满怀浓浓地热情
访中国能源研究会地热专委会主任郑克棪
作者:电气中国 发布时间:2014/10/31 10:28:18

        谈到地热资源,郑克棪如数家珍,比如记者一问及某个城市地热开发情况,他立即从电脑里找出一张表格,表格上详细记载着打井时间、井深、水温、每天出水量等数据……

        郑克棪至今仍在为中国的地热开发事业贡献力量,国内外工作中完成各类地热、矿泉水、水文地质勘查及研究报告200余份。在国际地热界有一定声望,多次受国际组织资助赴国外参加地热大会及考察,2005年及2010年在世界地热大会上代表中国作国家报告。

        自20世纪70年代起,郑克棪一直没有脱离地质、地热的专业工作,他为开发我国地热资源,曾踏遍祖国山川大地,取得丰硕成果,成为我国著名的地热专家。数十年投身于中国地热,在中国地热界无私奉献,不求回报。郑教授是续中国“地热之父任湘”之后,对推动中国地热能的研究开发应用的主要功臣之一,对我国的地热开发历程了如指掌。

        而今,满怀浓浓奉献情73岁的郑克棪,虽已办理退休手续十多年了,可自从中国地质矿产部科技司副处长的岗位上退下来之后,从未在家里休息,先后在中国能源研究会地热专业委员会主任、北京市新能源与可再生能源协会地源热泵专业委员会主任、国际地热协会理事等岗位上志愿工作。

        原以为这位联合国地热专家是位令人望而生畏的人物,可是记者见到郑克棪教授之后,却被他那平易、和蔼的态度所折服。谈起他的地热事业,郑教授的喜悦之情溢于言表。他说:“做了几乎一辈子的地热,现在就想为中国的地热事业多做一点事。”

第一代地热工作者
        1941年1月,郑克棪生于江苏苏州。1962年毕业于南京大学水文地质专业。

        早在上世纪70年代,我国的地热能开发曾迎来了第一个春天。当时世界第一次石油危机,各国都急切地寻找新能源,中国也不例外,并将目光转向了地热。郑克棪恰好赶上了这个机遇。此后无论是地热“受宠”也好,被“冷遇”也罢,郑克棪都坚守在地热开发研究的岗位上。

        70年代初,时任地质部(今国土资源部)部长的李四光首先提出把中国地热开发作为能源来开发。1970年11月6日,李四光对地质院校代表说,“地球是个庞大的热库……煤那么宝贵……子孙后代要骂我们把那么宝贵的东西都烧掉了,白白浪费掉了……煤既宝贵又讨厌,不仅把空气搞坏,还费人力、物力来运输,地热拿出来就可以发电,为什么不用?”

        在地质部水文地质工程地质大队工作的郑克棪,收到部长一声令下就投入了地热工作。“当时,北京已经有个小汤山温泉,海淀区有个温泉村,上世纪50年代这个温泉村还有水流出来,到1956年左右就流不出来了,这证明天然温泉会断流,有衰竭的时候。在北京城里原来是没有地热的,怎么能在北京城区找到地热,这就是李部长成立地热组的期望。”

        1970年,水文地质工程地质大队成立了地热组,通过查看以前北京城区钻井的资料,发现这些井没有温度数据,于是把想法汇报给李四光部长,要对北京现有的井普测温度。

        历经一年多的时间,地热组测量了北京城区2000多口井的温度,分析出哪个区域温度最高。“井钻的越深温度越高,要看哪个地方增加的快,有的100米增加2℃,有的100米增加3℃或更多,增加快说明地热条件好,经过比较,找出哪一区域温度最高。”

        终于在1970年10月,在北京市朝阳区的南磨房地热井顺利开凿,于1971年2月钻成,井深650米,温度为39.2℃,北京城区内的第一口地热井就这样诞生了。

        紧接着1971年4月,钻出第二口井在天坛公园,井深1158米,温度为48℃,同年8月,在北京火车站钻出960米53℃的第三口井。“这基本上把北京的地热田就圈出来了,圈出30平方公里的范围,那时钻机都是1000米的,为什么天坛公园打了1158米?打到1000米的时候条件不是太好,所以是拼了命加深158米。那么后来的工作钻机可以钻的越来越深了,所以地热田范围就越来越大。”郑克棪说。

