我國中深層地熱資源開(kāi)發(fā)利用現狀

地大熱能地熱開(kāi)發(fā)利用：中深層地熱資源簡(jiǎn)述

根據熱傳遞過(guò)程、溫度、賦存條件、成因機制、控熱構造和熱儲性質(zhì)等考慮因素的不同，地熱資源有多種分類(lèi)方式：Muffler根據熱量傳遞方式將地熱資源劃分為與高滲透率水熱系統等相關(guān)的對流型地熱資源及與低滲透率巖石等相關(guān)的傳導型地熱資源；其后Muffler和Cataldi又依據儲層溫度將地熱資源劃分為低溫地熱資源（T＜90℃）、中溫地熱資源（T=90~150℃）和高溫地熱資源（T＞150℃）。有學(xué)者也相繼提出了不同的溫度界限，而我國在2010年出版的《地熱資源地質(zhì)勘察規范》國家標準（GB1615—89）中沿用了Muffler的劃分方案。

我國傳統水熱型地熱資源開(kāi)發(fā)和發(fā)展過(guò)程

20世紀50年代末，著(zhù)名地質(zhì)學(xué)家李四光先生便倡導開(kāi)發(fā)深部地熱資源，組建了我國第一個(gè)地熱研究組。在60年代建立了地熱實(shí)驗室和地熱深井觀(guān)測點(diǎn)，促使地熱能的利用從醫療擴大到了工、農業(yè)等領(lǐng)域，同時(shí)開(kāi)始了地熱發(fā)電的可行性研究。在李四光先生的倡導下，在北京、河北和西藏等地重點(diǎn)開(kāi)展了地熱資源普查工作，進(jìn)一步推動(dòng)了我國地熱資源的全面開(kāi)發(fā)利用。從20世紀70年代開(kāi)始我國先后在廣東豐順縣和西藏羊八井建立了地熱電站。羊八井地熱電站是西藏第一座高溫地熱發(fā)電站，現有裝機容量25.18MW。在20世紀90年代初期，發(fā)電量曾占拉薩電網(wǎng)的40%（夏季）至60%（冬季），被譽(yù)為是青藏高原上的一顆明珠。

截至2020年6月，羊八井地熱電廠(chǎng)累計發(fā)電34.1億kW·h，為西藏社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展和節能減排作出了重要貢獻。我國西藏、云南騰沖和川西等地具有豐富的地熱能，尤其是西藏地區各類(lèi)地熱顯示區(點(diǎn))600余處，發(fā)電潛力約為3000MW，居全國之首。2017年由國家發(fā)改委、國家能源局和國土資源部三部委聯(lián)合發(fā)布的《地熱能開(kāi)發(fā)利用“十三五”規劃》明確提出“在西藏地區有序啟動(dòng)400MW裝機容量規劃或建設工作”的目標。

我國傳統水熱型地熱資源發(fā)電潛力為6700MW，在全球排第3位，但目前總裝機容量?jì)H為34.89MW，排世界第19位，跟資源總量明顯不符，具有很大的開(kāi)發(fā)空間?；诖?，2021年9月國家發(fā)改委、國家能源局、財政部和自然資源部等八部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)地熱能開(kāi)發(fā)利用的若干意見(jiàn)》，指出：到2025年，在資源條件好的地區建設一批地熱能發(fā)電示范項目，全國地熱能發(fā)電裝機容量比2020年翻一番；到2035年，地熱能發(fā)電裝機容量力爭比2025年翻一番。

國內EGS高溫地熱資源開(kāi)發(fā)和發(fā)展過(guò)程

我國EGS高溫地熱資源勘探和開(kāi)發(fā)等工作起步較晚，1993年中國地震局地殼應力研究所和日本中央電力研究所在北京房山開(kāi)展了干熱巖發(fā)電相關(guān)試驗工作，開(kāi)啟了我國干熱巖研究初步探索階段。2007年中國能源研究會(huì )地熱專(zhuān)業(yè)委員會(huì )與澳大利亞Petratherm公司聯(lián)合開(kāi)展了“中國工程型地熱系統資源潛力評價(jià)的研究”國際交流項目，在我國西藏、云南、四川、福建、廣東、海南初步進(jìn)行資料收集、分析測試和模型研究等工作，完成了靶區選取和潛力評價(jià)工作。

2012年，針對干熱型地熱資源開(kāi)發(fā)過(guò)程等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，吉林大學(xué)、中科院廣州能源研究所、清華大學(xué)和天津大學(xué)等科研院校聯(lián)合申報了國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃“干熱巖熱能開(kāi)發(fā)與綜合利用關(guān)鍵技術(shù)研究”，創(chuàng )建了大尺寸高溫高壓干熱巖水力壓裂實(shí)驗室模擬系統，提出了中國首部干熱巖靶區定位行業(yè)規程，為我國的干熱型地熱資源勘探開(kāi)發(fā)提供了相關(guān)理論依據和技術(shù)支撐。2013年中國地質(zhì)調查局重點(diǎn)在福建漳州、廣東陽(yáng)江和雷瓊斷陷盆地等地開(kāi)展了干熱巖資源潛力評價(jià)與示范靶區項目。

2014年，青海省水工環(huán)地質(zhì)調查院在青海共和盆地恰卜地區實(shí)施的ZKD23井，2866m的井底溫度達181℃，為我國首次發(fā)現的優(yōu)質(zhì)干熱型高溫地熱資源；2017年，在地熱地質(zhì)調查和地球物理勘探等工作基礎上，中國地質(zhì)調查局和青海省國土資源廳共同組織在青海共和盆地實(shí)施了GR1和GR2井，其中GR1井底溫度達236℃，是我國迄今為止鉆獲的溫度最高的干熱型地熱資源，取得了我國干熱型地熱資源勘查的突破。近年來(lái)，國內其他地區也陸續開(kāi)展了高溫干熱型地熱資源勘查工作。

2018年，李德威在海南澄邁實(shí)施了瓊北花東1R井，歷時(shí)66d，于2018年3月在井深4387m處鉆獲超過(guò)185℃的干熱巖資源。瓊北花東1R井是我國東部第一口成功實(shí)施且具有獨立知識產(chǎn)權的干熱巖參數井，對我國干熱型高溫地熱資源的開(kāi)發(fā)利用具有里程碑式意義。2018年6月江蘇地質(zhì)調查院組織實(shí)施了“江蘇省干熱巖資源調查評價(jià)項目”，在蘇北盆地圈定了干熱型高溫地熱資源靶位，并于2021年1月在興化市城北成功實(shí)施了“蘇熱1井”，孔深約為4700m，鉆獲溫度約155℃，證實(shí)了蘇北盆地含有豐富干熱巖資源。2022年元旦后，“蘇熱1井”已預備進(jìn)行熱儲層壓裂實(shí)驗，準備打造干熱巖勘查開(kāi)發(fā)試驗示范基地。

本文節選自：我國中深層地熱資源賦存特征、發(fā)展現狀及展望 作者曹銳