馮丹
北京市地質(zhì)工程勘察院
|推薦單位|
北京地質(zhì)學(xué)會(huì)
近年來(lái),“雙碳”一詞被頻繁提及,它其實(shí)是碳達(dá)峰與碳中和的簡(jiǎn)稱(chēng)。碳達(dá)峰是指在某一個(gè)時(shí)間點(diǎn),二氧化碳等溫室氣體的排放不再增長(zhǎng)達(dá)到峰值,進(jìn)入平穩(wěn)下降階段;碳中和則是指通過(guò)植樹(shù)造林、節(jié)能減排等方式,使二氧化碳等溫室氣體的排放總量與吸收量達(dá)到平衡,也就是實(shí)現(xiàn)二氧化碳的“零排放”。
我國(guó)碳排放具有三大特征,即排放總量大、“富煤”結(jié)構(gòu)、碳源集中。為了早日實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),提高能源利用效率、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)兩者缺一不可。
地?zé)豳Y源作為一種清潔能源,憑借其低碳、可再生、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn),走入人們的視野。
那究竟什么是地?zé)?,我們的生活中又能怎樣利用這種能源呢?其實(shí)地?zé)釋?duì)大家來(lái)講應(yīng)該并不陌生,我們常說(shuō)的溫泉就是地?zé)嶙钤绫粡V泛利用的形式,隨著對(duì)地?zé)衢_(kāi)發(fā)和研究的深入,現(xiàn)在更主要是被用來(lái)進(jìn)行房屋供暖,此外還有溫室種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖和發(fā)電等用途。比如我國(guó)著名的羊八井地?zé)犭娬?,最高發(fā)電量曾占到拉薩電網(wǎng)的60%。
1956年,在地質(zhì)部部長(zhǎng)李四光先生的指導(dǎo)下,北京地勘隊(duì)伍開(kāi)始圍繞出露的溫泉開(kāi)展地?zé)岬刭|(zhì)勘查,經(jīng)過(guò)多年的工作,在北京市共發(fā)現(xiàn)了4條地?zé)釒?,圈定?0個(gè)地?zé)崽?,全市賦存地?zé)豳Y源面積達(dá)2760余千米2,開(kāi)鑿各類(lèi)地?zé)峋^(guò)500眼。
通過(guò)直接和間接利用地?zé)崃黧w,北京實(shí)現(xiàn)了200萬(wàn)米2的地?zé)峁┡?,涌現(xiàn)出小湯山溫泉之鄉(xiāng)、南宮溫泉開(kāi)發(fā)示范林等典型代表,促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
除此之外,我們還建成了全國(guó)監(jiān)測(cè)歷史最久的地?zé)釀?dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系列,涵蓋地?zé)衢_(kāi)采、回灌、水位、溫度及水質(zhì)五大要素,各類(lèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)總數(shù)超過(guò)400個(gè),并且基本完成了實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控。為研究北京地區(qū)地?zé)豳Y源成礦機(jī)理、開(kāi)展資源評(píng)價(jià)提供了基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù);為政府決策、日常管理和開(kāi)發(fā)保護(hù)地?zé)豳Y源提供了數(shù)據(jù)支持。
為了保證地?zé)豳Y源的可持續(xù)利用,從20世紀(jì)70年代起,北京市就開(kāi)始對(duì)地?zé)峄毓噙M(jìn)行研究,目前,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)地?zé)峁┡菜瑢踊毓?。從監(jiān)測(cè)初期至2015年,所有監(jiān)測(cè)熱田的隱伏地?zé)崴豢傮w呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。2016年之后水位下降速度明顯減緩,甚至回升。近年來(lái),水位的連續(xù)回升,意味著北京地?zé)嵋呀?jīng)到達(dá)資源均衡開(kāi)發(fā)的新時(shí)期。
在資源均衡開(kāi)發(fā)時(shí)期,只要保持對(duì)地?zé)崃黧w的消耗量不大于天然補(bǔ)給量,地下儲(chǔ)層壓力就不會(huì)下降。因此,基于長(zhǎng)期對(duì)北京地?zé)豳Y源條件的充分研究,立足以實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)為焦點(diǎn)的當(dāng)下,對(duì)北京地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)提出一些設(shè)想:未來(lái)北京地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用應(yīng)以“分區(qū)管理、分類(lèi)引導(dǎo)、總量控制”為原則,引導(dǎo)地?zé)峥茖W(xué)、合理、有序開(kāi)發(fā)。
北京地?zé)豳Y源主要賦存于巖溶熱儲(chǔ),受構(gòu)造控制分為4個(gè)地?zé)釒?,而各地?zé)釒У牡刭|(zhì)條件都有很大差異,因此需要進(jìn)行分區(qū)管理。根據(jù)北京地?zé)豳Y源的兩種利用方式——直接利用和間接利用,未來(lái)應(yīng)根據(jù)國(guó)家宏觀政策與能源需求,在消耗量允許的范圍內(nèi),對(duì)兩種不同利用方式分別進(jìn)行引導(dǎo)。總量控制包括兩層含義:一是控制地?zé)崃黧w的消耗量不大于天然補(bǔ)給量,保持儲(chǔ)層壓力穩(wěn)定;二是控制最大回灌量不大于地溫場(chǎng)能夠承載地?zé)峁┡蜏匚菜淖畲蠡毓嗔?,保持地溫?chǎng)穩(wěn)定。
目前,北京地?zé)豳Y源的利用主要集中在除榆垡-鳳河營(yíng)地?zé)釒獾?條地?zé)釒Вㄟ^(guò)多年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)研究計(jì)算得出這3條地?zé)釒?nèi)兩種不同利用方式下的可動(dòng)用流體量:每年可直接利用的地?zé)崃黧w量達(dá)498.37萬(wàn)米3,只要消耗量不超過(guò)此數(shù)值,地?zé)釒?nèi)儲(chǔ)層壓力就能保持穩(wěn)定;而每年間接利用地?zé)崃黧w供暖的可動(dòng)用總量約4450萬(wàn)米3,可供暖面積達(dá)1060萬(wàn)米2,一個(gè)采暖季以120天計(jì)算,可以替代約19萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,減少二氧化碳排放達(dá)45萬(wàn)噸,大概相當(dāng)于種植75萬(wàn)棵樹(shù)凈化的效果。
舉一個(gè)更加具體化的例子,2021年8月習(xí)近平總書(shū)記前往考察的塞罕壩,這片林場(chǎng)經(jīng)過(guò)三代人的努力,建成了如今115.1萬(wàn)畝(1畝≈667米2)的林地,它每年可固定二氧化碳量達(dá)86.03萬(wàn)噸。而通過(guò)利用地?zé)崃黧w供暖,北京一個(gè)供暖季能夠減少排放的數(shù)值,約是它年凈化的二氧化碳量的52.31%。這充分證明了地?zé)嵩诠?jié)能減排中的重要作用,也讓我們更有理由相信,地?zé)岜啬茉谠缛諏?shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)中發(fā)揮作用。
地質(zhì)從來(lái)都不是一個(gè)光鮮亮麗的行業(yè),是一代代地質(zhì)人風(fēng)雨兼程、拼搏奮斗和幾十年如一日的堅(jiān)持,才有了如今豐厚的地質(zhì)成果。作為新時(shí)代的地勘人,我們將繼續(xù)發(fā)揚(yáng)地質(zhì)人“勇挑重?fù)?dān)、攻堅(jiān)克難”的精神,充分利用科技手段、依托政策法規(guī),積極探索地勘事業(yè)的新方向和新道路,為國(guó)家的發(fā)展和建設(shè)貢獻(xiàn)力量。