地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇

宏觀層面，碳排放達(dá)峰和碳中和目標(biāo)驅(qū)動，地?zé)岚l(fā)展通道被拓寬

地大熱能地?zé)?多能互補網(wǎng)訊：中國《能源生產(chǎn)與消費革命戰(zhàn)略(2016-2030)》提出，到2030年，中國非化石能源占一次能源消費比例達(dá)20%，2020年這一比例已經(jīng)達(dá)到15.8%。由于可再生能源發(fā)展超出預(yù)期，國家調(diào)整了以可再生能源為主體的非化石能源發(fā)展目標(biāo)，提出2030年非化石能源占一次能源比例達(dá)到25%，較之前提高了5個百分點。非化石能源的應(yīng)用以熱和電為主，地?zé)衢_發(fā)利用的產(chǎn)品就是熱和電。因此，在新的碳排放達(dá)峰以及碳中和目標(biāo)驅(qū)動下，可再生能源發(fā)展潛力將被進(jìn)一步發(fā)掘。地?zé)豳Y源豐富，理論上可在熱和電供應(yīng)領(lǐng)域大顯身手。

2020年中國地?zé)衢_發(fā)利用規(guī)模(萬噸標(biāo)煤)及結(jié)構(gòu)

未來地?zé)岙a(chǎn)業(yè)

行業(yè)層面，“地?zé)?”模式有助于可再生能源供應(yīng)體系穩(wěn)定

據(jù)原國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局2015年調(diào)查評價結(jié)果，全國水熱型地?zé)豳Y源量折合1.25萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，年可開采資源量折合19億噸標(biāo)準(zhǔn)煤；埋深在3000～10000米的干熱巖資源量折合856萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤；全國336個地級以上城市的淺層地?zé)崮?/a>，年可開采資源量折合7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。目前，地?zé)?/a>在一次能源消費中占比較低，但資源量絲毫不遜色風(fēng)電和太陽能，可以發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，以較高的加速度擴(kuò)大發(fā)展規(guī)模。

地?zé)豳Y源利用的最大優(yōu)勢是穩(wěn)定性，不受季節(jié)變化和天氣影響。在風(fēng)力資源、太陽能資源、地?zé)豳Y源同時具備的地方，通過發(fā)展“地?zé)?”模式的可再生能源協(xié)調(diào)應(yīng)用系統(tǒng)，可以彌補風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、水力發(fā)電供應(yīng)間歇性的不足。

近10年，中國風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機(jī)保持快速增長態(tài)勢。2019年，非化石能源發(fā)電裝機(jī)占總裝機(jī)容量的41%，風(fēng)電和太陽能發(fā)電裝機(jī)容量之和達(dá)40萬兆瓦以上，地?zé)?/a>僅49兆瓦。在太陽能、風(fēng)電等已獲先發(fā)優(yōu)勢的條件下，發(fā)揮地?zé)岚l(fā)電的后發(fā)優(yōu)勢，是增強風(fēng)電、太陽能發(fā)電供應(yīng)穩(wěn)定性的有利選擇。

未來地?zé)岙a(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展總體思路與路徑

地?zé)岙a(chǎn)業(yè)總體規(guī)劃發(fā)展思路

發(fā)展地?zé)?/a>產(chǎn)業(yè)的方向須肯定，總體開發(fā)利用思路應(yīng)是熱電并舉，先熱后電，綜合利用，效率為先。從資源利用的次序看，近中期優(yōu)先發(fā)展供熱，用于住宅供暖、溫泉旅游、養(yǎng)殖、工業(yè)領(lǐng)域；中長期隨著地?zé)岚l(fā)電技術(shù)的成熟，可適時發(fā)展地?zé)岚l(fā)電產(chǎn)業(yè)。資源利用方式追求高效，在熱電利用基礎(chǔ)上，努力形成“地?zé)?”多種新能源協(xié)同發(fā)展模式；以地?zé)豳Y源梯級利用為導(dǎo)向，通過工藝改造和創(chuàng)新，改變地?zé)岚l(fā)電、地?zé)峁┡?/a>的傳統(tǒng)設(shè)計方法，實現(xiàn)高低溫逐級利用，最大限度地提高地?zé)豳Y源開發(fā)利用的經(jīng)濟(jì)價值。

