張大偉:大變革下開(kāi)新篇：從低碳向零碳轉型

編者按：在“雙碳”背景下分布式能源領(lǐng)域貫徹新發(fā)展理念，以“雙碳背景下能源安全新思維——新型分布式綜合能源保障”為主題的“第十八屆中國分布式能源國際論壇”于2022年12月8日在北京采用線(xiàn)上的形式召開(kāi)，本次大會(huì )由中國能源研究會(huì )與中國能源網(wǎng)聯(lián)合主辦。會(huì )上，自然資源部咨詢(xún)研究中心咨詢(xún)委員張大偉主任做了主題為《大變革下開(kāi)新篇：從低碳向零碳轉型》的報告。

以下內容根據論壇演講實(shí)錄進(jìn)行整理。

張大偉：我今天講一個(gè)比較新的，不被能源界重視的能源，這個(gè)能源是地熱能，我說(shuō)的這個(gè)地熱能不是現在講的，為什么說(shuō)這個(gè)事，我想從頁(yè)巖氣說(shuō)起，我搞了10幾年的頁(yè)巖氣，頁(yè)巖氣是低碳，地熱能是零碳，中國地熱能雖然在做，但是很底端，應該把地熱能作為中國能源未來(lái)一個(gè)重要的領(lǐng)域。大家知道頁(yè)巖氣是低碳的能源，雖然清潔高效，但是地熱能是非碳基的，是零碳，頁(yè)巖氣和地熱能有很多共同之處，比如說(shuō)都是因為熱在地下存在的，而且都需要有蓋層，需要有通道，需要保存條件，特別在鉆井的施工上需要水平頂和多級壓力。

大家都知道油氣的特點(diǎn)是生、儲、蓋、運、保都有，地熱有熱源，熱導，熱儲，熱留，包括熱封蓋，熱保存。所以有很多共同點(diǎn)，但也有不同點(diǎn)，我總結了九個(gè)方面不詳細說(shuō)了。這九個(gè)方面從工程上面，我們現在已經(jīng)開(kāi)始做實(shí)驗了，比如說(shuō)從環(huán)保角度，地熱需要把水用完之后回灌到儲層，頁(yè)燃氣廢水不是到產(chǎn)層。

我從三個(gè)方面，一個(gè)是頁(yè)巖氣發(fā)展的成功經(jīng)驗討論中國怎么發(fā)展深層地熱能。大家知道頁(yè)巖氣我總結了8個(gè)成功經(jīng)驗，一是觀(guān)念的轉變是前提。過(guò)去大家不把頁(yè)巖氣當回事，美國搞了之后中國才開(kāi)始，實(shí)際上頁(yè)巖氣在我們國家2021年產(chǎn)量已經(jīng)是240億方了，什么概念？整個(gè)產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)勝利油田了，它作為非常規天然氣，在全球比常規天然氣多8倍。二是落實(shí)資源是基礎。無(wú)論搞頁(yè)巖氣還是地熱能，首先找到資源在哪，有多少，頁(yè)巖氣我組織全國兩輪頁(yè)巖氣的資源評價(jià)。三是理論和技術(shù)突破是關(guān)鍵。理論方面，我們現在已經(jīng)形成了中國特有的頁(yè)巖氣的富集規律理論。同時(shí)我們在技術(shù)方面，現在有些技術(shù)已經(jīng)是領(lǐng)跑世界了，有的還在并行，所以這方面我們的技術(shù)這幾年突飛猛進(jìn)。還有政策支持。大家知道頁(yè)巖氣從2021年國務(wù)院批準獨立礦種以來(lái)，我是礦種的發(fā)現人和申報人，到現在已經(jīng)出臺了10幾個(gè)相關(guān)的管理辦法，正因為政策的支持，頁(yè)巖氣才發(fā)展到今天這種程度。

還有裝備制造是支撐。目前全球的頁(yè)巖氣鉆井，70％的轉機是中國生產(chǎn)的，而且杰瑞生產(chǎn)的電驅殼裝的壓力車(chē)已經(jīng)供不應求，特別是新出的7000型的，這是國際上沒(méi)有的。還有一個(gè)核心問(wèn)題是降本增效是核心，過(guò)去頁(yè)巖氣一口井需要一個(gè)億，現在是四五千萬(wàn)，成本大大的下降。再一個(gè)是生態(tài)環(huán)保。我用這個(gè)圖是頁(yè)巖氣田對頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中整個(gè)生產(chǎn)環(huán)保一體化的系列，最后先示范是引領(lǐng)，無(wú)論是國家發(fā)改委，國家能源局，自然資源部，在頁(yè)巖氣設立了先導的實(shí)驗區，這些引領(lǐng)了中國的頁(yè)巖氣發(fā)展。

由此借鑒八個(gè)方面的經(jīng)驗考慮一下地熱，70年代李四光科學(xué)家提出地球是一個(gè)大熱庫，要像勘探開(kāi)發(fā)石油，天然氣，煤一樣開(kāi)發(fā)地熱，發(fā)展到這么多年，我們國家地熱在淺層地熱供暖是全世界最大的，但是我們國家在地熱發(fā)電由過(guò)去第八位現在降到第18位，地熱有非常好的特點(diǎn)，是綠色，可再生的，只要地球不毀滅，地幔的熱一直在往上，它幾乎是零排放，資源量巨大，是全球煤炭?jì)α康?.7億倍，穩定性好，不像光伏太陽(yáng)能不穩定。另外運行時(shí)間長(cháng)。

