地熱產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展需各方協(xié)同發(fā)力

目前，北方地區已進(jìn)入供暖季。在北方地區冬季清潔供暖推廣中，地熱能供暖扮演了重要角色，民眾正在樂(lè )享“綠色暖冬”。

近年來(lái)，我國大力發(fā)展供暖、制冷等地熱直接利用方式，產(chǎn)業(yè)規模發(fā)展迅速。西部首個(gè)地熱供暖“無(wú)煙城”——陜西咸陽(yáng)武功縣，建成地熱供暖能力已達920萬(wàn)平方米。咸陽(yáng)市區地熱集中供暖面積占市區總供暖面積的近三成。北京大興國際機場(chǎng)地源熱泵系統作為“綠色機場(chǎng)”的重要組成部分，為大興機場(chǎng)257萬(wàn)平方米的建筑提供冷、熱能源。

當前，地熱資源亟待納入城鄉用能總體規劃，由相關(guān)政府和部門(mén)制定可操作的實(shí)施方案，并結合當地資源品質(zhì)和用能需求，從供暖、制冷、發(fā)電、工農業(yè)綜合利用、旅游康養、儲能等多方面促進(jìn)地熱規?；_(kāi)發(fā)。這對于實(shí)現清潔取暖、優(yōu)化能源結構、發(fā)展低碳經(jīng)濟等具有重要意義。

地熱資源“富甲一方”

我國地熱資源豐富，資源量約占全球地熱資源的1/6，在青藏高原、東南沿海、華北平原、遼東半島等地區廣泛分布，是亟待開(kāi)發(fā)的巨大“地下寶藏”。

地熱資源按照埋藏深度由淺至深可分為淺層地熱資源、中深層水熱型地熱資源和干熱巖型地熱資源。2015年，中國地質(zhì)調查局對這些資源潛力進(jìn)行過(guò)較系統的評價(jià)。

淺層地熱資源利用條件好的適宜區主要分布在東北地區南部、華北地區、江淮流域、四川盆地。全國336個(gè)地級以上城市淺層地熱能年可開(kāi)采資源量折合標準煤7億噸，可實(shí)現制冷面積320億平方米。

中深層水熱型地熱資源主要分布在華北、松遼、蘇北、江漢等平原和盆地，以及東南沿海、膠東和遼東半島等山地丘陵地區。我國4000米以淺的中深層地熱資源量折合標準煤1.25萬(wàn)億噸，年可采資源量折合標準煤18.7億噸。

干熱巖型地熱資源在我國分布廣泛，現有技術(shù)經(jīng)濟條件下，青藏高原、東南沿海、松遼平原和華北平原被視為潛力區。我國埋深在3千米到10千米范圍內干熱巖資源量折合標準煤856萬(wàn)億噸，其中，埋深5.5千米以淺約106萬(wàn)億噸。

目前，地熱能的開(kāi)發(fā)利用正在從淺層、中深層向深層、干熱巖拓進(jìn)。隨著(zhù)理論與技術(shù)的進(jìn)步，未來(lái)將打造形成深層地熱，尤其是干熱巖資源的規?；?jīng)濟開(kāi)發(fā)技術(shù)體系，支撐我國地熱產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量可持續發(fā)展。

地熱開(kāi)發(fā)大有可為

深入推進(jìn)能源革命進(jìn)程，地熱產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展是必然趨勢，也是必然選擇。不同類(lèi)型、不同溫度的地熱資源有不同的應用場(chǎng)景。

200米以淺的淺層地熱主要用于建筑供暖、制冷;200米到3千米的中深層水熱型地熱資源以40℃到90℃低溫為主，主要用于建筑供暖、農業(yè)種植養殖、洗浴等;3千米以深的水熱型地熱資源以90℃以上中高溫為主，可用于工業(yè)供熱、建筑供暖和制冷，還可以梯級利用;干熱巖型地熱資源主要發(fā)育在3千米以深，以150℃以上高溫為主，與中高溫水熱型地熱資源用途一致。淺層地熱、中深層水熱型地熱供暖、制冷是目前地熱能直接利用的主要方式，占直接利用能力的92.16%。

我國淺層地熱供暖、制冷面積約8.1億平方米，淺層地熱供暖、制冷已基本形成完善的技術(shù)體系，進(jìn)入規?；瘧秒A段。中深層地熱供暖面積累計達到5.82億平方米，在北方清潔供暖和大氣污染防治中發(fā)揮了重要作用。河北、河南、山東、天津、陜西、山西等地依托豐富的地熱資源，逐漸發(fā)展成為水熱型地熱供暖的主要區域，占全國70%以上。

