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日本在地热开发与温泉产业间寻求平衡

来源:《中国石化》杂志2025年第11期 时间:2025-11-14 10:00

杨连殿 赵 青

※日本地热资源禀赋得天独厚,资源量位居世界第三,仅次于美国和印度尼西亚。其地热资源总储量约2347万千瓦,按地质勘探结果,地热发电潜力相当于日本总发电能力的10%,展现出巨大的开发价值

※从地热发电数据来看,日本地热能潜力与利用率呈现严重失衡的状态。截至2024年,日本实际开发利用的地热发电装机容量仅约60万千瓦,资源利用率仅2.6%,在全球地热资源量前十的国家中排名末位。针对当前开发不足的现状,日本政府制定了明确目标,计划到2030年将地热发电能力提升至约150万千瓦,并实现发电设施数量翻倍,但业内普遍认为,按照当前开发进度,这一目标的达成面临较大挑战

※在地热开发技术方面,日本呈现出“装备领先与核心瓶颈并存”的特点

※在日本地热能的开发利用过程中,温泉产业成为主要反对力量之一,许多温泉业主和从业者担心大规模地热能开发可能对温泉的温度、质量和可持续性产生负面影响


日本地处环太平洋火山带,地热资源禀赋得天独厚,资源量位居世界第三,仅次于美国和印度尼西亚。其地热资源总储量约2347万千瓦,按地质勘探结果,地热发电潜力相当于日本总发电能力的10%,展现出巨大的开发价值。不过,日本地热资源分布存在显著局限,81.9%的地热资源集中于国立公园等生态敏感区域,与《自然公园法》等法规形成开发冲突,成为资源转化为实际能源的核心障碍。

日本地热能潜力大、利用率低、破局难

从地热发电数据来看,日本地热能潜力与利用率呈现严重失衡的状态。截至2024年,日本实际开发利用的地热发电装机容量仅约60万千瓦,资源利用率仅2.6%,在全球地热资源量前十的国家中排名末位。区域分布上,发电设施主要集中在九州地区,该区域占全国地热发电量的40.4%,2019年投产的山葵泽发电厂(发电装机4.6万千瓦)是日本少数超万千瓦级的地热发电设施。针对当前开发不足的现状,日本政府制定了明确目标,计划到2030年将地热发电能力提升至约150万千瓦,并实现发电设施数量翻倍,但业内普遍认为,按照当前开发进度,这一目标的达成面临较大挑战。

从技术现状看,日本呈现出“装备领先与核心瓶颈并存”的特点。在成熟技术领域,东芝、富士电机等企业表现突出,其生产的地热发电涡轮机占全球67%的市场份额,装备制造技术位居世界前列。在创新技术研发上,日本正全力攻关超临界地热开发技术,目标利用地下3000〜5000米的高温高压“超临界水”大幅提升发电量,目前已在秋田县实现资源分布探测突破;同时,民间企业也积极参与技术创新,研发的增强型钻头可减少10%的钻井成本,“碳循环二氧化碳发电”技术计划于2026年开展现场试验。但技术层面仍存在核心难题,地热储留层探查与管理技术相对薄弱,导致发电过程中常出现蒸汽量衰减问题,例如柳津西山发电厂的装机容量就从最初的650千瓦降至300千瓦,影响了地热发电的稳定性与效率。

政府、企业与学界致力于推进地热能开发与利用

政府的支持是推进地热能开发的关键。日本政府意识到地热能作为一种可再生能源具有巨大的潜力,可以减少对化石燃料的依赖,降低碳排放。为推动地热能的发展,政府制定了一系列政策法规和经济激励措施,其中包括鼓励投资者大力开发地热能项目,为地热发电提供补贴和税收优惠,以及制定可再生能源促进法和电力体制改革来推动地热能发电的市场化竞争。这些政策的出台为地热能开发提供了良好的政策环境和经济条件。

能源公司和工程公司在地热能开发方面发挥着重要作用。他们积极投入资源和资金,进行地热资源的勘探与开采,并推动相关技术和设备的研发。通过不断创新和改进技术,提高地热能发电的效率和可靠性,为实现地热资源的全面利用作出积极努力。他们建设地热发电站,提供清洁可再生能源,并积极推动地热能技术的商业化应用。这些公司的投入为地热能开发创造了良好的产业基础和技术支撑。

