我国中深层地热能开发利用商业模式现状与展望

我国中深层地热能开发利用商业模式现状与展望

王汗

王汗

中国石化集团新星石油有限责任公司北京市100083

【摘要】本文简要介绍了我国中深层地热资源开发利用现状和常见的商业模式，对BOO、BOT和EMC三种商业模式进行了介绍和分析，并结合国内已采用这些商业模式的地热项目进行了分析，阐述了此三种商业模式对地热开发利用事业的巨大促进作用，并对尚处于探索阶段的PPP模式进行了展望。

【关键词】中深层；地热能；商业模式；现状；展望

1我国中深层地热资源开发利用现状

20世纪70年代，在著名地质学家李四光教授提出“要大力发展地热”的倡导下，我国掀起了一个地热普查、勘探和开发利用的热潮。经过40多年的实践和发展，在利用技术上形成了如地热资源选区评价技术、地热热储工程技术、地热井尾水回灌技术、地热资源梯级利用和综合开发利用技术、地源热泵技术等一系列适合中国地热资源开发利用特点的实用技术体系，在中深层地热能利用方式上形成了以西藏羊八井为代表的地热发电，以天津、陕西、河北为代表的地热供暖，以北京、东南沿海为代表的疗养与旅游，以及以华北平原为代表的种植和养殖的开发利用格局。

地热发电方面，近十年来我国地热发电增长缓慢。据2015世界地热大会（WGC）统计数字，我国的地热发电的装机容量仅为27MWe。目前仍在运行的生产性地热电站有羊八井地热项目（26.18MW）、羊易试验电站（0.4MW）、华北油田余热电站（0.4MW）、广东丰顺（0.3MW），总共27.28MW的装机容量[2][3][4]。

地热资源直接利用方面，近十年来我国中深层地热资源的直接利用得到了快速发展。地热供暖范围已扩展至陕西、河北、山东、辽宁、北京、天津、黑龙江、河南、山西等十几个省（直辖市），供暖面积亦大幅增加。2014年底地热供暖总装机容量达2946MWt，地热能开发利用量为33710TJ/yr。地热供暖装机容量是2009年的2.83倍，年利用地热能是2009年的2.81倍；温泉洗浴和医疗保健总装机量达2508MWt，开发利用地热能量为31637TJ/yr；温室大棚和水产养殖的地热能装机容量分别为154MWt和217MWt，开发利用地热能量为1797TJ/yr和2395TJ/yr，年增长率分别为3%和2%[1][5]。截止到2015年底，中国中深层地热供暖面积已达到1亿平方米。天津是全国第一个地热供暖面积超过2000万平方米的省级单位。其次是河北省，其供暖面积达到1800万平方米。随后依次是山东、陕西、北京、河南等地。

2中深层地热常见的商业模式

由于中深层地热开发利用的公用性很强，所以目前中深层地热开发利用的商业模式主要包括BOO模式、BOT模式和EMC模式。

2.1BOO模式

BOO（英文全称Building-Owning-Operation，中文即为建设、拥有、运营）模式，是由企业投资并承担工程的设计、建设、运行、维护、培训等工作，硬件设备及软件系统的产权归属企业，政府部门每年只需向企业支付系统使用费即可拥有硬件设备和软件系统的使用权。BOO模式的优势在于，政府部门既节省了大量财力、物力和人力，又可在瞬息万变的信息技术发展中始终处于领先地位，而企业也可以从项目承建和维护中得到相应的合理回报。

目前，中国石化集团新星石油公司在河北雄县等项目即采用这种方式。雄县人民政府与中国石化集团在保护性开发资源、生态文明建设、环境保护、绿色低碳经济发展等理念上高度一致，政企精诚合作，共谋发展之路，这是“雄县模式”能够取得成功的基础。雄县政府高度重视地热资源管理，制定了相应扶持政策和措施。一是制定了地热开发利用专项规划、地热资源管理办法等管理政策，规范和指导有序开发。二是理顺了管理体制，成立了地热管理办公室，统一地热资源管理，服务、协调解决开发中的问题。三是政府将雄县地热资源授予中国石化新星公司整体开发，利于整体规划，可持续开发。

中国石化新星公司作为投资主体，实行市场化经营。按照“整体规划，分步实施，综合利用，良性发展”的原则，采用“投资—建设—运营”的模式保障投资，及时配套建设地热供暖设施；按照政策规定，申办采矿权，合法开发地热资源。

截至目前，新星公司在雄县城区基本实现了地热集中供热全覆盖。BOO模式对地热项目的顺利开展和可持续运营奠定了坚实基础，对推动雄县城市建设和经济发展发挥了重要作用；在取得了良好的社会效益的同时，也极大地调动了企业投资运营的积极性、实现了产业良性发展，达到了“多赢”的效果。

2.2BOT模式

BOT（英文全称build-operate-transfer，中文即为建设-经营-转让）模式，是指政府部门就某个基础设施项目与私营企业签订特许权协议，授予该企业投资、融资、建设和维护的权利，在特许期限内准许其通过向用户收取费用或出售产品以获取合理回报。特许期满后该基础设施无偿或有偿移交给政府部门。