現在的地熱能開(kāi)發(fā)利用與過(guò)去相比，系統更大、更復雜、投資更多;能源利用區域性、融合性更強;推廣范圍更大，資源條件差異性更大;創(chuàng )新性、技術(shù)性、管理模式要求更高;客戶(hù)對能源品質(zhì)需求更精細化，這對我們將基礎性工作做扎實(shí)、做牢固提出了更高要求。

地熱技術(shù)位于國際前列

我國淺層地熱能和中深層水熱型地熱能的開(kāi)發(fā)利用已形成了比較完備的技術(shù)體系，技術(shù)水平位于國際前列，有力支撐了我國地熱能直接利用規模居于世界首位。

以中深層水熱型地熱開(kāi)發(fā)為例，較完善的熱儲描述技術(shù)實(shí)現了熱儲的精細刻畫(huà)。應用電成像測井技術(shù)和低成本碳酸鹽巖非均質(zhì)性識別評價(jià)技術(shù)，可以判斷裂縫密度、強度、方位等，建立不同層段的裂縫模型。

地熱開(kāi)發(fā)具有周期性、大流量和以灌定采的技術(shù)特點(diǎn)。要想穩定高效地開(kāi)發(fā)地熱能需要考慮熱量的傳遞、水的流動(dòng)規律及其與傳熱之間的關(guān)系，以熱儲三維地質(zhì)模型為基礎開(kāi)展數值模擬，形成采灌均衡的地熱開(kāi)發(fā)部署優(yōu)化方法與調控技術(shù)，確保地熱田科學(xué)可持續開(kāi)發(fā)。目前，陜西咸陽(yáng)地熱田已連續穩定開(kāi)發(fā)25年，河北雄縣牛駝鎮地熱田已連續穩定開(kāi)發(fā)14年。

此外，我國還創(chuàng )新了“取熱不耗水”工程技術(shù)，實(shí)現安全低成本開(kāi)發(fā)，其關(guān)鍵技術(shù)包括叢式井井網(wǎng)部署、開(kāi)采井防砂完井、尾水處理、回灌井防堵解堵等。

現有技術(shù)還不足以支撐中國地熱產(chǎn)業(yè)實(shí)現高質(zhì)量可持續發(fā)展，特別是深層、干熱巖開(kāi)發(fā)利用面臨新的技術(shù)挑戰。因此，國家層面設立多個(gè)研究項目，企業(yè)、研究院所和大學(xué)也紛紛設立相關(guān)研究課題，開(kāi)展深層地熱能和干熱巖勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)攻關(guān)，助力中國深層地熱能和干熱巖資源利用從實(shí)驗室走向現場(chǎng)、走向工業(yè)化。

多措并舉推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

當前，地熱產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展還面臨資源家底不清、經(jīng)濟開(kāi)發(fā)難度大、基礎研究和勘探開(kāi)發(fā)投入仍顯不足等問(wèn)題。筆者建議，首先，要進(jìn)一步加大地熱產(chǎn)業(yè)可持續全方位政策支持。如國家、各級政府及相關(guān)職能部門(mén)進(jìn)一步加大地熱礦權設置和管理、財政補貼或稅費減免等政策的支持力度，讓地熱行業(yè)“有策可依”、讓政策“落到實(shí)處”。

其次，要持續投入人力物力。國家和地方政府、企業(yè)等多個(gè)層面需共同發(fā)力，加大地熱基礎性、公益性勘查投入，引入商業(yè)性地熱勘查，調動(dòng)社會(huì )各界投入地熱資源勘查的積極性，建立地熱勘查資料共享制度，盡早摸清資源家底;強化基礎研究，攻克關(guān)鍵技術(shù)，向資源品質(zhì)更高、應用范圍更廣的深層地熱領(lǐng)域進(jìn)軍，超前布局干熱巖理論研究及工程技術(shù)攻關(guān)，推進(jìn)“地熱+油田余熱+風(fēng)光+氫能+儲能”等多能互補模式應用。同時(shí)，加大地熱人才培養和國家級平臺建設，全國一盤(pán)棋，形成地熱基礎研究和勘探開(kāi)發(fā)工程實(shí)踐合力。

最后，要將地熱開(kāi)發(fā)融入城鄉規劃，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。做好地熱利用規劃與城鄉基礎設施規劃、礦產(chǎn)資源規劃、生態(tài)環(huán)境保護、地下水利用保護規劃等相關(guān)專(zhuān)項規劃的銜接，從供暖、制冷、發(fā)電、工農業(yè)綜合利用、旅游康養等方面入手統籌整體方案，促進(jìn)地熱產(chǎn)業(yè)規?；?、效益化發(fā)展。

(作者系中國工程院院士、中國石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院院長(cháng)，本報記者李惠鈺采訪(fǎng)整理)