地热是蕴藏在地球内部的热量。据估算,储存于地球内部的热量约为全球煤炭储量的1.7亿倍,其中,可利用量相当于4948万亿吨标准煤,按目前世界年消耗190亿吨标准煤计算,能满足人类数十万年的能源需求。
我国地热能资源丰富,开发利用潜力巨大,地热能利用总量连续多年稳居世界第一。截至2020年,全国浅层地热能供暖、制冷面积达到8.1亿平方米,全国水热型地热能供暖面积达到5.8亿平方米,每年可减排二氧化碳6200多万吨,折合标准煤超过2500万吨。
丰富的地热资源,在全球能源结构调整中,也显现出广阔的应用前景。汪集旸介绍,在新能源和可再生能源大家族中,地热能发电的能源利用效率最高,平均达84%,在一些国家或地区可达90%以上,地热发电平均利用效率达84%,为太阳能光伏发电的5倍,风力发电的3倍。
中国提出在2030年实现“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。在汪集旸看来,地热这个能源宝库在助力“双碳”目标实现的过程中大有可为。提出的“地球充热宝”构想,便蕴藏无限可能。
“地球充热宝,是指以地球为载体的‘地热+’多能互补的储、供能系统。该系统可将各种形式的能量储存于地下,并按需求取出加以利用,是地热开发利用的一条新途径。”汪集旸的“地球充热宝”构想,有诸多使用场景。
“例如,当我们取出地球内部的热水之后,可以再回灌大量的水,以补充热水空间,这就能储存巨大的热水体积。此外,我们可以收集风、光能源,将城市中的废热、余热以及夏季酷暑的热量存储于地下含水层中,等到冬季严寒时再取出利用。”
汪集旸认为,地热与其他可再生能源互补综合利用,可以实现较高的能源使用效率,“我们不妨称之为‘地热+’。让‘天’(太阳能)‘地’(地热能)合一,‘动’(风能、海洋能、生物质能)‘静’(地热能)结合,加速我国新能源和可再生能源发展。”汪集旸说。