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    应芬兰地质调查局邀请, 6月28日至30日,中国地质调查局党组成员、总工程师,中国地质科学院党委书记、副院长严光生率团访问芬兰,与芬兰地调局副局长佩卡∙努米举行会谈,听取芬兰地质学家专题报告,考察赫尔辛基市区地下工程。

    与佩卡•努米会谈期间,双方就深入推动两局务实合作达成一致意见,并续签了地学方面谅解备忘录。在专题研讨中,我方人员介绍了中国地下空间开发利用现状和城市地质调查计划,芬兰地调局相关专家就地下矿藏基岩建模、高放射性核废料储存基岩建模、浅层地热资源评价和城市地球化学调查等方面作了专题报告,双方专家进行了深入交流和探讨,为确定后续合作奠定了基础。

    在芬兰地调局专家的陪同下,严光生考察了赫尔辛基地下污水处理厂、市中心燃煤发电厂的地下储煤场和城市地下公交枢纽等闻名世界的地下工程,学习了解赫尔辛基城市地下空间利用的经典案例。

    局科外部、南京中心、物化探所和地科院相关同志陪同出访。

    与芬兰地调局副局长续签两国地学方面谅解备忘录

     

    严光生率团访问芬兰地调局

    自然资源部中国地质调查局地学文献中心近期出版的内部刊物《国外地质调查管理》2020年第11期对《Nature》杂志2020年2月号发表的一篇题为《通过矿物碳化封存二氧化碳》的述评文章进行了报道,以期为支持和促进我国应对气候变化的行动提供参考和借鉴。

    碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage,简称CCS)是指将大型发电厂所产生的二氧化碳收集起来,并用各种方法储存以避免其排放到大气中的一种技术。这种技术被认为是未来大规模减少温室气体排放、减缓全球变暖最经济、可行的方法。文章指出,碳捕集与封存技术对于实现《巴黎协定》减缓气候变暖的目标具有关键作用。目前大多数正在进行的CCS项目都是将CO2注入沉积盆地,但此方法捕集时间可能过长,存在二氧化碳泄露的风险。另一种方式是,将捕集的碳注入活性岩石中来封存,激发CO2的矿化作用,从而永久固碳,这样碳返回大气的风险可忽略不计。

    文章对矿物碳化封存二氧化碳的原理、目前完成的实验和现场研究进行了详细的论述,研究分析了矿物碳化的潜力(指出洋中脊的理论封存能力约为100~250万亿吨CO2——这比所有化石燃料燃烧所产生的CO2量还大),重点阐述了使该技术更具成本效益以及探索二氧化碳矿化的限制因素和全球适用性方面的进展。文章就矿物碳化CCS技术的未来指出:(1)在向沉积盆地注入CO2不可行的情况下,原位矿物碳化可以提供一种安全和经济的选择,需要大量努力来通过矿物碳化加速二氧化碳封存的部署。(2)更大规模应用原位碳矿化的最大障碍不是技术,而是对CCS的经济鼓励措施。(3)已经确定了碳矿化的最优选项,但是只有通过加深对这种方法局限性和应用潜力的认识,才能实现其更广泛的适用性。

    地学文献中心报道通过矿物碳化封存二氧化碳技术进展

    根据美国地质调查局发布的最新研究报告,美国全国用水量从2010年起持续降低,2015年美国每天取水量为3220亿加仑(12.2亿立方米)。这意味着从2010年起用水量已减少9%,当时每天取水量约为3540亿加仑(13.4亿立方米),这是自1970年以来的最低水平(370亿加仑,约14亿立方米)。

    “用水量持续下降,是因为我们持续努力有效利用关键水资源,这是令人鼓舞的,”内政部水科学助理部长蒂姆佩蒂说。“水是我们不能没有的一种资源,它的合理使用有助于确保维持人类以及生态和环境的需求。”

    图1 2015年美国各州的用水量分布图 

    2015年,12个州的总取水量占到美国总取水量的50%(按用水量排序):加利福尼亚州、得克萨斯州、爱达荷州、佛罗里达州、阿肯色州、纽约州、伊利诺伊州、科罗拉多州、北卡罗来纳州、密歇根州、蒙大拿州和内布拉斯加州。

    图2 2015年从西向东美国各州各类用水量累积图

    加利福尼亚占所有类别取水总量的近9%,占淡水总取水量的9%。得克萨斯州占所有类别取水总量的约7%,主要用于火力发电、灌溉和公共供水。佛罗里达州的盐水取水量占比最大,占全国总取水量的23%,大部分含盐地表水用于火力发电。得克萨斯州和加利福尼亚州含盐地下水取水量占美国总量的59%,主要用于采矿。

    美国地质调查局局长介绍:“美国地质调查局致力于提供全国用水的综合报告,以确保资源管理者和决策者掌握水资源管理所需的信息。这些数据对于了解全国不同气候环境中的水量平衡至关重要。”从1995年开始,美国地质调查局对两类用水量进行估算:火力发电和灌溉。

    消耗性用水量是总取水量中由于蒸发、植物蒸腾或被产品吸收等原因而不能立即使用的部分。美国地质调查局的水文学家介绍:“消耗性用水量是水量预算的关键组成部分。重要的是不仅要知道从一个水源中抽取多少水,而且还要知道有多少水不再用于其他直接用途。”

    美国地质调查局估计,2015年火力发电产生的消耗性用水量为每天43.1亿加仑(0.16亿立方米),占总量的3%。相比之下,2015年灌溉产生的消耗性用水量为732亿加仑(2.77亿立方米),约占总量的62%。全国火力发电的取水量最大,为每天1330亿加仑(5亿立方米),其他主要用途分别为灌溉和公共用水。火力发电和公共供水的取水量下降,而灌溉取水量增加。总的来说,这3类用途占总取水量的90%。火力发电用水量比2010年下降了18%,是所有类别中下降比例最大的。灌溉取水(全部为淡水)增加了2%。公共供水的取水量下降了7%。

     图3 1950-2015年各类用水量趋势

    导致火力发电用水量下降18%的因素有许多,包括发电厂使用更高效冷却系统技术、保护水生生物的取水量下降以及发电厂关闭。

    与2005年至2010年一样,尽管全国总人口增加了4%,但公共供水量在2010年至2015年期间有所下降。公共供水系统所服务的人数继续增加,国内人均公共供水量从2010年的每天88加仑降至2015年的每天82加仑。国内人均用水总量(公共供水量和自备水供水量合计)从2010年的每天87加仑减少到2015年的每天82加仑。

    美国全国用水量下降到1970年以来最低水平

     

     

     

    欧洲的火山和沉积盆地中蕴藏着丰富的地热资源,熔岩驱动的高热烩地热资源主要分布在冰岛、意大利、希腊和土耳其,多用于发电;可供直接利用的中、高温地热资源多分布于盆地地区,如法国、德国、波兰、意大利、匈牙利、罗马尼亚等国家;而随着地源热泵技术的开发和应用,浅层地热资源随处可用,尤其在奥地利、瑞士、德国和瑞典等多个国家得到广泛推广应用。

    目前,欧洲将地热利用方式划分为地热发电、直接利用和地源热泵三类,这三类地热利用市场均占据重要地位。欧盟委员会联合研究中心(JRC)报告显示,全球地热装机总容量2015年大约为82GW(吉瓦),地源热泵利用比例最高,达到61%,其中欧洲占据着最大的地源热泵市场。从具体国家来看,地热能装机总容量最高的前15个国家的总装机容量达到全球的85%,这其中有10个国家分布在欧洲。

    从整个欧洲来看,地热发电、直接利用和地源热泵三种地热利用方式都得到较好的应用和发展,而且都已具备相关的成熟技术。目前的研究和攻关焦点在于进一步降低成本,使地热利用更具市场竞争力。

    1 高温地热发电占主导,中低温地热发电势头正旺

    在欧洲,地热发电已经成为一种环境友好,且可持续的能源供应方式,这也使欧洲的地热发电市场在全球占有一席之地。截至2014年底,全球地热发电厂装机容量达12GW,其中欧洲地热发电装机容量约为2060MW(兆瓦),占全球总量的17%左右。

    近10年来,全球地热发电量也在持续增长,年均增长率在3%左右,2014年全球地热发电量达到74TWh(太瓦时)。其中,欧洲88座地热发电厂总发电量为12TWh,占全球地热发电量的16.2%,10年间6.3%的年均增长率更是高于全球水平。目前,欧洲地热发电主要分布在意大利、冰岛和土耳其三个国家,占比分别为44%、43%和10%。其中,近几年地热发电量的增加主要集中于土耳其和冰岛,而意大利地热发电量相对稳定。由于2014年试运转和维修的原因,欧洲地热发电厂的产能利用率在76%左右,与过去几年的水平相当。

    发电技术方面,主要有干蒸汽发电、闪蒸发电和有机朗肯循环发电等,其中干蒸汽发电和闪蒸发电技术主导欧洲市场,占比分别为40%和42%。比如,意大利以干蒸汽发电技术占据主导;冰岛地热资源为高温湿蒸汽资源,几乎都采用闪蒸发电技术。但最近10年,利用中低温地热能的有机朗肯循环(简称ORC)发电技术发展较快。由于土耳其拥有丰富的中低温地热资源,ORC发电技术成为主流。

    2014年欧洲地热发电容量较2013年新增170MW,并全部来自于土耳其。从发电方式来看,新增容量全部集中在ORC方面,这主要是由于中温地热发电的增加,但传统发电装置仍占据主导地位。为了更加高效地利用地热资源,冰岛、法国、德国和土耳其已启动了围绕地热发电的地热综合利用项目,以地热发电为主,采用“热电联供”或“冷热电联供”模式,在解决电力的同时为周边地区的居民提供供热或制冷需求,这将显著提高当地地热资源利用效率。