        40多年来,从原来的只有两三口地热井,北京发展到现在已有500多眼井,而且,井的深度也在不断增加,在20世纪70年代,打井不到1000米,就出热水了;现在最深的时候得钻到4000多米才出热水。

        1989年,郑克棪主持完成了北京城区地热的开发研究报告,获得了地质矿产部科技二等奖,还有此前1982年的北京城区地热田勘探报告获得地质矿产部找矿二等奖,他是发现北京城区地热田的主要贡献者之一,也被称为中国第一代地热工作者。

        从1970~1989年,近二十年的研究勘探,令郑克棪对于地热研究的感情越发深厚。他说:“以前山区找冷地下水是要找断层,热水也是这样,热水不但要有水还要热。举个例子,为什么南磨房要打650米,天坛公园要1158米?都是断层控制的热水层。我这一辈子就是跟断层打交道的,顺着断层找地热,一个是水量大,另外一个是温度高。”

        对地热的利用,除了被大众所了解、熟悉的温泉外,还包括地热供暖、温室种植和水产养殖、洗浴医疗等,郑克棪将这些都归纳为对地热能的直接利用范畴。

        热心的郑克棪为开发地热,足迹走遍全国,有求必应,许多省市请他指导开发地热,纷纷获得成功。最初,北京市水产局领导找到郑克棪,要在小汤山温泉区外钻地热井。想用地热养殖一种原产于非洲的罗非鱼,一亩水面可年产二万斤,比普通池塘养家鱼的亩产可提高百倍。“看起来,整个水里一锅鱼,密度很大。但是罗非鱼要温度,15℃的时候,它就不动了;12℃它就冻死了;20℃以上,它才能活蹦乱跳。”

        随即,郑克棪到小汤山地质调查,通过细心研究,找出300亩地,就明确指出:“这里过去未打穿硬质层,只要继续深钻,穿过硬质层,我保证你们成功!”果然,钻到500米时,高达摄氏48度的热水就喷涌而出了。

        积累50多年国内外野外实际工作经验,郑克棪擅长基岩裂隙找水和寻找地热资源(包括地下热水和地热蒸汽)。在北京、内蒙、福建等地已有温泉区钻出温度更高、水量更大的地热井,在广东、浙江、河南、河北等地没有温泉地区钻出温泉井。

西藏项目突出贡献人
        在从事地热勘探工作期间,1981年,联合国开发计划署UNDP选派郑克棪赴新西兰奥克兰大学地热学院学习。“到新西兰奥克兰大学地热学院,专门培养学习地热能源技术,德国院长教课特别严格,那一年我是真学了不少东西。”郑克棪说。

        新西兰地热学院30多年间培养了来自第三世界不同国家的学员数百人,为中国培养了约90人,德国院长前些年再访中国时称赞郑克棪是他最好的学生。“因为有的学生,学完以后转行了,我是一直到现在还在干地热,而且干得不错。”

        在去新西兰之前,对于大学学俄语的郑克棪很害怕语言沟通成问题。他说:“院长对我们特别好,派辅导老师一个星期来两个晚上辅导我们英语,但是地热学院的课程特别紧张,因为只有一年学习时间,别的系都在放假的时候,我们都在学习。”有的学生说课程这么紧张,晚上英语课就不听了。一次,英语课就剩下郑克棪一人,英语老师对他说,你学不学?他回答道:“你要教我,我一定学” 。这样的教学使郑克棪练好了英语,学好了更多地热技术。