舉個(gè)例子，前一段我們專(zhuān)門(mén)看了一下，西藏的電站46.7兆瓦的，一年運行8732個(gè)小時(shí)，還有28個(gè)小時(shí)是設備優(yōu)秀，它的運行時(shí)間非常長(cháng)，這是不可多得的能源資源。我們國家地熱資源非常的豐富，我們有三大地熱帶，一個(gè)是青藏滇西，還有川西，還有東南沿海，廣東福建都非常好。再就是膠東半島一帶非常好。國家對地熱能的發(fā)展還是很重視的，去年9月份國家發(fā)改委聯(lián)合8部部委對地熱能出了一個(gè)意見(jiàn)，這是這么多年第一次出臺地熱能的系統意見(jiàn)。在中國真正搞地熱的都是搞淺層的，幾百米取暖，洗浴，我從今年2月時(shí)候在云南大理和普洱國了兩個(gè)重大的勘查項目，具有系統性，開(kāi)創(chuàng )性，效果非常好。

在大理和普洱，目標是選出14個(gè)120－150度的地熱田，提交給政府競爭性出讓。這里也有一些理論問(wèn)題和技術(shù)問(wèn)題，我們在實(shí)際運行當中探討和發(fā)現了這些問(wèn)題。

另外我們在整個(gè)運營(yíng)過(guò)程中運用的是多學(xué)科，從熱源，干熱巖，地下水構造，地熱儲存，流體一直到電磁閥，遙感，熱流值，包括深井，多種學(xué)科，多種手段共同開(kāi)展這項工作，我們的組織形式不說(shuō)了。從地質(zhì)調查看首先我們所有的溫泉點(diǎn)，一個(gè)縣有幾十個(gè)溫泉點(diǎn)，我們都跑了，我們用遙感技術(shù)，一共是4個(gè)縣，洱海上游的縣，普洱有兩個(gè)縣開(kāi)展工作，這是我們廣域電磁閥，前面已經(jīng)展示了，獲得2018年國家科學(xué)技術(shù)發(fā)明一等獎，這是整個(gè)地質(zhì)礦山領(lǐng)域建國以來(lái)唯一的技術(shù)發(fā)明一等獎。我們用微眾技術(shù)，是我們自己研發(fā)的技術(shù)來(lái)探測。

這里搞清楚熱源從哪來(lái)的。我們總體感覺(jué)熱源是構造在控熱，它是構造變化比較大。還有熱儲，熱從哪來(lái)的，怎么儲的，我們有一個(gè)深刻的認識，在這么多儲層當中，深循環(huán)的對流，巖漿侵入的對流形成和負荷水熱的系統。水是怎么弄的？比如說(shuō)洱源縣，經(jīng)過(guò)我們判斷南北斷裂是控熱的，東西斷裂控水的，形成這個(gè)地區溫度比較高，這是我們研究的地熱發(fā)育的模式。

經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力，我們現在已經(jīng)在大理地區選了10個(gè)區，6個(gè)是水熱的，4個(gè)是干熱型的，在普洱地區選了6－7個(gè)區，我們現在已經(jīng)進(jìn)入到最后的階段，我們開(kāi)始部署井位，這個(gè)縣有160平米地，這是工業(yè)用地，地不存在問(wèn)題，我們在這里建一個(gè)20－30兆瓦的發(fā)電店，用這個(gè)給大棚供熱，另外我們在這里洗浴，康養，文旅，我們還準備建中國唯一的地熱博物館。

前些年一直在做頁(yè)巖氣，去年以來(lái)，特別是今年重點(diǎn)在搞地熱能，由低碳轉向零碳，這里提出了一些問(wèn)題，我總結了頁(yè)巖氣發(fā)展的8個(gè)方面經(jīng)驗，因為深層地熱剛起步，有三個(gè)方面的經(jīng)驗，一個(gè)是落實(shí)資源，雖然我們有三大地熱帶，但是具體落到哪個(gè)區，哪個(gè)點(diǎn)上是需要下功夫的。二是技術(shù)攻關(guān)。既有地質(zhì)理論構造的問(wèn)題，也有我們探測技術(shù)問(wèn)題，還有鉆井堵漏，雖然和石油、天然氣，頁(yè)燃氣有相同之處，但是它溫度高，需要連續作業(yè)。包括發(fā)電的技術(shù)，前面講發(fā)電技術(shù)，現在國外通行ORC技術(shù)，我們東方集團已經(jīng)出了一個(gè)樣機了。三是給予一些政策支持。我們前些年對新能源有一些補貼，但是對地熱沒(méi)有，上網(wǎng)電價(jià)的問(wèn)題，還有技術(shù)規范的問(wèn)題，這些我們現在都在積極爭取。

中國工程院一位院士曾經(jīng)有一個(gè)判斷，地熱的開(kāi)發(fā)利用可能成為傳統油企，三大油向新能源轉型的突破口。為什么這么說(shuō)？光伏，太陽(yáng)能干不過(guò)發(fā)電企業(yè)和民營(yíng)企業(yè)，中國的風(fēng)廠(chǎng)基本被占了，頂多去海上去，海上的風(fēng)廠(chǎng)都不多了，為什么搞地熱？從地質(zhì)上，從工程上基本是一樣的，但是到地面上來(lái)的是地熱，是熱水或者熱氣，但是可以用來(lái)發(fā)電。

地熱雖然不被重視，但是不可否認，我認為它是全世界最清潔的能源，在我們中國有這么豐富的能源資源，希望經(jīng)過(guò)我們的努力，做出先導性的實(shí)驗，為中國未來(lái)地熱的發(fā)展做出貢獻。

我有說(shuō)這些，謝謝大家。