    2 地热直接利用技术已成熟,新技术出现较少

    地热的直接利用主要包括:区域供暖、洗浴和游泳加热、温室加热、水产养殖池加热、工业用热、农业干燥和融雪等方式。目前,欧洲地热直接利用最为活跃的部门仍然是集中供暖,欧洲地热能委员会(EGEC)统计显示,2014年欧洲地热供暖产热量新增大约80GWh(吉瓦时),总计达到4260GWh,占到地热直接利用的40%。2015年欧洲地热直接利用装机总容量估计为4701.7MW,主要利用国为冰岛、土耳其、法国和匈牙利等。目前欧洲共有257个地热集中供暖厂,主要分布在法国、冰岛和匈牙利等国家,2014年和2015年共新增23个。

    地热直接利用技术已经成熟,最近,除了在建筑供暖的集成利用方面有一些新的进展外,地热能直接利用领域并没有多少新专利。目前,供热系统是推动地热直接利用最有力的部门,由于地热流体往往不适合直接被分配到区域供热网络中,因此地热直接利用的发展取决于其他行业热交换器先进技术的发展。而在地热资源开发方面,一个新的概念“三重系统”被提出来,主要是通过钻探一个新的生产井,同时把前两个钻井转换成回灌井,以此来延长设计项目的寿命。这个概念已经在法国付诸应用,它可以使地热能源延长30年的使用寿命。目前,越来越多的供热系统开始采用此三重系统。

    3 地源热泵技术方兴未艾,环保型技术成为关注点

    地源热泵技术在欧洲获得广泛推广应用,2013年“欧洲地热大会”(EGC)将地源热泵作为地热利用的一个独立分类进行统计。据JRC2015年报告,全球地源热泵总装机容量约为50GW,其中欧洲装机容量达到19GW,全球占比最高,达到38%左右,其次为美洲和亚洲。

    EGEC数据显示,目前瑞典、德国、法国、瑞士和挪威成为欧洲地源热泵领域的领头羊,5个国家地源热泵装机容量之和占欧洲的69%。欧洲的地源热泵市场已经从过去由许多小型本地公司组成的市场发展成为主要由供暖和空调制造商组成的大规模的市场。目前,欧洲热泵及地源热泵市场被几个主要生产商所控制,这些大的制造商主要来自于地源热泵发展较为迅速的德国和瑞典。

    当前,地源热泵技术研发的主要目标在于提高地源热泵系统的效率和减少运作成本,主要进展包括:降低维修和养护成本,改进控制系统,使用更有效的液体工质,提高辅助设备(如泵和风扇)的工作效率。目前,地源热泵的COP值(用于评价热泵的能源转换率)通常在3~4左右,通过优化设计提高热泵的COP值是目前技术发展的主要关注点。同时,开发环保型的,并且具有更好的热特性的新型防冻液也是地源热泵技术发展的关注点。通过降低钻孔热阻指标(RB)以提高浅层地热系统的“赫尔斯特伦效率”也被寄予厚望。可以预期这些技术进步都将有助于提高地源热泵系统的效率。

    4 针对不同利用方式推出系列支持政策

    欧洲地热资源利用的发展离不开欧盟在区域层面推出的一系列支持政策和联合行动计划。欧盟通过其“研究和创新框架计划”和其他鼓励机制来支持地热资源的开发,并且通过建立相应的法律和政策框架来促进地热资源的有序健康发展。从1998年欧洲地热能源委员会成立、2000年欧洲热泵协会成立,到2010年EERA地热联合计划启动、2012年地热ERA-NET计划启动,欧洲地热能开发利用的平台和联合计划不断完善;从2004年欧洲经济和社会委员会起草决议以促进地热开发,到2012年《地热科技的战略研究重点》发布,明确欧洲地热开发利用的方向和目标,欧洲对地热能开发的支持政策不断细化。

    针对地热能开发和利用,欧盟内部存在着一系列形式多样的政策支持制度。这些支持政策在不同成员国间有所不同,同时因三种不同地热利用方式(发电、直接利用和地源热泵)的发展现状而有所差异。

    欧盟地热发电补贴形式多样,但进展较慢。地热发电项目通常具有前期投入大、开发时间长的特点,至少需要3年时间,平均开发时间大约为5至7年。鉴于此,欧盟在2009年立法要求在传统电力系统运行条件允许的情况下,要优先安排可再生能源发电。欧盟对地热发电的政策支持方式主要有:风险保险基金、上网电价补贴政策(FIT)、可再生能源溢价机制(FIP)、可交易证书、投标和软贷款等。虽然FIT和FIP这些基于市场的机制通常适用于多种新能源技术,但在地热发电项目的应用并不理想,因此欧盟对地热发电提供类似政策支持的国家并不多,目前实行FIT政策的有奥地利、法国、德国等9个国家,实行FIP的则仅有意大利、荷兰等4个国家。

    目前,欧洲地热能的直接利用和地源热泵技术已经较为成熟,补贴正在逐渐减少。政府财政支持的方式主要有投资补助、减税、碳排放税减免、保险和低息贷款等,目前欧盟多数国家仅保留投资补助这一项支持政策,只有少数几个国家仍实行多种财政支持政策,比如法国在投资补助、减税、碳排放税减免和保险等方面都有支持。EGEC认为,从成本的角度看,地热取暖技术(增强型地热系统除外)与化石燃料采暖技术相比变得更有竞争力,这使得政府对地热直接利用和地源热泵技术的补贴逐步降低。但同时,地热开发前期投入大依然阻碍着地热相关技术的发展,因此需要引进一些创新性的融资工具,例如能源服务公司(ESCO)或对地源热泵消耗的电力给予折扣。

    地热“点燃”绿色未来

    中外专家一起查看天津地热勘探井岩芯 。 关晓琳 摄

    9月20日~21日,自然资源部中国地质调查局水文地质环境地质调查中心、吉林大学、中国地质大学(武汉)主办的地热国际研讨会在“中国温泉之都”天津召开。来自中国、美国、法国、新西兰等国家的200多位地热专家,分享了地热资源勘查开发利用的典型案例和最新科研成果,共同探讨了地热开发利用现状与趋势,为正在崛起的地热产业注入新活力。

    多样化、高效梯级利用:世界地热能开发利用水平逐年提高

    地热能是蕴藏在地球内部的热能,通常分为浅层地热能、水热型地热能、干热岩型地热能。国际能源署(IEA)、中国科学院和中国工程院等机构的研究报告显示,世界地热能基础资源总量为1.25×1027焦耳(折合4.27×108亿吨标准煤)。其中,埋深在5000米以浅的地热能基础资源量为1.45×1026焦耳(折合4.95×107亿吨标准煤)。地热能以其清洁、高效、可再生的优势,在未来清洁能源发展中占有重要地位,有望成为能源结构转型的新方向。目前,全球有效开发利用地热资源的国家已达80多个。地热能开发利用方式呈现多样化、高效梯级利用的特点——直接利用(供暖、康养、旅游、种养殖等)和发电。

    在直接利用方面,截至2015年底,世界开发利用浅层地热能的地源热泵总装机容量约为5万兆瓦,占世界地热能直接利用总装机容量的71%左右;水热型地热能供暖装机容量为7556兆瓦,占世界地热能直接利用总装机容量的10.7%。

    地热能发电是地热能利用的重要方式。2015年,世界水热型地热能发电装机容量为1.26万兆瓦。冰岛地热发电量占到全国总发电总量的30%,而且全国90%的房屋采用地热供暖。美国地热发电装机容量已达3500多兆瓦,正在实施的地热能前沿瞭望台工作计划到2050年将实现为1亿家庭提供绿色用电。

    目前,干热岩型地热能的开发利用正处于试验研究阶段,它是未来地热能发展的重要领域。美国、法国等国家经过近40年的探索,在干热岩勘查评价、热储改造和发电试验等方面取得了重要进展,积累了一定经验。相比而言我国起步较晚,2012年,科技部设立国家高新技术研究发展计划( 863计划),开启了中国干热岩的专项研究;中国地质调查局和青海省地勘局在青海共和盆地组织开展了干热岩调查评价。

    中低温地热供暖为主、发电为辅:中国地热能产业体系已现雏形

    在政策引导和市场需求推动下,中国地热资源利用已经形成了以中低温地热供暖等为主、发电为辅的格局。尤其是在水热型地热能利用方面,以年均10%的速度增长,已连续多年位居世界首位。截至2017年底,水热型地热资源供暖建筑面积超过1.5亿平方米,浅层地热能实现供暖(制冷)建筑面积超过5亿平方米。

    中国地质调查局水文地质环境地质部副主任吴爱民系统阐释了中国地调局联合国家能源局、中国科学院和国务院发展研究中心等机构发布的《中国地热能发展报告(2018)》白皮书。他介绍说, “十二五”期间,中国地质调查局组织全国60多个单位3000多名技术人员,完成了全国地热资源调查,对浅层地热能、水热型地热能和干热岩型地热能资源分别进行评价。结果显示,我国大陆336个主要城市浅层地热能年可采资源量折合7亿吨标准煤,可实现供暖(制冷)建筑面积320亿平方米;水热型地热能年可采资源量折合18.65亿吨标准煤;初步估算中国大陆埋深3~10千米干热岩型地热能基础资源量折合856万亿吨标准煤,其中埋深在5500米以浅的基础资源量折合106万亿吨标准煤。鉴于干热岩型地热能勘查开发难度和技术发展趋势,埋深在5500米以浅的干热岩型地热能将是未来15~30年中国地热能勘查开发研究的重点领域。

