惠及激励，就不会有后来者跟着去做赔本买卖。土耳其在近15年间（2005~2019年）从落在中国之后的世界地热发电第16位急速登上第4位，装机容量剧增76.3倍，等于平均年累进增长率33.5%。土耳其的经验就2条：一是2005年世界地热大会在土耳其召开，议会和政府熟悉了解地热，认识到开发土耳其本土地热资源的重要意义；二是议会立法，给予开发者政策优惠。其2005年的可再生能源电力生产法和2007年的地热和矿泉水法， 涉及地热各环节的勘探、钻井、生产和利用，规定投资、勘探、运行权40年，电价激励机制10年有效，2005年就实施10.5美分/千瓦时的电价补贴政策，若采用土耳其本国生产设备则补贴提高至13.2美分/千瓦时。土耳其的干热岩尚未开始，但已给出30美分/千瓦时的电价补贴标准，20年有效。

五

结语

应对全球气候变暖和能源转型，地热发电以其性能优良受到青睐，发达国家和发展中国家间的竞争势态明显（图1），世界十强中有一半是发展中国家，如印度尼西亚、菲律宾、墨西哥、土耳其和肯尼亚，后续排名在我国之前的是哥斯达黎加、萨尔瓦多、尼加拉瓜、危地马拉、巴布亚新几内亚、智利等国。我国2021年将开始“十四五”规划，也已争得了2023年世界地热大会的主办权，宣扬中国地热直接利用的世界第一，但面对我国地热发电的现状，我们将何以在世界（地热大会）上亮相？想要改变“十三五”规划落空的窘境，要深思和总结，以便找准方向。

图1 世界地热发电的进程1994~2019年

原文首发于《电力决策与舆情参考》2020年7月17日第27、28