相较于BOO模式，BOT模式最大的不同在于在特许期结束后必须将项目设施交还给政府，而在BOO项目中，项目公司有权不受任何时间限制地拥有并经营项目设施。

中国石化鲁胜集输总站污水余热利用项目就是采用BOT模式建设。鲁胜集输总站是集卸油、处理、外输为一体的联合站，过去站内原油脱水和外输加热使用高温蒸汽，年使用蒸汽5.5万吨，加热费用1200多万元。同时联合站日外输47℃污水4660t，80℃污水1000t。通过BOT模式，利用“吸收式高温热泵+螺旋板换热”技术，提取低温污水余热热量，替代外购蒸汽对原油进行加热（流程图见图1）。项目共建设高温热泵机组1台、换热器9台，通过高温热泵机组和高效换热器提取污水余热170GJ/d，满足原油外输和冬季站内采暖需求。该项目自2013年7月开始建设，11月投入运行，各项指标均满足设计要求，年节约标煤2800吨、减少二氧化碳排放7084吨、二氧化硫排放49吨、氮氧化物排放16吨，取得了显著的经济和环境效益[6]。

图1污水余热回收系统流程图

2.3EMC模式

EMC（英文全称EnergyPerformanceContracting，中文即为合同能源管理机制）模式，是一种以节省的能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式。这种节能投资方式允许用户使用未来的节能收益为工厂和设备升级，降低目前的运行成本，提高能源的利用效率。该机制就是用能单位无须投资，节能服务公司出资改造或升级设备，以节省的能源费用（如电费）来回收节能项目投资的全部成本和实现利润。目前国内很多地方采用这种模式。

中石化新星公司与中原油田合作建成的濮城供暖改造项目就采用这一模式。濮城供热站负责周围33.7万平方米建筑的冬季采暖，原有3台燃气锅炉，其中2台10.5兆瓦、1台7兆瓦（调峰时使用），每采暖季耗气量444万立方米，耗电量64.8万千瓦时。该项目以濮三联污水余热为主，以地热水作为热源补充，技术方案是采用“污水余热+地热+离心式热泵+燃气锅炉调峰”代替原有的燃气锅炉供暖。通过这套系统组合运行，该项目每年可替代燃气400万立方米，减少碳排放量3340吨，节约运行成本460万元/年，实现了清洁、经济和高效的运营效果。

3中深层地热能开发利用商业模式的展望

现阶段，企业、地方政府都在中深层地热能开发利用领域探索新的商业模式，指导地热能的科学和有序开发利用。除上文提及的BOO模式、BOT模式和EMC模式外，还包括我国正大力提倡的PPP模式（英文全称Public-Private-Partnership），即政府民间联合开发模式。PPP模式的参与方更多、范围更广，包括各级政府、企业、银行、战略合作方、最终用户等主体，通过创新性的架构和权益分配模式，平衡各方的风险和收益，最终形成高效互联和多方共赢的局面[7]。

目前，中深层地热资源开发利用的PPP模式仍处于探索阶段，尚未形成成熟经验和示范项目。但由于PPP模式是一种新型的项目融资模式，具有应用范围广泛、风险分配合理、投资主体多元化等诸多特点，使得PPP模式在未来极具发展前景，未来预计将成为地热开发利用商业模式中的重要组成部分。

4结语

随着我国经济发展进入新的阶段，环境条件也发生了深刻的变化，城镇化必须进入以提升质量为主的转型发展新阶段。我国能源资源和生态环境面临的国际压力前所未有，传统高投入、高消耗、高排放的工业化城镇化发展模式难以为继。

根据住建部统计，我国现有建筑总面积接近500×108m2。预计到2020年，全国建筑总面积将达近700×108m2，届时我国建筑能耗将占全社会总能耗的比例将达到35%左右，节能降耗的潜力非常巨大，地热能的利用具备广阔的市场空间。同时，人民生活水平的不断提高也孵化出对优质环境的更高需求，燃煤供暖、尤其是使用散煤面临着较大的环保压力。大城市可利用的清洁能源如天然气，在冬季容易出现严重“气荒”，无法完全满足城市供暖需求[5]。

在这种形势下，地热作为清洁的可持续能源，理应担负起节能环保的重担，在供暖和发电领域发挥独特优势。地热领域的商业模式必将随着需求的不断变化、内涵的不断丰富而形成越来越多的成熟模式，并伴随着示范项目的开展而形成广泛的影响力。

参考文献：

[1]穆春一，靳宝珍.天津地热资源开发利用及其供暖实例浅析[J].中国国土资源经济，2009，02：37-39+45+48.

[2].2015年世界地热大会在墨尔本召开[J].能源与环境，2015，05：87.

[3]杨期隆，辛奎德.西藏羊八井地热田简介[J].地质论评，1991，03：283-287.

[4]周长进，杨继湘.广东省丰顺县的地热资源及其开发利用[J].自然资源学报，1992，02：152-160.

[5]关凤峻，陈小宁，李继江.中国地热能开发的成就与展望[A].国土资源部地质环境司.中国地热能：成就与展望——李四光倡导中国地热能开发利用40周年纪念大会暨中国地热发展研讨会论文集[C].国土资源部地质环境司：，2010：7.

[6]宋敏，曹柠.“绿色热能”让居民乐享暖冬[N].河南日报，2015-12-09012.

[7]邹登亮.地热能产业化开发PPP模式探讨[J].城市地质，2014，02：1-4.