    在上世纪70年代我国著名地质学家李四光倡议开展“地热会战”的京津冀区域,正凭借地热资源禀赋和开发基础,成为中国最大的地热城市群。截至2015年底,京津冀年利用浅层地热能建筑物供暖制冷面积为8500万平方米,约占全国的20%。天津市是中国中低温地热资源利用最好的城市之一,现有地热开采井466眼,地热供暖面积3500万平方米,占全市集中供暖面积的8%,主要用于供暖、生活用水和特殊用途等。河北省雄县供暖建筑面积达460万平方米,满足县城95%以上的冬季供暖需求,创建了中国首个供暖“无烟城”,形成了水热型地热能规模化开发利用“雄县模式”。

    尽管我国地热能产业体系初步形成,但我国地热能发展也存在不充分、不协调的深层次问题,亟待解决。

    一是对地热能资源勘查评价和科学研究不充分。我国进行过两次全国性地热能资源评价,仅对少数地热田进行了系统勘查,研究基础薄弱,分省、分盆地资源评价结果精度较低,与发达国家相比存在明显差距。二是对地热能产业发展初期扶持的政策不充分。目前,中央和地方政府出台了一些财政和价格鼓励政策,对加快浅层地热能开发利用及促进北方地区清洁供暖具有积极的引导作用,但政策不完善,执行不到位、不充分。三是地热能产业发展不协调问题依然突出。四是地热能资源管理制度不协调,缺乏具体可落地的管理手段和措施。

    增强型地热系统:国际干热岩勘探开发的前沿成果令人耳目一新

    增强型地热系统(EGS),即通过水力压裂等储层改造手段从低渗透率、低孔隙度的高温岩体中提取热量的工程,是从地球深部抽取地热能量的一个复杂过程。从1973年美国芬顿山EGS项目至今,已有8个国家形成了31项EGS示范工程,累计发电装机容量约为12.2兆瓦。

    深部地热探测与干热岩资源开发正成为全球地热资源开发的热点和制高点,也成为这次研讨会广泛热议的话题。

    本次地热国际研讨会吸引了美国地质调查局地质矿产能源与地球物理科学中心主任科林·威廉姆斯、美国地热能前沿瞭望台(FORGE)计划干热岩项目首席科学家约瑟夫·摩尔、法国苏尔茨干热岩商业化发电项目首席科学家阿尔伯特·金特尔等国际知名专家,他们结合干热岩勘探开发工程案例,介绍了地热(干热岩)EGS场地勘查选址、钻完井、高温测井、压裂造储、大地热流数据收集、地热田三维建模、注采开发诱发微震等技术问题以及研究新成果和新认识。

    中国地质调查局水文地质环境地质调查中心张森琦分享的干热岩勘查成果令人振奋。2013年以来,中国地质调查局与青海省联合推进青海重点地区干热岩型地热能勘查,在共和盆地圈定出14处隐伏干热岩体,在盆地外围圈定出4处干热岩体,总面积3092平方公里。在其中一处干热岩体——恰卜恰干热岩体实施的勘探孔,3705米孔底深处的温度达到236℃。

    与会各国专家表示,干热岩勘查与开发需要攻克许多难题,以美国地热能前沿瞭望台“FORGE”计划为例,主要有:高温结晶岩中的水平井钻进技术、低成本钻进技术、硬岩钻探新型完井方法和裂隙网络压裂技术、利用原生裂隙的应力场调整方法、诱发地震的预测和管控、热—力学—化学模型、微震事件与有效储层改造的平衡等。

    在高温钻井方面,国外已形成了可满足260℃的完整的高温钻完井技术体系;美国等国家在探索试验激光钻井、热熔钻井、脉冲放电钻井等技术,其中任何一种技术开发成功,都将引起干热岩钻井的革命性变化,明显降低钻井成本。

    在高温固井和高温测井方面,国外形成了适用温度高达350℃的固井核心技术,而且主要掌握在斯伦贝谢等几大国际油服公司手中。据悉,相关仪器设备如高温测井仪器售价高昂,外国公司不对外销售仪器,仅提供技术服务,而且服务价格很高。

    在地热监测方面,实验性项目主要集中在地热井流体监测、热储改造诱发微地震监测、地热开采环境影响监测等方面。法国公司在莱茵地堑地区实施的苏尔茨增强型地热系统采用光纤传感技术进行了持续多年的温度监测,取得许多新认识。

    政策激励科技创新:典型国家地热发展的有益经验值得借鉴

    会议报告显示,世界主要资源国促进地热能产业可持续发展的许多激励政策和具体做法,对我国推进地热能产业加快发展具有重要的借鉴意义。

    一是立法先行,理顺地热能管理体制机制。为了支持地热能产业发展,发达国家普遍通过立法来确立地热能法律属性,明确管理权责主体,理顺政府管理体制机制。

    二是政策激励,推进地热能规模化开发利用。发达国家地热能产业发展具有鲜明的政府引导与政策引领特征。美国、德国等国家均出台了包括税收抵免在内的多项税收优惠政策,对地热能开发利用项目给予一定比例的财政补贴。

    三是科技创新,推动地热能高效勘探开发利用。世界地热能发展典型国家均重视科技创新,通过加大科研经费投入、设立重大科技研发计划、组织联合研发团队等方式,持续推动地热能勘探开发利用颠覆性技术攻关,助力地热能产业提质增效。

    四是国际合作,助力发展中国家地热能较快发展。发展中国家也高度重视地热能产业发展,通过吸引国外资金和先进技术开发利用本国地热能。

    产学研用协同攻关:打造中国地热能全产业链

    我国地热能资源雄厚,市场空间广阔,发展趋势良好,是极具发展潜力的朝阳产业。如何用好地热能这一“充电宝”,构建地热能全产业链,为我国高质量绿色发展和生态文明建设高质量发展注入“能量”,是行业内外一直关注且迫切需要解决的问题。专家们在演讲中纷纷对此提出建议。

    中国科学院院士汪集旸在报告中抛出了“地球充电/热宝”新概念,引起与会者极大兴趣。他认为,可以将弃风弃光所产生的能量,以及分散在城市中的发电厂、污水处理厂余热等各种“废热”能量集中起来储存于地下并按需求取出加以利用。这种地热与其他可再生能源互补综合利用、实现较高能源使用效率的“地热+”模式,为我国北方地区可再生能源综合利用提供了新思路。

    吉林大学许天福教授特别对我国干热岩地热产业发展提出建议。他说,干热岩资源潜力大,研发周期长,政府要加大投入,以高校与科研院所为依托,与企业紧密合作,实现“产学研用”联合攻关。在我国西部青海、西藏地区,加强高温花岗岩型干热岩EGS工程示范基地建设,使我国在该技术领域尽快达到国际同等水平。在我国东部华北平原、松辽盆地等地区,推进沉积盆地型干热岩示范基地建设。依托EGS示范基地,实现干热岩开发利用关键技术的集成及验证,研发单井封闭性干热岩高效换热开发技术等。

    自然资源部中国地质调查局副局长王昆在讲话中提出的三项重点工作可谓及时回应了人们的关切。他表示,中国地调局将重点对目前还不具备商业开发条件、技术尚不成熟的深部地热能和干热岩组织科技攻关,近期重点开展3个方面工作:

    一是加快推进深部地热资源勘查。中国地调局将深部地热勘查开发摆在与天然气水合物勘查开发同等重要的战略位置,加大资金投入和工作力度,部署开展全国深部地热资源勘查。根据北方地区冬季清洁供暖的需要,优先启动北方主要城市深部热储探测,推进地热资源高效开发利用。

    二是实施干热岩资源勘查与试验性开发科技攻坚战。以青海共和盆地为试验区,联合地方政府、企业和科研院所,多方协作,研究热源机制,突破干热岩探测、高温硬岩钻探、储层建造、发电等关键技术,力争实现试验性发电,建成中国首个干热岩勘查开发示范工程和研究基地,为中国干热岩商业化、产业化开发积累经验。

    三是搭建地热勘查开发科技创新平台,深化国际合作交流。组织实施地球深部探测计划,打造雄安新区和青海共和地热资源勘查开发国际交流合作平台,建立地热勘查开发国家级重点实验室,联合发起国际地热大科学计划。

    中国地热勘探开发利用的第二个春天已经到来。

    干热岩勘探开发燃起来

    今年4月22日是第49个世界地球日。世界地球日是宣传我国国土资源国情国策、提高公众节约集约利用资源意识、普及地球科学技术知识的重要平台。

    习近平总书记指出,“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。没有全民科学素质普遍提高,就难以建立起宏大的高素质创新大军,难以实现科技成果快速转化。”

    中国地质调查局成都综合所结合工作实际,围绕今年的世界地球日主题“珍惜自然资源 呵护美丽国土——讲好我们的地球故事”,策划开展一系列主题宣传活动。这些活动,充分利用地质科普特色优势,以丰富多彩的形式开展科普宣传,引导社会大众树立“绿水青山就是金山银山”和“人与自然和谐共生”的理念,向公众宣传地质工作新理念、新方法、新技术,引导全社会节约集约利用资源。

    下面,我们摘选该所推出的贵金属-黄金、新能源应用、尾矿库安全与维护等科普知识,以飨读者。

     

    贵金属的黄金世界 

     

     

    巷道采矿

    选矿、冶金专业是成都综合所的传统专业,主要从事矿产资源、化工产品、金属及合金材料、无机材料和“三废”治理及资源化等方面的开发利用技术研究,长期以来,承担了国家、部、省级多项重点研究课题和攻关项目,研究领域涉及黑色金属矿、有色金属矿、非金属矿、贵金属矿、稀土以及复杂多金属矿等不同矿种的开发与合理利用技术研究,获得多项国家、省部级科技成果奖。今年的“4·22”世界地球日,带来的是贵金属-黄金的科普介绍——

     

    金矿重选生产线

     