地?zé)?/a>產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展實施路徑

系統(tǒng)推進(jìn)全國地?zé)?a href="http://www.rijz.cn/t/供熱制冷.html" >供熱制冷應(yīng)用

1)水熱型地?zé)?/a>供熱遵循資源導(dǎo)向、因地制宜穩(wěn)步推進(jìn)全國范圍供暖及資源梯級綜合利用。中國水熱型地?zé)豳Y源主要分布在松遼盆地、渤海灣盆地、河淮盆地、江漢盆地、汾-渭河盆地、環(huán)鄂爾多斯盆地及銀川平原等地區(qū)。中國石化以地?zé)衢_發(fā)利用“雄縣模式”為藍(lán)本，提出創(chuàng)建20個地?zé)峁┡?/a>無煙城的設(shè)想基本已經(jīng)實現(xiàn)；新形勢下又提出升級“雄縣模式”，打造以“地?zé)?”為核心的地?zé)衢_發(fā)利用“雄安模式”，由中小縣城向農(nóng)村和大中城市進(jìn)軍。預(yù)計，國內(nèi)水熱型地?zé)?/a>開發(fā)利用將沿著這條道路發(fā)展下去。

2)淺層地?zé)峁┡?/a>制冷系統(tǒng)推進(jìn)，重視在夏熱冬冷地區(qū)推廣。淺層地?zé)崮?/a>不僅包括土壤中的地?zé)崮?/a>，而且地表水、城市污水也是地?zé)崮?/a>的重要資源?？梢园凑铡耙送羷t土，宜水則水”的思路，因地制宜地在全國推廣地源熱泵項目，帶動淺層地?zé)衢_發(fā)利用。地源熱泵項目的最大優(yōu)勢，是項目能效比高于普通空調(diào)和空氣源熱泵，而且后期運行費用較低。只要熱泵技術(shù)便捷化程度得以顯著提升，即便在寒冷地區(qū)也大有可為，遼寧就是目前地源熱泵裝機(jī)容量占比較大的省份，供暖制冷面積達(dá)到7000萬平方米。

今后一個時期，南方冬季供暖將成為國家區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支點，也是提升人民生活質(zhì)量的重要標(biāo)志。中國所有省會級以上城市，每年地源熱泵系統(tǒng)(包括地埋管和地下水熱泵)夏季(按5個月計算)換熱量約為3萬億千瓦時，折合標(biāo)準(zhǔn)煤約3.83億噸，可制冷面積為101億平方米；每年地源熱泵系統(tǒng)冬季(按4個月計算)換熱量為1.5萬億千瓦時，折合標(biāo)準(zhǔn)煤約1.83億噸，可供暖面積為119億平方米。夏熱冬冷地區(qū)具有豐富的淺層可開采資源量，推廣使用地源熱泵技術(shù)具有得天獨厚的條件，目前地源熱泵項目幾乎在全國各地都有推廣(見圖4)。夏熱冬冷地區(qū)淺層地?zé)峁┡?/a>制冷與城市建設(shè)、新農(nóng)村建設(shè)保持匹配，對于長江中下游地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展有重要意義。此外，夏熱冬冷地區(qū)地表水年可利用量達(dá)8000億立方米，城市污水處理能力每天可達(dá)1億立方米，這兩者的可利用量，夏熱冬冷地區(qū)占1/3以上，也是重要的地?zé)崂?a href="http://www.rijz.cn/t/熱源.html" >熱源。

夏熱冬冷地區(qū)淺層地?zé)?/a>利用數(shù)據(jù)

近期聚焦高溫發(fā)電，中長期聚焦中低溫和干熱巖發(fā)電

據(jù)世界能源協(xié)會(WEA)發(fā)布的《聯(lián)合國世界能源評價報告》，地?zé)岚l(fā)電的世界平均利用效率可達(dá)72%，地?zé)豳Y源的直接利用效率為27%。地?zé)?a href="http://www.rijz.cn/t/發(fā)電.html" >發(fā)電在所有可再生能源發(fā)電中年利用小時數(shù)最高，全年90%以上的時間都可用于發(fā)電。相比風(fēng)電、太陽能等其他可再生能源，地?zé)岚l(fā)電具有很高的利用效。

1)近中期聚焦高溫地?zé)岚l(fā)電。

本世紀(jì)以來，中國頻發(fā)極端天氣，雨雪冰凍現(xiàn)象造成局部地區(qū)電力供應(yīng)緊張，極寒天氣對電力供應(yīng)提出了新要求，確保區(qū)域電力供應(yīng)穩(wěn)定，成為電力產(chǎn)業(yè)今后重要發(fā)展目標(biāo)之一。再考慮碳排放達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下非化石能源所占比例持續(xù)提升的現(xiàn)實要求，電力供應(yīng)穩(wěn)定的重要性進(jìn)一步凸顯。目前，各地區(qū)電力供應(yīng)已經(jīng)實現(xiàn)多元化，兼顧發(fā)展綠色電力與電力供應(yīng)穩(wěn)定雙重目標(biāo)，發(fā)展地?zé)岚l(fā)電具有現(xiàn)實意義。在地?zé)?、風(fēng)力、水力以及太陽能資源同時具備的地區(qū)，各種發(fā)電方式協(xié)同發(fā)展，可有效提升供應(yīng)穩(wěn)定性。