        回国之后,1982年,郑克棪参与了中法合作西藏地质研究队地热组考察,研究西藏地热资源。

        西藏地区由于地处喜马拉雅高温地热带,蕴藏丰富的地热资源:境内分布600多处天然温泉,所蕴含的热能量在全国各省、市、自治区中居首位。这样的资源优势可以在西藏的可再生能源建设中发挥重要作用。20世纪70年代中期,我国开始对位于拉萨市西北90千米的羊八井进行地热勘探,在地下200米左右发现141度~172度水汽两相热流体,1977年地热电厂开始发电,地热电力不仅在拉萨供电中发挥了巨大作用,而且始终是弥补冬季水电不足的必不可少的重要支柱。地热资源的充分利用也有能力解决西藏的冬季供暖需求。

        1983~1985年,郑克棪作为援藏人员,担任联合国援助中国西藏地热项目(中意合作)的中方专家组长。他说:“那时意大利队长卡佩蒂带了几十位意大利专家来西藏,我是中国专家组长,这一段合作工作我们学到了意大利很多先进经验。其他人一听西藏都不乐意去,一年九个月在那里,空气太稀薄,刚去有高原反应,过了一段时间就适应了。”

        意大利的卡佩蒂后来当了国际地热协会主席,郑克棪当了国际地热协会理事,中意地热后来再次合作,2005~2006年意大利出资,以中国科技部和意大利环境和国土部合作的方式,开展“西藏能源可持续性和开发战略研究”项目。“西藏当时有42%的人口没用上电,而且供暖水平很低,拉萨只有不到10%的建筑有供暖。所以,国家计划在“十一五”、“十二五”期间,解决拉萨地区的供电、供暖问题。能源问题怎么来解决,就要发展地热、水利等清洁能源,解决大部分地区的缺电问题。”郑克棪说。

        作为西藏地热开发的贡献人,郑克棪认为,地热资源发电利用在西藏具有战略意义,同时地热发电和地热供暖都具有经济效益、环境效益和社会效益。

        最近,已有多家公司对西藏地热发电及地热供暖表示了投资开发的兴趣,一个月内已有两家公司赴藏实地踏勘,目前浙江常山招贤水电站、浙江新安江里诸水电站和黄山关口水力发电有限公司拟投资4~5亿元开发西藏地热发电,并正与持有探矿权的西藏地勘局地热地质大队商议开发意向。

带领中国走向世界
        郑克棪可以说是中国地热行业中离世界最近的人。近二十年来,他一直游走在国际与国内,对全世界和中国地热行业的发展都有着一手的数据,更有着深刻的感受和理解。

        1989~1994年,郑克棪担任地质矿产部科学技术司副处长,负责全国水文地质、工程地质、环境地质和地热的科研项目管理,任中国地质学会环境地质专业委员会委员、中国土地学会理事,兼任中国地质大学(武汉)客座教授。

        1994年从地质矿产部科技司提前退休后,郑克棪被联合国经济和社会事务部聘为咨询专家,在任7年间,他的主要工作是援助第三世界国家地热和地下水相关项目,曾三次被派往太平洋岛国密克罗尼西亚担任找水专家,获受援国总统签署的嘉奖。

        “太平洋里都是火山岛,解决供水问题并不是那么容易。火山喷发碰到海水冷却,马上就结成硬块了,虽然雨水很丰富,一年下5000毫米雨,但是雨都顺到海里去了,所以一不下雨就干旱。”郑克棪告诉记者说。

        此前联合国派了几批专家到太平洋岛国寻找水源,美国专家说找不出水来,而郑克棪却做到了,他凭借多年丰富的经验,靠断层裂缝找出水来。

        如今,本打算退休的郑克棪,却想为地热事业发挥点余热。

        2004~2010年,在国际地热协会郑克棪被选任第6、第7届理事,是世界30位理事中惟一的中国人。经国外地热学习及任联合国专家与国际地热协会理事期间在10余个地热强国考察实践,他熟悉地热勘查与开发的全过程,包括地下钻井和地面电厂建设。