    大型露天采矿场

    黄金是怎么炼成的 

    金在地壳中的平均含量仅为1亿分之1.1,在1吨岩石中含有1~5克的金,就可以称之为“金矿石”而被开采。从如此低含量的矿石中提炼出金含量99%以上的产品,是极其困难的。

    一般来说,一块黄金的炼成,主要包括以下流程:采矿、选矿、冶炼(粗炼)、精炼等程序。

    采矿将含金矿石从其他岩石剥离、运输至加工场地。

    选矿采用重选、浮选等工艺,将金矿石含量从1g/t~5g/t,提高到40g/t以上,抛弃90%以上的杂质。

    冶炼采用预先处理、浸出、纯化富集等工序,通过物理、化学方法除去有害杂质,获得粗金产品。

    精炼采用高温氯化、溶解沉淀、萃取还原和电解工艺等将粗炼后的产品提纯,使产品的金含量应达到99%~99.9%以上,得到黄金成品金出售。

    金矿是如何形成的 

    黄金,在成为贵金属之前,它首先是一块石头。今天,自然界的金矿分为原生金矿和砂金两大类。

    金的年代久远,几乎可以追溯到地球形成初期。大约在26亿年前,地核中的金元素,慢慢到达地幔,再由火山喷发等形式来到地壳,这些最初的金矿源,在漫长的地质时代中活化、迁移、富集,形成原生金矿,又称之为“岩金”。

    地表浅层的岩金,经过千万年的风化与剥蚀,岩石变为砂土,含金的砂土被流水搬运,在此过程中,金子因比重大而沉积下来,形成砂金。

    黄金的主要用途 

    金的用途广泛,作为一种贵金属,黄金是人类最早发现和开发利用的金属之一。

    用作国际储备,这是由黄金的货币商品属性决定的。由于黄金的优良特性,历史上黄金充当货币的职能,如价值尺度、流通手段、储藏手段,支付手段和世界货币。

    用作珠宝装饰。华丽的黄金饰品一直是人的社会地位和财富的象征。

    黄金由于具有优良的物理化学性能,被大量运用于宇航、电子、电气工业中。宇宙飞船、人造卫星、火箭、导弹、飞机中的电器仪表。

    黄金由于具有较高的化学稳定性、无生理毒性和高的延展性,除用于药物以外,金与合金还用于医用材料。

     

    新能源应用前景广泛

     

    对保障国家能源安全意义非凡

    1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为:以新技术和新材料为基础,使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用,用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源,重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能(原子能)。

    新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能 等能源,称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出,以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。

    在我国可以形成产业的新能源主要包括水能(主要指小型水电站)、风能、生物质能、太阳能、地热能等,是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段,也是环境治理和生态保护的重要措施,是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。

    一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识,作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用。因此,废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。

    新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源,相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。当今社会,新能源通常指太阳能、风能、地热能、氢能等。

    按类别可分为:太阳能、风能、生物质能、氢能、地热能、海洋能、小水电、化工能(如醚基燃料)、核能等。

    太阳能

    核能

    风能

    生物质能

     

    潮汐能

    新能源具有六大特点:

    一是资源丰富,普遍具备可再生特性,可供人类永续利用;比如,陆上估计可开发利用的风力资源为253GW, 而截止2003年只有0.57GW被开发利用,预计到2010年可以利用的达到4GW, 到2020年到20GW,而太阳能光伏并网和离网应用量预计到2020年可以从的0.03GW增加1至2个GW。

    二是能量密度低,开发利用需要较大空间;

    三是不含碳或含碳量很少,对环境影响小;

    四是分布广,有利于小规模分散利用;

    五是间断式供应,波动性大,对持续供能不利;

    六是除水电外,可再生能源的开发利用成本较化石能源高。

    新能源产业政策

    新能源的环境意义和能源安全

    能源需求的急剧增长打破了我国长期以来自给自足的能源供应格局。自1993年起我国成为石油净进口国,且石油进口量逐年增加,使得我国必须参与世界能源市场的竞争。由于我国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足,未来我国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。

    国际贸易存在着很多的不确定因素,国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定,但也有可能随着国际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响我国的石油供给,对经济社会造成很大的冲击。大力发展可再生能源可相对减少我国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的依赖程度,提高我国能源、经济安全。

    此外,可再生能源与化石能源相比最直接的好处就是其环境污染少。

    未来的几种新能源

    波能:即海洋波浪能。这是一种取之不尽,用之不竭的无污染可再生能源。据推测,地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9×104TW。在各国的新能源开发计划中,波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高,需要进一步完善,但进展已表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运行8年,电厂的发电成本虽高于其它发电方式,但对于边远岛屿来说,可节省电力传输等投资费用。美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站,且均运行良好。

    微生物:世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等,利用微生物发酵,可制成酒精,酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点,用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”,而且制作酒精的原料丰富,成本低廉。据报道,巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆,减轻了大气污染。此外,利用微生物可制取氢气,以开辟能源的新途径。

    第四代核能源:正反物质的原子在相遇的瞬间湮灭,此时,会产生高当量的冲击波以及光辐射能。这种强大的光辐射能可转化为热能,如果能够控制正反物质的核反应强度,来作为人类的新型能源,那将是人类能源史上的一场伟大的能源革命。

    新能源应用-新能源汽车

    什么是新能源汽车?

    1.串联式混合动力(增程式电动):车内只有一套电力驱动系统,包括电机、控制电路、电池,电动机直接驱动车轮,发动机则用来于驱动发电机给电池进行充电。

    2.并联式混合动力:车内有两套驱动系统,大多是在传统燃油车的基础上增加电动机、电池、电控而成,电动机与发动机共同驱动车轮。车内只有一台电机,驱动车轮的时候充当电动机,不驱动车轮给电池充电的时候充当发电机。

    3.混联式混合动力:主要靠电机,发动机为辅助的,电动机和发动机都能单独驱动汽车。

    新能源汽车优势

    节能:新能源汽车使用太阳能、电能等能源,有效减少石油资源的消耗;

    环保:新能源汽车能耗有效减少二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、含铅化合物、苯并芘及固体颗粒物等传统汽车尾气中的污染物的排放,减少环境污染。

    健康:新能源汽车不会排放含铅化合物、苯并芘、固体颗粒物等对人体有害的物质。

    电池技术的瓶颈:

    一是锂电池价格贵。

    二是电池性能。锂电一次过充过放就能永久降低性能,一次严重的过充过放就能报废。

    三是电池组管理落后。

    四是充电,锂电池支持快速充电,尤其是动力锂电池,但是没有快速电源,用普通的220V充电的话,电流大得惊人。高压对汽车本身和充电器都是一种考验。

    电动车推动因素(DRIBING FACTORS FOR EV)1.能源战略安全; 2.有害物质排放PM2.5; 3.碳排放; 4.汽车产业发展

    中国未来新能源发展的战略发展阶段:

    第一阶段到2010年,实现部分新能源技术的商业化。

    第二阶段到2020年,大批新能源技术达到商业化水平,新能源占一次能源总量的18%以上。

    第三阶段是全面实现新能源的商业化,大规模替代化石能源,到2050年在能源消费总量中达到30%以上。

    新能源作为中国加快培育和发展的战略性新兴产业之一,将为新能源大规模开发利用提供坚实的技术支撑和产业基础。

    汽车新能源环境污染、能源紧张与汽车行业的发展紧密相联,国家大力推广混合动力汽车,汽车新能源战略开始进入加速实施阶段,开源节流齐头并进。

     

    尾矿利用大有可为 

     

    矿产资源是人类社会赖以生存和发展的物质基础。国内95%以上的一次性能源、80%以上的工业原料、70%以上的农业生产资料都来自矿产资源。但由于我国贫矿多,单一矿少、共伴生矿多,矿石组成复杂、难选冶矿多的特点,以及多数矿山选矿设备陈旧、老化现象普遍,管理水平和选矿回收率低,矿产资源得不到充分利用。

    尾矿是选矿厂在特定经济技术条件下,将矿石磨细选取有用组分后所排放的固体废料,是矿业开发特别是金属矿开发造成环境污染的重要来源;同时,受选矿技术水平、生产设备的制约,也是矿业开发造成资源损失的常见途径。

    尾矿资源是金属和非金属矿山废弃物中数量最大、综合利用价值最高的一种资源。将尾矿丢弃不仅需要占用大量土地,给周围的生态环境造成很大的伤害,而且要投入处理和维护费用。而进行尾矿资源的综合回收与利用,不仅可以充分利用矿产资源,扩大矿产资源利用范围,延长矿山服务年限,也是治理污染、保护生态的重要手段,还可以节省大量的土地和资金,解决就业问题,造福于人类社会,实现资源效益、经济效益、社会效益和环境效益的有效统一。所以,在全球矿产资源供应紧张的局势下开发利用好长期累积的大量尾矿是我国矿业可持续发展的必然选择。

    尾矿中大多含有各种有色、黑色、稀贵、稀土和非金属矿物等,是宝贵的二次矿产资源,有待进一步开发、回收。例如,从铜尾矿中可选出铜、金、银、铁、硫、萤石、硅灰石、重晶石等多种有用成分;从锡尾矿中也能回收铅、锌、锑、银等金属元素。仅就从铁尾矿中回收精铁矿而言,全国铁尾矿品位平均 11%,最高达27%,如以回收品位达61%的铁精矿,产率2%~3%计算,每年从铁尾矿中就可增产(300~400)×104t铁精矿,相当于投资几十亿元建设的一个大型联合企业。

    攀枝花市区全景

    攀西地区优势矿产分布

     

    攀西地区尾矿综合利用的大胆尝试

    中国地质调查局成都综合所承担的地质调查二级项目“攀西地区多金属矿产资源集中开采区地质环境调查”,聚焦生态文明建设,针对攀西地区矿山地质环境问题,对矿产资源集中开采区矿山开发引起的矿山地质环境问题及危害进行调查,并探索矿山废弃物资源综合利用途径,旨在实现废弃物资源化、减量化和无害化。