目前，應(yīng)以滇藏作為地?zé)岚l(fā)電的突破口，這兩個地區(qū)富集高溫地?zé)豳Y源，適合現(xiàn)有技術(shù)水平地?zé)岚l(fā)電。據(jù)現(xiàn)有資料，西藏地?zé)崮馨l(fā)電潛力在3000兆瓦以上，地?zé)豳Y源主要用于發(fā)電。羊八井地?zé)?/a>電站是中國最大的地?zé)犭娬?/a>，也是世界唯一利用第四系淺層熱儲進(jìn)行工業(yè)發(fā)電的電站，電站裝機(jī)約27兆瓦，在拉薩電網(wǎng)中的負(fù)荷占比曾高達(dá)60%，上世紀(jì)70年代至今，累計發(fā)電30億千瓦時。羊易地?zé)犭娬?/a>是世界海拔最高(4650米)、完全實現(xiàn)100%回灌的地?zé)犭娬?/a>，年發(fā)電量可達(dá)1.9億千瓦時。

云南地處歐亞板塊與印度洋板塊的碰撞帶及其影響區(qū)內(nèi)，是中國大陸新近地史時期構(gòu)造活動最活躍、最強烈的地區(qū)之一，地?zé)岙惓Ｊ诛@著，溫泉/泉群數(shù)量約占全國已知溫泉數(shù)的28%，居全國各省區(qū)之冠。平均大地熱流值比中國大陸代表性平均值高出約10%。滇西騰沖、瑞麗等地位于滇藏地?zé)釒?/a>歐亞板塊與印度洋板塊的縫合帶附近，巖漿活動極為頻繁，成就高溫地?zé)?/a>田。騰沖地?zé)崽?/a>推算熱儲溫度為230℃，具有很大的發(fā)電潛力。目前，騰沖地?zé)?a href="http://www.rijz.cn/t/開發(fā).html" >開發(fā)的重點在各種非電利用。一方面是電力供應(yīng)相對充分，另一方面地方政府傾向于發(fā)揮地?zé)嵩?a href="http://www.rijz.cn/t/旅游.html" >旅游中的作用以拉動經(jīng)濟(jì)。騰沖地?zé)?a href="http://www.rijz.cn/t/旅游.html" >旅游產(chǎn)品形式多樣，經(jīng)營者直接利用噴氣孔、冒氣地面、沸泉、沸噴泉、水熱爆炸和間歇噴泉等高溫地?zé)?/a>景觀開發(fā)當(dāng)?shù)?a href="http://www.rijz.cn/t/旅游.html" >旅游業(yè)，為地方帶來了可觀的收入。從資源分布看，云南東部煤炭資源相對豐富，但水力、地?zé)豳Y源較為貧乏。西部水力、地?zé)豳Y源豐富，但缺乏煤炭和天然氣資源，由于沒有地?zé)犭娬?/a>，僅靠水力發(fā)電易造成枯水季節(jié)缺電，若有地?zé)犭娬据o助供電，可以大大緩解和預(yù)防地區(qū)電力緊張。

2)中長期聚焦中低溫地?zé)?/a>及干熱巖發(fā)電。

中長期考慮發(fā)展中低溫地?zé)岚l(fā)電，前提是中低溫地?zé)豳Y源發(fā)電技術(shù)攻關(guān)取得成效，并結(jié)合地區(qū)發(fā)展需要部署。可以考慮先在華北、江蘇、福建、廣東等地區(qū)建設(shè)若干中低溫地?zé)岚l(fā)電示范工程，形成以點帶面發(fā)展模式。如前所述，20世紀(jì)七八十年代，中國地?zé)崂?/a>水平曾與國際同步。當(dāng)前，中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平已具備了支撐地?zé)岚l(fā)電的軟硬件條件，在重點地區(qū)重新突破中低溫地?zé)岚l(fā)電技術(shù)，完全具有理論上的可能。

