中國地熱資源分布與開(kāi)發(fā)利用前景

  地熱資源作為一種極具競爭力的清潔和可再生能源，可替代化石燃料，用于室內供暖與發(fā)電等，促進(jìn)區域經(jīng)濟發(fā)展。規模開(kāi)發(fā)利用是應對全球氣候變化和節能減排的需求，且其巨大的資源儲量決定了地熱能必然成為人類(lèi)未來(lái)的重要替代新能源之一。地熱資源按深度劃分可分為淺層，中深層和超深層地熱資源。淺層地熱能通過(guò)鉆孔熱交換器及熱泵得以開(kāi)發(fā)利用，其深度范圍一般為200米以淺，包括土壤層及淺層含水層。中深層地熱資源一般介于200米至3000米之間，按照開(kāi)采系統還可細分為水熱系統中的對流換熱系統（在含水層中布置開(kāi)采井和回灌井）和傳導換熱系統（深井換熱系統）。超深層地熱資源埋深通常超過(guò)3000米，可為干熱巖或水熱系統。

 

  在我國，地熱資源的開(kāi)發(fā)始于上世紀70年代，尤以水熱型開(kāi)采為主，用于供暖和洗浴。受石油危機驅動(dòng)，大量的地熱田得以開(kāi)發(fā)，并由此而帶來(lái)了全國地熱資源的評價(jià)。通過(guò)幾十年的工作，我國大陸的熱背景及地熱資源分布逐漸明朗。

 

  伴隨著(zhù)我國地熱資源的大規模開(kāi)發(fā)，地熱學(xué)包括地熱資源的理論與應用研究均在我國取得了巨大的進(jìn)步，如地球動(dòng)力學(xué)研究的地熱學(xué)證據、大型巖溶熱儲成因與評價(jià)研究、熱儲工程中的采灌井距經(jīng)濟性評價(jià)與深井換熱效率評估等。龐忠和等總結了近些年來(lái)的地熱學(xué)的理論進(jìn)展，指出過(guò)去20年來(lái)，我國地熱研究經(jīng)歷了由淺入深、從今到古的發(fā)展歷程，為國家能源與安全建設作出了巨大貢獻。汪集暘等出版了《地熱學(xué)及其應用》一書(shū)，全面總結了近些年來(lái)地熱學(xué)的理論與應用工作。

 

  近年來(lái)，國家頒布多項政策支持地熱發(fā)展。如2013年1月10日頒布國能新能[2013]48號文《國家能源局、財政部、國土資源部、住房和城鄉建設部關(guān)于促進(jìn)地熱能開(kāi)發(fā)利用的指導意見(jiàn)》；2014年6月25日頒布能綜新能[2014]497號《國家新能源綜合司，國土資源部辦公廳關(guān)于組織編制地熱能開(kāi)發(fā)利用規劃的通知》；2017年1月23日印發(fā)了《地熱能開(kāi)發(fā)利用“十三五”規劃》，規劃指出，在“十三五”時(shí)期，新增地熱能供暖（制冷）面積11億平方米，其中：新增淺層地熱能供暖（制冷）面積7億平方米；新增水熱型地熱供暖面積4億平方米。新增地熱發(fā)電裝機容量500MW。到2020年，地熱供暖（制冷）面積累計達到16億平方米，地熱發(fā)電裝機容量約530MW。2020年地熱能年利用量7000萬(wàn)噸標準煤，地熱能供暖年利用量4000萬(wàn)噸標準煤。京津冀地區地熱能年利用量達到約2000萬(wàn)噸標準煤。

 

  開(kāi)發(fā)利用思路

 

  針對我國地熱資源分布特征，立足于國家需求，我們提出以下地熱資源開(kāi)發(fā)思路：

 

  1

  “熱”、“電”并舉，以“熱”為主。即基于我國地熱資源分布特征以及我國用熱需求，地熱供暖（及其他用熱形式）與地熱發(fā)電要同時(shí)開(kāi)展，但應以供熱為主。

 

  2

  “深”、“淺”結合，由“淺”及“深”。即中深層地熱能與淺層地熱能互相結合，因地制宜，充分利用地熱資源。利用中深層地熱能的優(yōu)勢是占地面積小，但其缺點(diǎn)是資源分布不均；而淺層地熱能的優(yōu)勢是受地域限制小，但占地面積大，且有可能產(chǎn)生冷/熱堆積等問(wèn)題。將二者有機集合，有利于充分利用地熱資源。

 

  3

  “東”、“西”兼顧，“西”電“東”熱。即我國東部、西部均可利用地熱能，西部，尤其是西藏地區要將地熱發(fā)電放在首位，而東部地區則側重于熱的利用。如前所述，我們國家大陸西部高溫地熱豐富，地熱發(fā)電成本較之東部地區更為合適，且能夠為地方用電需求做出重大貢獻；而東部地區，從我國北方一直到南嶺以南都有清潔供暖需求，該區域中低溫地熱資源豐富，恰可用于供暖。

 

  4

  “干”、“濕”有度，先“濕”后“干”。即干熱巖和水熱型地熱資源應有所側重，要先盡量利用水熱型地熱資源，而后再進(jìn)行干熱巖的開(kāi)發(fā)。一方面，我國水熱型地熱資源豐富，開(kāi)發(fā)利用程度不高，仍有大幅利用空間；另一方面，干熱巖開(kāi)發(fā)成本較高，現階段進(jìn)行商業(yè)化開(kāi)發(fā)還不現實(shí)，應首先進(jìn)行科學(xué)研究，在技術(shù)具備后，再進(jìn)行商業(yè)化開(kāi)發(fā)。

 

  5

  “天”、“地”合一，“動(dòng)”、“靜”結合。即地熱與其他可再生能源互補綜合利用，實(shí)現較高的能源使用效率，稱(chēng)為地熱“+”?！疤臁保?a href="http://keyinmall.com/t/太陽(yáng)能.html" >太陽(yáng)能）“地”（地熱能）合一，“動(dòng)”（風(fēng)能）“靜”（地熱能）結合，加速我國新能源和可再生能源發(fā)展。