此外,科研机构在地热能的研究和开发方面也发挥着重要作用。通过采集和分析地下的热能数据,评估地热资源的规模、分布和可利用性,为日本地热能的开发提供科学依据。科研机构还致力于研发新的地热能技术,如增强地热回收、提高地热发电效率和降低成本等,以促进地热能的可持续性和商业化应用。他们与能源公司和工程公司合作,共同推动地热能技术的创新与发展。

这些支持者的努力旨在推动地热能在日本能源领域的广泛应用。他们认识到地热能作为一种可再生能源具有巨大的潜力,致力于推动在政策、技术和市场层面上采取积极措施,以实现日本可持续能源的目标,并逐步减少对化石燃料的使用。

温泉产业是地热能开发主要反对力量之一

在日本地热能的开发利用过程中,温泉产业成为主要的反对力量之一,这是因为温泉在日本具有重要的经济和文化价值,许多温泉业主和从业者担心大规模地热能开发可能对温泉的温度、质量和可持续性产生负面影响,过度的地热开发对温泉文化构成威胁。一旦温泉遭受损害,赔偿责任将成为一个重要议题。

温泉业主的担忧主要有两点:一是地下热水资源枯竭。他们认为,地热能的开发需要使用地下的热水,而温泉的温度和质量直接依赖于地下热水的供给。如果地热开发过程中大量抽取地下热水,温泉可能会面临供水减少或水温下降等问题,这对温泉产业的可持续发展构成威胁。二是地热开采可能导致温泉被破坏。地热开采涉及地下施工和注入物质等活动,他们担心这些活动可能对温泉产生破坏,导致温泉的泉质变差或无法继续开发,呼吁日本政府和能源公司采取必要的措施保护温泉产业,确保地热能的开发利用与温泉产业的利益保持平衡。

一些地方政府出于对温泉产业的保护和重视,对地热开发实施新的限制措施,要求开发公司证明项目不会对温泉产生负面影响。

寻求平衡点

目前,日本政府正努力寻找支持和反对声音的平衡点。在这个过程中,政府采取了一系列措施来促进平衡和谐。

一是引导公众参与。通过广泛开展公开听证会、座谈会、社区会议和在线问卷调查等形式,积极邀请公众发表意见和表达关切。这些参与机制为公众提供了平等发声的机会,确保公众在决策过程中的参与度和影响力。

二是确保透明度。通过建立网站、发布公告、组织公众说明会等方式,向公众传达地热能开发的相关信息,包括计划、环境影响评估报告、安全管理措施和监督监测结果等。政府注重信息的透明度,确保公众能够全面了解地热能开发的进展和影响,并便于公众对政府的决策进行监督和评估。

三是进行科学评估。联合专家团队开展环境影响评价、地质勘探和水文地质研究等,收集、分析、解释相关数据和信息,通过科学评估,更准确地了解地热能开发对地质结构、温泉产业等可能产生的影响,并基于科学依据制定相应的决策和管理措施。

四是推动法规制定。制定和完善相关的法规和准则,以规范地热能开发的管理和监管,法规涵盖了地热开采许可、环境保护、水资源管理、地质灾害防治和社会责任等方面的内容。政府与行业协会、专家团队、环保组织等利益相关方积极沟通和合作,确保法规的制定充分考虑各方利益和关切,从而达到公正、合理和可持续的地热能开发目标。

五是研发新技术和创新。积极推动新技术和创新的应用,以提升地热能开发的效率和可持续性。鼓励研发机构、企业和学术界加强合作,推动环境友好型地热能开发技术的创新和应用。通过经验分享、技术培训和资金支持等方式,促进新技术和创新在地热能开发中的落地和推广。

综上可见,面对能源转型需求与温泉文化保护,如何寻求共识,促进丰富的地热能资源开发利用,对日本政府来说将是不小的考验。

第一作者为中石化石油工程设计有限公司高级工程师

( 责任编辑:李昕阳 )