2011年，中國地質(zhì)調(diào)查局對大陸3～10千米干熱巖資源估算顯示，地?zé)豳Y源基數(shù)約合856萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。其中，深度3.5～7.5千米、溫度150℃～250℃的干熱巖儲量巨大，約合200萬億噸標(biāo)煤。即使僅有2%的儲量得到開發(fā)，也將獲得巨大能量。“十三五”期間，中國地質(zhì)調(diào)查局在青海共和盆地恰卜恰地區(qū)施工干熱巖探井4口，取得了干熱巖勘探的突破。從遠(yuǎn)期看，干熱巖發(fā)電應(yīng)作為儲備電力工程，可先從青海突破并與青海光伏項目呼應(yīng)，構(gòu)建立足青海的西北綠色電力網(wǎng)絡(luò)。

堅持梯級利用路線，發(fā)展“溫泉+”地?zé)嶂苯永?/a>模式

溫泉旅游、養(yǎng)殖及溫室大棚是應(yīng)用最便捷、普及程度最高的地?zé)崂?/a>方式，仍將是今后地?zé)衢_發(fā)利用的主要途徑之一。從高效利用考慮，此類地?zé)嵝枰裱菁?a href="http://www.rijz.cn/t/綜合利用.html" >綜合利用思路，推動形成“溫泉+”地?zé)岚l(fā)展模式，以溫泉開發(fā)帶動旅游、農(nóng)業(yè)及養(yǎng)殖。在溫泉觀光、休閑度假、康體療養(yǎng)、溫泉養(yǎng)生和溫泉農(nóng)莊等傳統(tǒng)溫泉旅游產(chǎn)品基礎(chǔ)上，因地制宜發(fā)展新業(yè)態(tài)旅游產(chǎn)品，縮小淡旺季差異，打造全季節(jié)溫泉產(chǎn)品，實現(xiàn)溫泉旅游地的集約可持續(xù)發(fā)展。

推動地?zé)岙a(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障措施

聚焦關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)，持續(xù)加大科技攻關(guān)力度

地?zé)岙a(chǎn)業(yè)要發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，與風(fēng)電、太陽能、水電以及化石能源形成有效協(xié)同，助力國家能源安全和能源低碳轉(zhuǎn)型，技術(shù)創(chuàng)新非常重要。目前，地?zé)衢_發(fā)利用在資源評價、井筒工藝、地?zé)衢_發(fā)利用方面均取得重要進(jìn)展，發(fā)展了一批新技術(shù)，產(chǎn)業(yè)鏈運行體系初步形成。但無論是產(chǎn)業(yè)鏈上游的資源勘探，還是下游的終端利用環(huán)節(jié)，還都不同程度存在技術(shù)“短板”。以最具代表性的地?zé)峄毓嗉夹g(shù)為例，由于作業(yè)者對回灌機(jī)理認(rèn)識不清，技術(shù)應(yīng)用不到位，全國地?zé)峋毓?/a>率僅為20%～30%，不回灌的地?zé)崴?/a>對環(huán)境帶來損害。

近年，一些高校已開設(shè)相關(guān)專業(yè)，培養(yǎng)地?zé)衢_發(fā)利用專業(yè)人才，針對地?zé)?a href="http://www.rijz.cn/t/開發(fā)利用.html" >開發(fā)利用的各類研發(fā)機(jī)構(gòu)逐漸成立。科研立項進(jìn)一步跟進(jìn)，出現(xiàn)了一批重大技術(shù)進(jìn)步獲獎項目。國內(nèi)外高校和科研機(jī)構(gòu)在深層鉆井和干熱巖研究方面開展有效合作，助推中國地?zé)?/a>科技研發(fā)與國際并行發(fā)展。地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展要邁上新臺階，需要政府、企業(yè)、行業(yè)協(xié)會等共同發(fā)力，全力支持地?zé)?a href="http://www.rijz.cn/t/科技創(chuàng)新.html" >科技創(chuàng)新。

加大地?zé)?a href="http://www.rijz.cn/t/開發(fā)利用.html" >開發(fā)利用標(biāo)準(zhǔn)的推廣和實施

目前，國內(nèi)已經(jīng)初步建立地?zé)崮荛_發(fā)利用標(biāo)準(zhǔn)體系，包括通用基礎(chǔ)、地?zé)豳Y源勘查與評價、地?zé)徙@完井工程、地?zé)峁┡?/a>與制冷、地?zé)岚l(fā)電和采出水綜合利用及資源保護(hù)等門類。2017-2020年，能源行業(yè)共制定地熱能專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)57項，其中，基礎(chǔ)通用專業(yè)4項、地?zé)豳Y源勘查與評價13項、鉆完井工程18項、地?zé)岚l(fā)電4項、地?zé)峁┡?/a>與制冷7項、采出水綜合利用及資源保護(hù)11項。地?zé)岙a(chǎn)業(yè)由小到大，由弱到強需要有標(biāo)準(zhǔn)的護(hù)航和指引。這些標(biāo)準(zhǔn)的實施，可以有效規(guī)避地?zé)豳Y源開發(fā)利用過程中的各類不規(guī)范現(xiàn)象，使地?zé)?a href="http://www.rijz.cn/t/開發(fā).html" >開發(fā)利用有標(biāo)準(zhǔn)可依。