    攀西地区南部属于典型“岛状”南亚热带高原季风气候,干湿季分明,雨热同季,具有日照充足、气候温和、年温差小、日温差大、热量充沛的特点。由于海拔高、大气尘埃少、透明度大,该地区光照资源十分丰富。

    攀西地区生物资源复杂多样,拥有多种类型的生态系统。其中特色植物资源有50多种,包括国内特有种4种(攀枝花苏铁、越西木香、凉山乌头、凉山虫草)。珍稀树种有香杉、云南大山茶花、黄杉、肉桂、米的杉、榨树、棺木、银杏等;珍稀动物有大熊猫、牛羚、小熊猫、豹、岩羊、大鲵等35种。

    攀西地区是我国重要的矿产资源富集区,埋藏有多种矿床,已探明有大型钒钛磁铁矿、铜、铅、锌、锡、煤等54种矿产。在仅占全国国土面积0.3%的区域里,蕴藏着全国13%的铁、69%的钒、93%的钛和13%的水能。

    攀西地区矿山开发共产生大大小小尾矿库147个,总占地面积1906.39公顷。尾矿的大量堆存易带来泥石流、滑坡、溃坝等地质灾害和环境污染。

    减少尾矿库环境影响的措施首先是尾矿资源化节约集约利用,控增量、减存量,以期从源头上减轻地质灾害的发生。不能综合回收利用的尾矿库闭库后采用覆土碾压形成隔水层,种植本地草本植物,修建纵横向的截排水沟,截留上游余水经排水廊道排往下游,加强尾矿库下游重点流域水质监测的工程治理措施,尽量减少尾矿淋漓废水。

    对于新建或老旧的含有害化学物质的尾矿库,必须按《防治尾矿污染环境管理规定》进行防渗漏处理,阻止尾矿水向地下渗透,避免造成库外水体污染等生态破坏及污染。

    对于尾矿库尾水可采取澄清后直接返回或经过处理后返回选厂循环使用,以节约水资源,降低企业生产成本,同时避免尾矿库尾水因得不到回收利用排到库外而污染库外水源。

    在中国地质调查局部署下,成都综合利用所组织实施了“攀西地区多金属矿产资源集中开采区地质环境调查”,针对攀西地区巨量堆存的尾矿,开展了尾矿可利用调查和综合利用技术攻关,成功研发了适宜攀西地区铜矿、钒钛磁铁矿和稀土矿等尾矿综合利用技术,为矿山地质环境保护与治理提供了新途径。

    从拉拉铜矿矿集区尾矿中综合回收了铜精矿、铁精矿和云母精矿,利用部分二次尾矿成功开发出多功能硅肥产品,实现尾矿减量40%以上。从白马矿集区钒钛磁铁矿尾矿中获得硫钴精矿、铁精矿、钛精矿及长石精矿,实现尾矿减量20%左右。从大陆槽矿集区德昌稀土尾矿中综合回收了稀土精矿、萤石、锶钡混合精矿,实现尾矿减量15%以上。

    攀西地区矿山规模化开采自上世纪60年代开始,尾矿的大量堆存带来了资源、环境、安全和土地等诸多问题。尾矿综合回收利用技术的突破,将实现资源化、减量化和无害化,对提高矿山节能减排水平,保护有限的矿产资源及土地资源,保护矿山地质环境具有重要的战略意义。

    香杉

    牛羚

    我国尾矿利用与维护现存问题

    一是综合利用意识淡薄,资源浪费现象严重。

    由于人们大多对我国的资源情况缺乏正确的认识,矿山企业盲目开采,采富弃贫的现象十分普遍。许多矿山企业,尤其是中小型矿山企业,没有充分认识到尾矿综合利用对矿山企业特别是对亏损矿山企业、资源枯竭型矿山企业可持续发展的重要性,仍然采用“高开采、低利用、高排放”的粗放型发展模式,为了追求短期经济利益,人为地缩短了矿山寿命,导致矿产资源巨大浪费与破坏。另外,某些矿床过分关注主矿产品的价值,忽视其共(伴)生组分,缺乏综合利用的意识。

    二是制度不健全,管理不规范。

    倡导尾矿资源综合利用的理念已经提出了多年,但我国对资源综合利用的政策和立法,仍缺乏完善的管理体系和严格的强制性法律法规及政策措施。一方面,鼓励利用尾矿资源的政策未落到实处,国家投入较少,开发尾矿的成本较高,企业的经济效益低,导致矿山企业对资源综合利用的积极性不高;另一方面,现行有关法律、法规对矿山尾矿、废石等固体废料的管理与利用只有原则规定,没有制定强制性措施,缺乏有效的监管。

    三是生产技术落后,资源利用率偏低。

    我国对矿产资源的综合利用起步较晚,欧美等发达国家早在20世纪60年代就已重视矿产资源的研究开发,生产技术逐渐成熟,一般有色金属综合利用率达80%~90%,目前的趋势是开展“无废工艺”或“无尾工艺”。受矿石品位低、呈多组分、矿物嵌布粒度细、生产技术落后等因素制约,我国大多数矿山综合利用指数低,有色金属矿产资源利用率为60%,比发达国家低10%~15%,共伴生有色金属综合利用率仅为40%,比国外低20%;综合回收率低,目前矿产资源总回收率仅为30%,以采选回收率计,铁矿约为67%,有色金属矿为50%~60%,非金属矿只有20%~60%,造成大量的资源损失于尾矿中;矿产资源综合利用技术水平不高,综合利用产品档次低,市场销路有限,经济效益不理想。另外,由于我国矿业企业的准入门槛低,大量不具备开发资质的企业进入矿业开发领域,部分矿山选冶技术工艺落后,一些小企业的资源采收率低于50%。

    四是资金投入不足。

    从工艺技术、设备研究到生产经营管理与产品制取,矿山尾矿等固体废料的综合开发利用与治理都需要投入大量资金,但多数矿山目前的经济状况难以开展这项工作,尤其是许多老矿山累积的问题较多,经费问题更难以解决,而无论是公共财政的专项支持、国家财税杠杆的政策倾斜,还是社会资本的积极参与,都与现实需求相差甚远,而且目前尾矿综合利用项目的融资渠道非常狭窄,通过各种金融工具进行专项融资也十分有限,从而影响了这方面工作广泛深入地开展。

    五是市场阻力问题。

    产品的市场问题也是制约尾矿资源化利用的一个重要因素。有些资源,如钛、钒、钨、稀土等,因为市场需求有限或价格低,从尾矿中回收相应矿产也都受到影响。另一方面,则是人为因素造成的障碍,如由于地方保护主义,新产品无法与当地产品竞争,市场拓展很有限。

    尾矿利用实验

    尾矿成分鉴定

    树立尾矿综合利用新观念

    矿产资源主管部门和矿山企业应当基于长远的战略考虑,立足循环经济发展模式,把尾矿资源综合利用作为实现矿业可持续发展的必要措施来认识。同时注重科学规划,树立尾矿资源整体利用的新观念。针对我国全民矿情意识差、违规开采严重的情况,有关部门要大力加强我国的矿情及相关法律、政策宣传和教育,让全民了解我国的资源情况,加深对资源综合利用、环境保护的认识,增强全民合理利用矿产资源的自觉性。

    完善尾矿综合利用的制度建设

    由于尾矿利用是集环境、社会、经济效益于一体的长期性、公益性事业,因此政府部门应强化政策导向,强化管理,加大政策扶持力度,制定优惠经济政策,将尾矿利用纳入国家和行业发展规划中。参照国外相关政策、措施并结合我国实际情况,制定相应税收及经济资助等办法。如:国家将可持续发展、资源节约型项目列为国债投资重点;设立尾矿资源综合利用专项资金,对尾矿综合利用和开发所需资金贷款给予贴息、低息、延长还贷期、减免所得税和增值税等优惠政策;引导和支持矿山企业及科研部门对尾矿综合利用的投入。

    同时,还应通过立法来促进尾矿资源的综合利用。1986年,我国颁发了《矿产资源法》,对矿产资源的合理开发和有效保护起到了积极的作用,但此项法规已不能完全适应新时期的要求。现阶段应研究可持续发展的法律、法规及《资源综合利用条例》、《资源综合利用专项规划》等,研究促进循环经济发展的政策和机制;尽快出台鼓励性和严格的强制性法律法规,使我国的综合利用工作纳入法制轨道,有效解决资源消耗高、综合利用率低、资源浪费和环境问题。

    加强技术革新

    尾矿矿物组分不同,其利用价值也就不同。应加强尾矿资源的工艺矿物学研究,尽可能开发高附加值产品。相关深度加工方法很多,如制造微晶玻璃、提纯,超微细粉碎,表面改性处理等。

    搞好尾矿综合利用,矿业公司还应加大科技攻关力度,充分发挥矿山设计研究所的研究能力,并与有关科研院所一起,“产、学、研”结合,开展尾矿利用研究,重点解决尾矿中伴生有价元素的回收技术,开发高附加值产品、高技术含量尾矿产品等,以提高尾矿综合利用的经济性。

    通过工程示范,推动尾矿利用发展

    尾矿开发利用是一项大型系统工程,涉及的行业多、技术面广,应在全国逐渐展开矿山选厂堆存尾矿综合利用的研究(包括金属与非金属矿物分选回收、尾矿作复合矿物原料用于玻璃、陶瓷、建材及农业肥料)、尾矿作土壤改良剂及微量元素肥料的研究、尾矿制微晶玻璃等高附加值新产品的示范工程,积累实践经验。

