冰岛的地热“进击”：地热为90%家庭提供采暖 并贡献27%电力

中国供热网转载：在欧洲最西北角的大洋深处，有一个建立在海岛之上的国家———冰岛。这个四面环海的北欧岛国，总人口仅为34万人，极高的纬度使国土面积的1/8都被巨大的冰川覆盖。

       虽然以冰为特色，但在冰岛依然到处可感受到火般的“温暖”：全岛分布着大大小小的火山与温泉，地下也蕴藏着丰富的地热，是名副其实的“冰火之岛”。

       2016年，冰岛约85%的一次能源使用来自本地可再生能源。其中，地热能约占一次能源的65%，水电占20%，地热利用率为全球最高。

       在20世纪的发展进程中，冰岛从欧洲最贫穷的国家之一转变为高生活水平的国家。在这几十年中，冰岛从最初依靠泥炭和进口煤炭获取能源，到逐渐取“热”于地下，将地热能变成了驱动国家不断前行的动力，成为欧洲使用清洁能源占比最高的国家。

地热为90%家庭提供采暖并贡献27%电力

       冰岛是世界上最具活力的火山地区之一。这里横跨大西洋中脊，分散的构造板块活动使热量和岩浆更接近地球表面，因此岛内地热资源丰富，温泉广布。

       虽地处北极圈附近，但冰岛冬季却并非想象中那么冷，在冰岛首都雷克雅未克，全国近2/3人口居住于此，平均冬季温度约在2℃左右，夏季气温也在7℃—12℃之间。然而由于以前传统化石能源资源均需依赖进口，如果没有地热，当地人也许根本无法度过寒冷、黑暗、潮湿的冬季。

       在冰岛，地热能的主要用途是供热，热量通过分布广泛的区域供热管网进行输配。和很多欧洲国家类似，冰岛的区域供热系统并没有固定的供暖期限，如果有需要，一年四季都可有“暖”可供，也可随时提供生活热水。冰岛国家能源局的数据显示，采暖约占冰岛地热直接利用的77%，冰岛有约90%的家庭在使用地热能供暖。根据规划，未来将实现100%地热供暖。

       据了解，仅地热供暖每年就可为冰岛节省约1000亿冰岛克朗（约合50亿元人民币）的能源进口费用。

       发电是地热能利用的另外一种主要方式。有数据显示，2015年，冰岛的总用电量为18798GWh，其中约27%来自地热能发电，73%来自水力发电，即可再生能源提供了近100%的电力生产。冰岛是世界上人均最大的电力生产国，人均每年电力产量约5.5万kWh。相比之下，欧盟平均水平不到6000kWh。

       由于丰富的地热和水力资源，冰岛的发电成本相对低，较低的电价带动了铝冶炼等能源密集型产业的扩张，也吸引了国外公司将数据中心落户冰岛，推动了当地经济的发展。

       此外，地热资源还用于温泉和游泳池，温室种植、渔业养殖、街道融雪等。

政府力推 地热升级成能源转型主力

       冰岛对当地可再生能源利用的探索，从化石能源到可再生能源的过渡也经历了漫长过程。

       最早利用地热能为房屋供暖的历史可以追溯到1908年，当时雷克雅未克的一个农民率先将温泉水通过管道引入自家进行房屋供暖。之后市政府在此基础上，对地热资源进行了更系统的勘探。通过借鉴石油工业的钻探技术使钻探更深，从而获得更多的热水，为更多房屋供暖。1930年，雷克雅未克修建了一条3公里长的供暖管道；1943年，一条18公里的供热管道投入使用；到1945年底，供热管网已连接2850所房屋。

       1973年和1979年的石油危机致使冰岛改变了能源政策，减少了进口能源的依赖，转向发展国内能源，尤其是地热和水力发电。这种能源转型，使化石能源消费比重迅速下降，并逐步退出电力和供热领域。

       从地热田到城镇，传输管道往往长达数十公里，大量供暖基础设施建设成本较高。为筹措更多的资金发展地热供暖，冰岛政府集中力量组织私人和公共机构，最终发展成为如今的雷克雅未克能源公司。如今，首都雷克雅未克拥有世界上最大、最复杂的地热集中供热系统。

       比建设供热管网花费更大、更具风险的，是地热井的开采。为了鼓励企业进行地热开发，1960年代后期，冰岛政府将前电力基金和地热基金合并，成立了能源基金，以进一步促进该国地热资源的开发。在过去的几十年中，该基金已向地热勘探和钻探公司提供了大量贷款。如果钻探未能产生预期成效，贷款则可转换为赠款。

       这种“政府买单”式举措一定程度上降低了企业顾虑，从而加快了地热开发过程。政府“力挺”之下，冰岛地热开采规模不断扩大，相应的地热供暖价格也逐步在降低。

规范管理与科学研究确保可持续发展

       冰岛的地热开发路线以水热型地热井为主，即将深层地下水抽取上来以利用其中的热量。对地热的利用，其中一个重要的技术要求是地热水的同层回灌。

       不同于浅表水体，其水位下降可通过降雨等形式补给，但深层地下水在抽取之后，很难完成自然补给。为了维持地热水的可持续使用，需要保证地热井水位维持在相对稳定的水平，因此抽取出的水和补进来的水量要一致。这样不仅能保证地热井使用的高效性和经济性，也防止地下水位下降可能造成的岩层水体空缺、对地质的破坏，以及海水侵入地下水岩层，造成地下水污染等。

       值得关注的是，冰岛的土地分为私人土地和公共土地，如何保证私人土地的地热开发规范有序？

       为此，冰岛制定了完整而严格的法律体系，最为重要的两部法律是《土地资源勘察和利用法》和《电力法》。基于这两项法律，尽管土地所有权决定了资源所有权，但地热资源的开发利用依然需要工业能源和旅游部的许可。

       此外，冰岛还先后出台了一系列相关法律，包括《自然保护法》《环境影响评估法》及《能源法》等。重要的项目工程需按照《环境影响评估法》接受评估。如规定地热开采量超过25MW的项目必须提交详细的环境影响评估报告。

       特别在同层回灌监管等方面，冰岛国家能源局专门负责监测矿产勘探或开采区经营公司的合规性。如果许可证持有者有违规行为，冰岛国家能源局将发出书面警告并提供纠正期限，甚至将给予吊销许可证的惩罚。

       除了遵守严格的政策框架，为了保证地热开采可持续，冰岛公司探索深层地热能的开发技术时，还往往在前期花费大量时间进行详细勘探和分析研究。

       2000年，冰岛三家能源公司和冰岛国家能源局共同发起“冰岛深度钻孔计划（IDDP）”，旨在探索利用超临界地热流体是否可以改善地热田发电的经济性。包括在Hengill地区钻探35口高温生产井、15口回灌井。钻井深度超过5000米，是常规中深层地热井的两倍左右。

       该计划与2001年成立国际咨询小组进行工程规划，2003年完成了地球科学研究选址、评估。在长达两年的谨慎研究之后，项目才开始实施，并最终取得了成功，即建设的地热发电厂，单井发电规模可达5万千瓦，是目前普通地热井发电能力的约10倍。

       总结经验来看，一是政府给予了资金方面的大力支持；二是科技研发在地热开采过程中起到了十分重要的作用。