繼續(xù)加大資源普查和勘探力度

中國地質(zhì)情況復(fù)雜，斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，而地?zé)崽?/a>大都與斷裂有關(guān)，即使是淺部的第三系地?zé)衢_采也受到各種斷裂構(gòu)造的困擾。由于許多地?zé)崽?/a>所處的斷陷區(qū)埋深較大，地震資料的可靠程度低，許多斷裂主要依據(jù)重力、磁力資料確定?？傮w勘探程度較低，資料的可靠程度也會比較差。其次是資金、技術(shù)力量及裝備缺乏。現(xiàn)階段，中國地?zé)?/a>利用層次較低，基本是就地消費，地?zé)峥碧?/a>在很大程度上受到地域經(jīng)濟(jì)水平的制約。目前，除了京津冀、陜西等地的地?zé)岙a(chǎn)業(yè)較為發(fā)達(dá)，絕大多數(shù)地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)相對落后以及資金、技術(shù)力量缺乏，地?zé)衢_發(fā)緩慢。許多地?zé)崽N藏豐富的地區(qū)至今未能實現(xiàn)資源開發(fā)利用。

過去數(shù)年實踐證明，只要加大勘探評價力度，地?zé)豳Y源利用的潛力就會被發(fā)掘。2017年，自然資源部正式啟動京津冀地?zé)?a href="http://www.rijz.cn/t/科技.html" >科技攻堅戰(zhàn)，以雄安新區(qū)、北京城市副中心和天津東麗區(qū)等為重點，組織實施地?zé)豳Y源調(diào)查，在深部地?zé)峥辈?/a>方面取得突破。其中，明確雄安新區(qū)地?zé)豳Y源可采資源量折合標(biāo)煤3.8億噸，年可利用地?zé)豳Y源量折合標(biāo)煤380萬噸；天津東麗湖新儲層每年可開采地?zé)?/a>量折合標(biāo)準(zhǔn)煤125萬噸。建議繼續(xù)加大地?zé)豳Y源普查和勘查力度，為地?zé)岙a(chǎn)業(yè)奠定更加堅實的資源基礎(chǔ)。

積極爭取必要的政策支持

目前，風(fēng)電、太陽能發(fā)電已經(jīng)發(fā)展起來，已進(jìn)入去補貼化階段。在其成長過程中，金融財稅支持政策非常重要，這對地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要借鑒意義。地?zé)嶙鳛榭稍偕茉春笃鹬?，具有廣闊的發(fā)展?jié)摿?，但僅處于初級利用階段。地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)總量最大的美國，自上世紀(jì)70年代以來，先后制定出臺可再生能源配額、稅費減免、貸款擔(dān)保等地?zé)岱龀?a href="http://www.rijz.cn/t/政策.html" >政策；地?zé)岙a(chǎn)業(yè)規(guī)模增長最快的土耳其，制定了較高的標(biāo)桿電價和使用國產(chǎn)設(shè)備補貼。

目前，中國實行地?zé)岚l(fā)電上網(wǎng)電價參照煤電價格的政策，發(fā)電項目較難盈利，企業(yè)投資普遍采取謹(jǐn)慎態(tài)度，這是“十三五”地?zé)岚l(fā)電目標(biāo)未能較好完成的重要原因之一。此外，2020年新出臺的資源稅政策給地?zé)崞髽I(yè)經(jīng)營帶來較大的現(xiàn)金流壓力。因此，一方面要對地?zé)岙a(chǎn)業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管，大力發(fā)展和應(yīng)用回灌等技術(shù)，確保地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展健康可持續(xù)；另一方面，鑒于地?zé)豳Y源穩(wěn)定，產(chǎn)業(yè)化程度還不高，有必要予以政策支持。

新的碳排放達(dá)峰以及碳中和形勢從深層次改變了經(jīng)濟(jì)社會運行軌跡，對能源產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整推動作用顯著。地?zé)岙a(chǎn)業(yè)要在變局中贏得發(fā)展機(jī)遇，一方面要依靠必要的政策紅利，另一方面要依靠管理和技術(shù)創(chuàng)新。在化石能源供應(yīng)充分及非化石能源已經(jīng)取得大發(fā)展的形勢下，地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展更多地要依靠行業(yè)自身主動作為。