    引进市场机制

    在市场经济条件下,应该让“排尾主体”与“利尾主体”分离,成立具有独立法人地位的尾矿利用公司,在矿山企业与尾矿利用公司间建立起市场供需关系,改变某些中小矿山企业资金、技术上的劣势。通过“排尾主体”与“利尾主体”的分离,达到“利尾主体”与“受益主体”的统一,同时推动尾矿资源市场机制的运作,从根本上解决矿山企业尾矿资源利用问题。由于尾矿回收利用行业涉及资源化、公益性和流通性行业属性,这个行业是不能完全市场化的,所以,在引入市场化体制时,还应发挥政府部门的相关作用。

    随着科学技术的迅速发展,传统概念的矿山尾矿固体废料已从消极的环保治理转变为积极的资源化治理。多年的实践表明,将矿山尾矿作为复合矿物原料进行整体开发利用,正成为经济实用的新矿产资源来源。它不但可使原来资源枯竭或资源不足的矿山重新成为新资源基地,恢复和扩展生产,而且可以开辟新材料的科技领域,推动科技进步,同时也能解决环境污染、改善生态环境和整治国土,具有巨大的经济、社会和环境效益。目前,许多工业发达的国家已把矿业废料的开发利用作为矿山开发的新目标,把尾矿的综合利用及治理的程度作为衡量一个国家科技水平和经济发达程度的标志。因此,我们必须加速尾矿综合利用及治理的进程,树立长远的观念,把尾矿综合回收利用及治理作为保护有限的矿产资源、促进经济发展、保持矿业持续发展的必要措施。

    科技改变未来生活

    近日,地调局航空物探遥感中心“国产卫星数据质量改进与地质矿产综合应用示范”二级项目下属的“1:25万比例尺地质调查卫星遥感数据处理”子项目组赴青海省开展了为期14天的野外调查验证工作。项目组跨越了海北州、海西州和海南州,顺利完成了卫星遥感数据实地验证工作。

    位于祖国西部的青海,幅员辽阔,地形万状,山脉高耸,湖泊棋布。作为青藏高原的重要省份之一,其高海拔也对野外调查提出了挑战。野外人员克服了温差大、含氧量低等困难,驱车行驶4105公里,覆盖了14个区县,采集野外验证点及几何控制点53个,对天然草地、灌木林、淡水湖、盐碱地、光伏发电厂、盐湖、滑坡等典型地物类型特征及影像几何精度进行了查验,既验证了卫星影像处理的质量,同时也为优化卫星遥感数据处理流程积累了经验。为确保安全,项目组人员及时到青海野外工作站报道,严格遵守野外安全规定,按要求使用手持北斗、车载北斗等定位设备,并按时向安全生产平台及野外微信群报送平安。

    野外工作期间,项目组成立了野外临时党支部,设立了纪检委员,在确保安全完成野外工作的同时,不忘加强思想教育,组织参观了位于祁连山峨堡的王震雕像,重温了峨堡胜利的历史意义和民族团结的重要性。在缅怀先烈的同时,也时刻提醒着我们作为党员,要热爱事业、顽强拼搏,珍惜革命前辈留下的宝贵的精神财富。

     

    地质调查卫星遥感数据处理野外验证工作顺利完成

    近日,地调局水环中心收到辽宁省地质环境监测总站发来的感谢信,感谢地质灾害监测体系在抚顺西露天矿滑坡成功预警过程中发挥了重要作用,避免了近千人的伤亡。

    抚顺西露天煤矿采矿坑坐落于抚顺市区东南部,开采于1914年,有近百年开采历史。现已形成东西长6.6公里,南北宽2.2公里,平均深度约405米,面积约10.87平方公里的露天采坑。该煤矿采坑北紧邻抚顺市区,并有中直企业抚顺石油一厂、辽宁省直企业抚顺发电厂等企业单位。长期高强度的矿山开采诱发了一系列滑坡地质灾害,为防治和减轻西露天矿坑滑坡地质灾害给周边企业、居民和采煤安全造成损失,水环中心受辽宁省地质环境监测总站委托于2014年开展了抚顺西露天矿北邦滑坡变形监测预警体系建设并投入使用,并于2016年7月对北邦边坡滑坡成功预警。

    近年来,依托地质调查项目研究成果,水环中心地质灾害监测技术在全国地质灾害高易发区进行了推广应用,并多次成功预警,在地质灾害监测预警体系方面发挥了强有力的作用,成为灾区人民群众生命财产安全的“保护神”。

    水环中心地灾监测技术助抚顺西露天矿滑坡成功预警避...


    多吉院士(左二)考察山东第一干热岩钻孔。 秦幸福 摄



    日照滨海基岩地区的地热温泉井。孙宝霞 供图



    参观地热梯级利用模式示范基地。秦幸福 摄

      5月18日,中国城市发展研究会2016年会暨低碳城市与新能源发展论坛在山东省济南市召开。来自全国人大环境资源委员会、国家发改委、国土资源部、国家能源局、中国社会科学院、山东省地矿局,以及来自全国100多个城市的著名专家学者、国家新能源示范城市的领导和新能源企业代表等360余名代表出席了论坛。年会的主题为“新能源、新城市、新生活”,不仅准确把握了新型城市可持续发展的重点,还顺应了人民群众对清洁、绿色、和谐新生活的期待。与会专家呼吁,面对严峻的生态环境问题,要加大科技创新,推动城市能源发展转型——

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      我国面临严峻的生态环境问题,城市绿色低碳发展刻不容缓

      由于大量利用石油、天然气和煤炭等化石燃料,人们的生存环境受到很大的威胁,城市发展利用绿色清洁新能源成为当务之急。党的十八大报告指出,要把生态文明建设放在突出地位,支持节能低碳产业和新能源、可再生能源发展;要加快我国城镇化建设的战略部署,到2030年,中国城镇化率达到80%。2016年,全国两会政府工作报告中指出,要重拳治理大气雾霾,提高清洁能源比重。

      中国城市发展研究会理事长、陕西省原省长程安东说,从国内看,“十三五”规划纲要首次提出生态环境质量总体改善的目标,并对碳排放进行了约束。例如:到2020年,单位GDP二氧化碳排放较2015年降低10%,规划新能源占一次消耗能源的比重达到15%;全国地级及以上城市空气质量优良天数比率超过80%,PM2.5未达标的地级及以上城市浓度下降18%。

      从国际上来看,联合国2030年可持续发展议程提出了17项可持续发展的目标。巴黎气候变化大会通过的巴黎协定,将全球气候治理的理念进一步明确为低碳绿色发展,首次将减排纳入一个统一的有法律约束的框架。

      中国工程院院士杜祥琬说,巴黎气候大会开启了全球绿色低碳发展的新阶段,“巴黎协定”指出的目标和方向,是人类发展路径创新的新成果。走绿色、低碳之路是一场国际比赛,在这场比赛中不落伍,能源革命是关键。

      2009年,我国确定了2020年的低碳工作目标:单位GDP碳强度(比2005年)下降40%~45%,非化石能源在一次能源中占比达15%左右。2014~2015年,国家又确立了2030年低碳发展的目标,2030年的碳强度比2005年下降60%~65%;2030年前后使中国碳排放总量达到峰值,并争取提前。

      绿色发展就是要解决好人与自然的和谐共生问题。我国历史性成就中积累了大量的生态环境问题。据中国社会科学院经济研究所所长裴长洪介绍,2014年,全国开展空气质量新标准监测的161个城市中,仅有16个城市空气质量年均值达标,占比不到10%。2015年,东北地区重度及以上污染城市达21个,北京市启动首次红色预警,8天后再次启动,中小学停课、上千家工业企业停产限产、施工工地全部停止施工作业,社会震动很大。

      国家能源局新能源与可再生能源司副司长梁志鹏认为,城市是能源消费的主要领域,同时也是我们推动能源革命、实现能源转型的一个主战场。城市的发展、经济水平和生活水平越来越高,对能源的需求也越来越高,同时对能源体制机制的要求也越来越高。“城市面临的严重大气污染主要还是城市区域产生的,能源在城市区域消费达到70%以上。不合理的能源消费方式造成了严重的环境污染,逼迫人们必须转变能源发展的方式。”梁志鹏说。

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      国内外为建设节能、低碳、环保生态型城市不懈努力

      生态文明的建设离不开对新能源的利用,城市(镇)化建设与城镇化质量提升对新能源的需求增加,加速了城市利用新能源、全力推动节能减排进程。

      据梁志鹏介绍,近十几年来,国内外已经把城市能源转型作为能源转型的重要领域。在欧洲以及美国、日本等发达国家,很多城市提出了能源转型的目标,甚至部分城市建成了“零碳”城市。比如德国慕尼黑,最近提出了100%可再生能源的目标;丹麦、瑞典一些城市也提出了要把城市能源消费全部转向可再生能源;欧盟地区发起了可再生能源城市的市场盟约,已经有几百个城市签署了协议。

      近5年来,我国也加快了城市绿色能源发展。“十二五”时期,我国有100个左右的城市进入到推进新能源城市的行列。2014年,国家能源局确定了北京市昌平区等81个城市为第一批创建新能源示范城市,确定了长春经济技术开发区等8个首批创建的新能源示范产业园区。2015年,国务院批准张家口市作为可再生能源示范区进行建设。张家口市提出的目标是到2020年,能源消费总量当中可再生能源比例达到30%。

      据中共济南市委常委、副市长苏树伟介绍,围绕低碳城市建设,济南市对全市能源结构进行优化调整,合理控制能源消费总量,减少煤炭消费、提高清洁能源的使用比例,大幅度改善空气环境质量。从2014年开始,济南市强力实施包括清洁能源推广等十大行动,其中市级县区共投入近5亿元,将原有市里16处煤矿全部关闭;加快推进山东省首个大型燃气热点项目等工作,取得较好的成效,为实现“十三五”节能减排目标奠定了坚实的基础。