        自担任中国能源研究会地热专业委员会主任以来,郑克棪在联系国外地热界起到了突出作用,扩大了中国地热在国际的影响。他表示:“在担任国际地热协会理事期间,我每年出国(自费)参加理事会议,反映中国地热的进展,让世界了解中国;我也学习国外最先进技术和信息,介绍给国内会员。我多次组织中国地热代表团出席世界地热大会、欧洲地热大会及亚洲地热研讨会,在会上介绍中国地热发展;也多次邀请国外地热专家来华讲学和交流,传播国际地热新动向。这样让世界知道:中国地热的热利用居世界第一;中国地热发电正在加速追赶先进;中国的地源热泵应用可能即将夺取世界第一。”

        在国际交往当中,郑克棪与国外专家结下了深厚的友谊。“1981年联合国援助北京地热项目,美国约翰•伦德来到北京做准备工作,我负责为他介绍北京地热情况,当时住在北京友谊宾馆,后来2005年,机缘巧合,我们又在北京友谊宾馆见了面。当时我是国际地热协会理事,约翰•伦德是国际地热协会主席,到中国来召开国际地热协会国际地热协会理事会议。国际上这些朋友,我要是有什么问题,他们都乐意帮忙,交流起来特别融洽,因为大家都是为世界地热做贡献。”

        多年来,郑克棪在国内外发表论文100余篇,其中46篇英文在国外发表。担任主编出版过:《中国地热勘查开发100例》、《中国地热资源开发与保护》、《科学开发中国地热资源》、《地热能的战略开发》、《中国高温地热勘查开发》等书。

        郑克棪表示:“现在的工作我很乐意干,毕竟对中国地热有好处,地热专业委员会是个民众社团,作为一个行业联系的桥梁,我只要有时间,愿意为大家干点事,做好了是给中国地热做贡献,我在这里面出一点力。”

        20年前,世界地热能的利用曾经在可再生能源电力中居于首位。进入21世纪以来,随着风力发电、光伏发电、生物质发电迅速增长,地热发电已退居次位。目前,世界上已经有地热发电装机容量达11205MW,其中,美国、菲律宾、印尼、墨西哥和意大利为世界排名前5位。

        郑克棪认为:“我国地热资源丰富,但发展情况不容乐观,基本上还处于计划经济时代。主要原因是由于当时人为认识不足,只看到地热能在开发初期成本高于常规电厂成本。这种短视的目光,直接限制了我国地热能的发展。从‘九五’到‘十一五’,我国并没有新的地热发电装机计划,近几年刚开始有所苏醒。”

        郑克棪像许多地热专家一样,一直在努力推动地热投资项目,希望国家对地热发电进行补助。“国家应该重视地热,毕竟投入还是相对少,现在是26兆瓦的地热发电能力,美国2050年计划实现地热发电10万兆瓦,我们可以实现1.5万兆瓦。”

        为进一步加快地热能的开发利用,国家发展改革委2012年7月发布《可再生能源发展“十二五”规划》指出,到2015年,各类地热能开发利用总量达到1500万吨标准煤,其中,地热发电装机容量争取达到10万千瓦,浅层地温能建筑供热制冷面积达到5亿平方米。2013年,国家四部委联合印发了《关于促进地热能开发利用的指导意见》,鼓励广泛深入地开发地热资源。

        不久前召开的中央财经领导小组会议,专门就中国能源安全战略进行了定调,国家主席习近平提出了要推动我国在能源消费、能源供给、能源技术和能源体制等四个领域的“革命”。

        对于地热的未来,郑克棪有信心地说:“以清洁能源为主体的新一波能源革命,渐渐占据能源变革中的主导地位。这一变革也带来了世界能源流的变化。可再生能源将逐步取代以石油、煤炭、天然气等为主体的传统能源传输形式,必将为全球带来绿色、智能、泛在的新型能源模式。地热能作为清洁能源,一年中73%的时间可以利用,而风能、太阳能的这一数字分别是21%、14%,其资源优势显而易见。”