作为一种可再生清洁能源,地热资源储量大、分布广,具有清洁环保、用途广泛、稳定性好、可循环利用等特点,与风能、太阳能等相比,不受季节、气候、昼夜变化等外界因素干扰,是一种现实且具竞争力的新能源。地热能开发利用十三五规划提出,到2020年我国地热能利用量达到7000万吨标准煤,与2015年相比有2.5倍的增长空间。河北省地热资源丰富将是重点开发领域,雄安新区定位于绿色生态宜居新城,地热资源储备丰富、开发利用全国领先,国内有望开启一轮地热资源开发热潮。
全球地热资源量约4900万亿吨标煤,中国约占全球资源量的1/6。地热利用效率高,地热发电平均利用效率达73%,是太阳光伏发电的5.4倍,风力发电的3.6倍。经过多年蓄力,我国地热直接利用连续多年位于世界首位。雾霾围城催生清洁供暖,地热发展由此推进。与此同时,在地热能利用领域,地热供暖是最能充分发挥中低温地热资源优势的利用方式。近年来,我国提倡的建筑节能和可再生能源利用促进了地热供暖应用的发展,目前浅层地热供暖制冷技术已经在全国各地落地开花。
一、中国地热开发投资热潮开启
我国地热资源资源丰富,开发潜力巨大,河北是地热开发重点领域。地热能的开发利用符合环保与可持续发展理念。目前全球能源以化石能源为主,资源不可再生,而且会产生温室气体以及其他污染,开发可再生能源是可持续发展的必经之路。地热能是一种清洁的可再生能源,相比于其他可再生能源,地热能具有持续、稳定、不间断的特点,在未来可形成温泉地产、地热供暖、地热发电、地热农业等地热支柱产业。
进入国家规划的地热能利用方式主要有三项,分别为浅层地热能供暖或制冷(通常所说的水源热泵、地源热泵)、水热型地热能供暖或制冷(即雄县采用的方式)以及地热能发电。前二者的技术已基本成熟。在地热直接利用中,浅层地热供暖占58%,中深层地热供暖占19%,温泉洗浴仅占18%。意味着中国地热开发的能源性、技术性更加突出。
按照当前政策导向,优先开发浅层地热能资源已成为既定方针,未来通过地源热泵技术实现地热能供暖将成为行业主流。浅层地热能应用主要使用热泵技术,多数集中在华北和东北南部,就长江经济带地区城镇居民供暖的迫切需求而言,加快推广以热泵技术应用为主的地热能利用,整体推进浅层地热能供暖(制冷)项目建设便显得尤为关键。随着相关扶持政策的逐渐明朗,地热能将成为中国“十三五”期间增长最迅速的可再生能源。行业景气度将不断提升,相关企业将充分享受政策带来的红利。
十三五地热开发大幕开启,初步估算拉动投资超2000亿。从全国范围内看,地热能开发利用将拉动约2600亿元投资。其中浅层地热能供暖占1400亿元,主要是以螺杆式压缩机为核心的热泵技术;水热型地热能供暖占800亿元,主要是以换热器为核心的“井下换热”工艺技术;地热发电占400亿元,主要是以汽轮机为核心的“闪蒸”和“双循环”技术。
在此期间,行业将探索建立地热能开发的特许经营权招标制度和PPP模式,并且将放开城镇供热市场准入限制,引导地热能开发企业进入城镇供热市场。此外,地热能开发利用还可带动地热资源勘查评价、钻井、热泵、换热等一系列关键技术和设备制造产业的发展,推动地热产业的发展。
图表:地热项目投资以及主要技术设备
资料来源:三胜咨询
三胜咨询研究员蒋水金认为,在地热开发过程中,按照投资规模,受益程度为:浅层地热供暖设备>水热型地热供暖设备>地热发电设备。整体来看,地热资源的开发利用有望在十三五期间拉开大幕,带动地热开发技术服务及核心装备供应商的业绩增长。
二、中国地热供暖面积分析
中国产业信息研究网发布的《2017-2022年中国地热供暖行业市场深度分析与投资前景预测研究报告》数据显示,截至2015年底,全国浅层地热能供暖(制冷)面积达到3.92亿平方米,水热型地热能供暖面积达到1.02亿平方米,地热能年利用量约2000万吨标准煤;2016年,全国地热能供暖面积为6.35亿平方米。如果以每平方米200-300元的投资强度,这一领域的总投资金额超过1000亿元。千亿元市场的释放将从关键设备市场启动,包括地热发电螺杆膨胀机组、热泵压缩机组等。
图表:2015-2016年中国地热供暖面积分析
数据来源:中国城镇供热协会、三胜咨询
根据《地热能开发利用“十三五”规划》,预测到2020年,地热供暖(制冷)面积累计达到16亿平方米,地热发电装机容量约530兆瓦,京津冀地区地热能年利用量达到约2000万吨标准煤。
图表:2017-2022年中国地热供暖面积预测
数据来源:三胜咨询
三、中国地热供暖市场前景广阔
冬季燃烧供暖是雾霾产生的主要原因之一,治理雾霾的核心是最大限度的减少任何形式的燃烧和燃烧后的排放。近年来,在国家大力推进电高效替煤过程中,无污染的地源热泵系统取得了快速发展,成为清洁供暖的主力。利用地热能进行供暖,是未来城市发展和环境保持的需要。燃煤型锅炉供暖因消耗化石能源及造成污染,必将逐渐退出历史舞台,而新能源中,地热能是进行都市建筑集中供暖最具优势的绿色能源。同时,采用地热井与燃气调峰、热泵联合供热设计方案,降低地热排水温度,可以使地热利用率就达到90%以上,在这种情况下,地热水的使用量大大缩减,达到了节省能源的效果,同时也减少了对环境的污染。
为推动建设清洁、低碳、安全、高效的现代能源体系,作为我国首次出台地热能相关的全国性规划,国家发展和改革委员会此前印发的《地热能开发利用“十三五”规划》明确,中国的浅层和水热型地热能供暖(制冷)技术已基本成熟,浅层地热能南北均有开发,80%集中在华北和东北南部;水热型地热能的开发利用基本都在北方,南方几乎尚未开发。这是中国出台的第一份地热发展五年规划。
《规划》明确了“十三五”期间地热能开发利用的具体任务,未来4年内,我国将新增地热能供暖(制冷)面积11亿平方米,其中:新增浅层地热能供暖(制冷)面积7亿平方米,新增水热型地热供暖面积4亿平方米。到2020年,地热供暖(制冷)面积累计达到16亿平方米。其中,河北省实现地热供暖面积累计达到1.3亿平方米;京津冀地区地热能年利用量达到约2000万吨标准煤,占全国的28.6%。为达成上述地热规划的发展目标,“十三五”期间,中国平均每年新增地热发电装机容量要达到100MW。随着地热关键领域的技术创新和国家政策扶持,地热供暖产业将迎来新的发展机遇。
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