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      推进城市绿色发展,地质工作将在地热能开发利用等领域发力

      推进城市绿色发展,地质工作将在地热能开发利用等领域发力。据山东地矿新能源有限公司刘国爱总工程师介绍,目前,我国81个创建新能源示范城市中,有30个城市提到利用地热能;8个创建新能源应用示范产业园区中,4个产业园区在发展地热能,地热能开发利用成为城市绿色发展地质工作中的重要部分。

      据中国工程院院士多吉介绍,从1995年~2015年,世界地热发电进入迅猛发展期。但是,我国并没有同步跟进,地热发电装机容量仅2.8万千瓦,基本处于停滞不前的局面。

      我国地热资源分布非常广泛,高温地热资源主要分布在藏南、滇西、川西和台湾地区,已发现高温地热系统200多处。2015年,调查结果显示,我国地热总资源量折合标准煤1000万亿吨以上。其中,干热岩每年可利用量12万亿~18万亿吨标煤,水热型每年可利用量3万亿~6万亿吨标煤,浅层地热能每年可利用量1万亿~2万亿吨标煤。

      我国地热资源的开发利用可分为发电和直接利用两个方面。高温地热资源主要用于发电;中温和低温地热资源则以直接利用为主;对于25℃以下的浅层地热能,可利用地源热泵进行供暖和制冷。目前我国地热资源开发利用的基本格局是:西南、华南发电;华北、东北供暖与养殖,华东、华中、西北地区洗浴与疗养。

      总之,经过多年的地热资源开发,尽管我国地热发电发展滞后,但是我国直接利用地热资源量,连续多年位于世界首位。

      2014年年底,中国地热直接利用发生了可喜的变化,地热供暖比例首次超过温泉洗浴,其中,地源热泵占58%,地热供暖占19%,温泉洗浴占18%。2015年,我国地热开发利用共替代标煤2000万吨,占一次能源消费的0.465%。

      山东省是近年来我国地热资源开发利用发展速度较快的省份。据山东省地矿局副巡视员兼总工程师徐军祥介绍,经过50多年的勘查证实,山东省17个地级城市均赋存丰富的地热资源,且分布面积广,储量大,开发条件优越。初步估算,全省可利用地热资源量约为31.863×1019焦耳,相当于150亿吨标准煤,年可利用地热能相当于1.5亿吨标准煤,浅层地热每年可利用量6.2亿吨标准煤。

      近年来,山东省地矿局将地热资源勘查和开发利用作为工作重点,先后完成了两轮全省地热资源普查评价,在济南、淄博、潍坊、日照等城市实现地热勘查新突破,初步试验解决了地热尾水回灌和尾水处理等地热可持续开发利用难题,建立了地热资源开发利用科研示范基地,目前正在以地热田为单元进行精细化勘查评价。在浅层地温能资源调查方面,完成了全省省域调查评价,济南、东营、潍坊等城市浅层地温能资源调查,设立了山东省浅层地温能开发利用示范基地和实验研究基地,成立了浅层地温能推广技术中心,完成了50多项示范工程项目,目前正在实施全省15城市1:5万浅层地温能调查评价。在其他新能源勘查方面,完成了4个页岩气参数井施工和试验,在东营完成了我国第一个干热岩科学试验钻孔,承担了我国可燃冰资源钻探和南黄海油气资源科学钻探施工等。

      截至2015年年底,山东省有中深层地热井1000余眼,年实际开采量7300万吨,城市地热供暖面积达2930万平方米,减排二氧化碳165.9万吨。浅层地温能供热制冷面积6460万平方米,减排二氧化碳341.8万吨。与此同时,温泉旅游度假、温泉生态农业等新兴产业方兴未艾。地热资源开发利用已经成为山东省新的产业,正在不断为全省城市发展助力、为城乡居民造福。

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      打造低碳城市,要有国际视野,细化评价体系,进行科学规划

      程安东说,实施新能源战略、打造低碳城市,还有很多工作需要尽快展开。首先就是要调整思维方式,不仅要绿色发展方式,生活方式也要绿色。其次是要细化低碳城市建设的质量体系。应当按照“十三五”规划发展纲要的要求,提出碳排放指标,并进一步细化指标,形成指标体系,从能源消费总量和结构的控制指标出发,细化评价体系。

      除此之外,程安东认为,国际视野很重要。比如,借力“一带一路”推动新能源合作的战略。“一带一路”沿线国家和地区有丰富的新能源,其中一些国家和地区在低碳城市建设方面有许多可以借鉴的经验。借助其创新思维,加强合作、发展新能源产业,既能服务于我国低碳服务建设,也有助于我国新能源产业走出去。

      据中国社会科学院城市发展与环境研究所所长潘家华介绍,我国城镇化建设正经历从速度到质量提升转变的过程。目前,我国城镇空间布局不均衡。受自然条件与区域发展政策的影响,中国绝大多数城市主要分布在沿黑河—腾冲线的东南部地区,其中西部地区72%的国土面积仅分布167座城市,城市数占全国的24.4%,城市人口仅占18.6%;东部地区10%的国土面积坐拥256座城市,城市数占39.1%,城市人口占52.0%。

      据此,潘家华认为,“城市规模要同资源环境承载能力相适应。要统筹空间、规模、产业三大结构,以城市群为主体形态,科学规划城市空间布局,实现紧凑集约、高效绿色发展。”

      他的观点获得与会多个专家的赞同。

      国家发改委能源局原局长、国务院参事徐锭明给与会者讲了两个故事,其一是“愤怒的小鸟”被聘为联合国低碳绿色形象大使,联合国秘书长亲自给它颁发了聘书。其二是代表了未来智能方向的“阿尔法狗人机大战”。“这意味着未来能源发展的方向,绿色、低碳、智能。”徐锭明兴致勃勃地说。

      徐锭明认为,城市布局是未来减排动力。和工业占比一样,城市结构一旦固定也会出现“碳锁定效应”,要扭转过来很难。以上海为例。由于电力、石化和钢铁等重工业仍然是上海支柱产业,对传统能源特别是煤炭的依赖性大,导致碳减排困难,引起“碳锁定效应”。因此需要科学规划,只有当由技术与管理决定的碳生产率与经济增长的速率形成对冲,才能实现碳排放的零增长。

      国家发改委能源研究所原所长周大地表示,重视城镇化的能源绿色低碳发展,必须从城市规划入手。首先是抑制不合理的、浪费型的城市基础设施建设,尽可能降低人均能源消费和碳排放。其次,要主动引导城市的能源系统供应系统建设,推动能源系统绿色低碳化发展。再其次,要加快推动能源结构优化升级认真推动天然气替代传统的煤炭。

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      新能源产业在我国发展十分迅速

      新能源产业是衡量一个国家和地区高新技术发展水平的重要依据,也是新能源国际竞争的战略制高点,世界发达国家和地区都把发展新能源作为顺应科技潮流、推进产业结构调整的重要举措。

      新能源产业在我国的发展十分迅速,政策扶持和技术进步是我国新能源行业未来快速发展的主要驱动力。本届论坛邀请了新能源发展典型城市和企业代表到会,与大家分享经验。

      山东昌邑市副市长于冬菊表示,从2011年以来,潍坊市先后被确定为国家可再生能源建筑应用示范市、首批中美低碳生态试点城市。在多年的实践中,潍坊市委市政府深刻感受到,发展低碳经济、推广新能源技术,深入推进农业的转型升级,发展低碳生态现代农业,既是时代发展的需要,也是深入推进供给侧改革、从源头上来解决食品安全的重要保证。

      本次年会的承办单位——山东地矿新能源有限公司是山东省从事地热资源勘查、科研和开发利用的新能源专业队伍,董事长兼总经理李振函介绍,公司立足地矿、服务山东、走向全国,在新能源这个大家族里对地热能源深耕细作,为城市新能源产业发展作出了重要贡献。他们打造了山东省第一家地热梯级利用模式示范基地,利用一眼地热井,解决了地热科研楼、洗浴理疗中心、公寓楼的冬季供暖,提供了温泉洗浴理疗的场所,为蔬菜基地冬季的蔬菜、花卉的生长提供了温泉保障,效果良好。

      “新能源产业的发展是衡量国家经济、技术能否可持续发展的重要依据,我国新能源和可再生资源开发利用,近年来以年均超过25%的速度快速增长,正在成为我国今后经济发展的战略性新兴产业之一。”李振函说。

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      建议未来因地制宜发展新能源,加大政策扶持,大力推进科技创新

      “十三五”时期,随着城镇化的发展,我国大中城市急剧发展的趋势还很难扭转,300万人口以上的特大城市会继续发展,城镇集中用能的需求仍然在上升。我国能源结构调整,新能源替代煤炭的速度还是比较缓慢。针对这些问题,与会专家学者提出以下解决思路:

      一是要因地制宜发展各类非化石能源。不仅要贴近市场需求,还要多元化。

      二是加强勘查,构筑地热开发的资源基础。开展全国地热资源调查评价,查明资源分布及类型;评价资源储量和开采潜力,形成完善的调查评价与科学开发利用技术支撑体系,为地热资源合理开发利用和保护提供资源保障。

      三是政策扶持,提供战略实施的体制保障。设立地热能开发利用基金,推进碳汇交易,促进环境定价。国家出台地热发电优先上网政策。政府在直接增加科技研发投入的同时,结合财政与信贷政策,鼓励商业银行投资地热产业。通过减税、免税等政策,加大对地热资源开发利用单位以及相关的设备和材料制造企业的税收优惠力度;出台全国统一的地热资源开发利用税收优惠办法;落实地热发电及供暖的相关可再生能源补贴政策。

      四是大力推进科技创新。组建科技研发团队,实施科技攻关工程,解决地热发电技术、干热岩勘查开发、地热资源梯级综合利用、地热回灌和防腐防垢技术、新能源要发电跟传统的电网匹配、新能源储存等问题。开展地热能资源勘查与开发利用的基础研究,开展干热岩工程化综合开发关键技术研发与示范、高温地热能勘探设备和钻井技术研发、新型中低温地热能发电技术研发、地热能综合开发利用集成核心技术等研究。

      五是深化价格体制改革。对传统能源要实行双控,即总量控制和强度控制,促进新能源的利用。

      六是城市发展新能源要调动各方面的积极性。政府要建立一个完善的、协调统一的可再生能源开发利用管理体系,把各个部门协调起来,同时还要有公共服务,包括资源信息、市场信息、标准的贯彻,还有质量监督管理等方面的服务。

      七是要在体制机制还有市场机制方面开展创新,尤其是要助力各种分布式能源的发展,不单纯只是发电,也包括供热,分布式能源要体现多能互补,智慧能源以及能源互联,形成集中式的能源为主的相互相融合的新型能源供应方式。

      八是要建立城市地区性的金融支持平台,建立市场化机制,推进城市的可再生能源利用。在可再生能源电力就近输送、消费等方面,应该有优惠政策支持,促进新能源的就近利用。

      新闻链接

      100%可再生能源城市

      在冰岛,有30万人口,几乎全部电力都是利用可再生能源提供。建筑供暖和电力生产已经完全实现了碳中和。在冰岛,只有1%的家庭消耗化石燃料供暖,全国99%的电力生产来自地热和水力资源。

      在丹麦提斯特德市,经过20多年发展,该市能量和热量消耗几乎完全来自可再生能源,如风能、太阳能、沼气、地热发电厂、生物质焚烧和工业余热。各种可再生能源提供100%的电力供应,以及全市85%的热量供应。

      在瑞典马尔默,从工业城市成功转型为知识型生态城市。该市的西港区是著名的生态城。这个城市的一个特点就是100%的能源是来自可再生能源,包括太阳能、风能,还有用垃圾来发电等。

      我国地热资源潜力

      浅层地温能:7亿吨/年(336个主要城市可采资源量)。冬季供暖225亿平方米。夏季制冷235亿平方米。

      水热型地热能:总量为12500亿吨。中低温地热能,12349亿吨,可开采量为18.7亿吨/年,发电潜力约为150万KW以上;高温地热能,151亿吨,可开采量为0.1亿吨/年,发电潜力约为846万KW。

      干热岩地热能:总量为856万亿吨。陆地地表以下3~10千米,200万~300万亿吨;陆地地表以下3.5~7.5千米,其中,2%开采利用相当于我国2014年全国能源消耗总量的4400倍。
    城市绿色低碳发展 地质工作如何助力

    当前全球经济84%的能源需求仍然依赖化石燃料,在“碳中和”目标的引领下,全球经济必须向净零排放转型。《The Electricity Journal》杂志2021年第34卷碳中和专刊刊登了美国华盛顿的两党政策中心萨沙·麦克勒、桑·菲什曼和丹尼·布罗格发表的论文《美国十亿吨规模碳管理的政策议程》,中国地质调查局地学文献中心《国外地质调查管理》2021年第24期对此论文进行了编译报道,以期为我国相关工作提供参考。

    论文指出,管理“碳流”是气候保护挑战的核心。管理碳排放的技术,包括能够从大型点源捕获二氧化碳或从大气中清除二氧化碳的技术,是高优先级的解决方案,其规模在2050年必须达到十亿吨级水平。

    碳管理议程的组成部分为:(1)点源二氧化碳捕获——从大型集中点源(如发电厂和工业设施)捕获二氧化碳排放的技术,然后捕获的浓缩二氧化碳被安全地储存。(2)二氧化碳清除——从环境空气中清除二氧化碳的技术和策略,可以通过“直接空气捕捉”(DAC)、自然碳清除(自然碳汇)或配备碳捕获和储存的生物质能源(BECCS)等方式实现。(3)二氧化碳运输——将捕获或清除的二氧化碳运输至可储存和/或利用的位置。在某些情况下,可以将运输基础设施的需求降至最低,例如通过在注入点附近修建DAC设施进行地质封存。(4)二氧化碳储存——在时间尺度上从碳循环中清除二氧化碳的技术和实践。这可以通过咸水含水层的地质储存、提高石油采收率(EOR)或自然(生物)储存来实现。(5)碳利用——利用所捕获二氧化碳产生收入的技术和机遇是持续技术进步和部署工程化二氧化碳捕获和清除的关键。EOR既是一种利用技术,也是一种储存技术。二氧化碳的其他用途包括用作混凝土原料、钢铁组分以及碳纳米管等新产品的一种成分。

    美国联邦用于二氧化碳捕获和储存的政策议程主要包括一个能源部研发计划,以及一个联邦税收抵免,即45Q计划。然而,目前的政策和计划组合到目前为止未能带来一个可扩展的、商业上充满活力的CCS行业。碳管理议程必须量身定做,以支持碳管理技术的整个创新周期。此外,先行者必须管理复杂的工程和监管风险。投资建设支持性基础设施可以降低一般项目的进入壁垒,并使所有参与者受益。与此同时,建立低碳解决方案的长期市场信号对于吸引新的投资者和创新者进入新兴的碳管理行业至关重要。扩展碳管理路线图的关键要素包括:(1)增加公共投资,推进碳管理方案,并建立必要的扶持性基础设施;(2)集中努力建立一个可信和可核查的监管框架;(3)加强利益相关者之间以及相关政府机构之间的协调。商业界在设计和构建碳管理解决方案、推进碳管理项目创新商业模式以及支持精心设计的计划和政策方面发挥着重要作用。

    要闻135

    综合性碳管理议程核心部分示意图

    美国十亿吨规模碳管理的政策议程

    2018年5月末,地调局成都综合利用所一行赴美国芒廷帕斯稀土矿调研,参观了采矿场、选矿车间、冶炼分离车间、发电厂、试验室等设备设施,学习了美国矿山安全生产知识,并与矿山运营单位MP MINE OPERATIONS LLC(以下简称MPMO)CEO Dr. Colin Nexhip先生和首席技术工程师Peter Landi先生就矿山运营发展等问题进行了深入交流。

    芒廷帕斯稀土矿是中国境外在运营的最大轻稀土矿山之一,稀土储量约1,669万吨,稀土氧化物(以下简称“REO”)约130万吨,REO平均品位为7.98%。芒廷帕斯矿山从1952年开始生产,在20世纪60至80年代期间曾是全球最大的稀土供应源。此后,随着中国稀土的发展壮大,受竞争压力和稀土价格等因素的影响,芒廷帕斯矿山于2002年关闭。2010年美国上市公司Molycorp投入巨资重启芒廷帕斯矿山,但由于技术、市场、财务成本等综合因素,矿山复产后持续亏损,Molycorp于2015年进入破产程序。

    MPMO公司由美国财团JHL、QVT和盛和资源联合成立,于2017年6月成功竞购了芒廷帕斯矿山资产,同年7月完成资产交割,开始着手恢复矿山生产。

    Dr. Colin Nexhip先生对成都综合利用所一行的到访表示热烈欢迎,他和Peter Landi先生一起详细介绍了芒廷帕斯矿山的运营情况和未来的发展规划。据Dr. Colin Nexhip先生介绍,目前芒廷帕斯矿山复产工作进展顺利,随着技术的改进和工人操作熟练度的提升,矿山生产日趋稳定,产量持续攀升,5月份产量达到复产以来的最好水平,未来仍有良好的提升空间。

    成都综合利用所对MPMO团队在矿山复产过程中的努力表示感谢,对矿山取得的成绩表示祝贺,对芒廷帕斯矿山未来的发展提出了建设性的建议,对全球稀土产业发展前景发表了独到的见解。

    双方均表示了保持持续沟通的意愿,希望共同努力促进全球稀土产业的健康发展。

     

    国外网站对成都综合利用所一行访美的报道:

    During the last week of May 2018, a delegation from Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources in China visited the Will Scarlet rare earth elements mine in Southern Illinois. The Will Scarlet mine is considered the largest coal-based rare earth elements mine in the USA. It is particularly unique due to high levels of NdPr and other heavy rare earth elements. The Will Scarlet mine is particularly interesting due to the fact that it was once once of the largest coal mines in the USA and suffered from substantial acid mine drainage. The Will Scarlet mine is now a model for new “rare earth elements” harvesting from acid mine drainage (AMD). Increasingly, industrial rare earth element customers are seeking to access “recycled” materials that are part of the green supply chain. The link below provides access to several videos that feature Professor Rick Honaker from the University of Kentucky discussing the unique features and rich rare earth elements at Will Scarlet mine.

    译 文:2018年5月底,地调局成都综合利用所代表团受邀参观了美国伊利诺伊州南部的Will Scarlet稀土矿。Will Scarlet稀土矿是目前美国最大的煤基稀土矿,其镨、钕和其它重稀土元素含量较高。Will Scarlet稀土矿的稀土富集模式较为特殊,作为曾经美国最大的煤矿之一,闭坑后,煤尾矿中的稀土元素通过酸性废水(AMD)的作用被浸出并富集,是一种绿色稀土资源。目前,越来越多的稀土下游用户正在寻求这类绿色稀土资源以作为其绿色供应链的一部分,因此其该类型稀土资源具有较大的市场潜力。在访问过程中中国地质科学院矿产综合利用研究所代表团与ERP集团公司和肯塔基大学教授进行了深入的交流,双方也表达了进一步合作的意向。

    成都综合利用所代表团赴美国芒廷帕斯稀土矿山调研