我國中深層地熱資源賦存特征及利用

地大熱能：近年來(lái)，在全球能源革命和“雙碳”目標的推動(dòng)下，節能減排和應對氣候變化使得地熱能、太陽(yáng)能及風(fēng)能等清潔能源和可再生能源的開(kāi)發(fā)利用成為世界各國能源發(fā)展的重要戰略。其中，地熱能是唯一不受天氣、季節變化影響的地球本土的可再生清潔能源，因其具有儲量大、能源利用效率高、運行成本低和節能減排等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)成為新能源領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。

考慮到我國地熱系統的熱儲特征、熱量賦存以及開(kāi)發(fā)利用方式等情況，目前比較常用和公認的方法是《地熱能十三五規劃》及《地熱資源地質(zhì)勘查規范》中的分類(lèi)：淺層地熱資源、水熱型地熱資源和干熱巖三種類(lèi)型.淺層地熱資源是從恒溫帶至地下200 m深度范圍內，儲存于水體、土體、巖石中可采用熱泵技術(shù)提取利用的地熱能，淺層地熱資源具有分布廣泛、溫度穩定、開(kāi)發(fā)利用相對簡(jiǎn)單和成本較低等特點(diǎn)，在京津冀等地區冬季取暖和夏季制冷等方面發(fā)揮著(zhù)重要作用.

水熱型地熱資源，一般指以熱水形式埋藏在200～3000 m深度范圍內的地熱資源，主要賦存于高滲透孔隙或裂隙介質(zhì)中，以液態(tài)水或蒸氣等形式存在.根據地質(zhì)要素和地質(zhì)作用特征的不同，可劃分為：分布在板塊活動(dòng)邊緣或板內火山活動(dòng)區且以熔融體/巖漿囊為主要熱源的巖漿型、與區域性深大斷裂密切相關(guān)的斷裂-深循環(huán)型、與伸展區較高熱流背景或穩定區低熱流背景相關(guān)的斷陷盆地型.

水熱型地熱資源是世界上目前開(kāi)采和利用的主要地熱能，在取暖、醫療康養、農業(yè)種植和工業(yè)發(fā)電等領(lǐng)域都有廣泛應用（地大熱能）.“干熱巖”自提出以來(lái)，由于其儲量巨大且沒(méi)有靶區局限性等優(yōu)勢引起了全球科學(xué)家的廣泛關(guān)注.但對“干熱巖”是否含有流體和經(jīng)濟性評價(jià)指標等方面存在爭議.因而，有學(xué)者提出了廣義和狹義兩個(gè)方面的定義來(lái)加以區分，相應提出了“干熱型”的概念.

中深層地熱資源勘探和開(kāi)發(fā)工作可以追溯到20世紀.根據勘探技術(shù)的不同，中深層地熱資源勘探開(kāi)發(fā)可以分為傳統水熱型地熱系統和增強型地熱系統兩大類(lèi).傳統水熱型地熱系統發(fā)電已經(jīng)發(fā)展了100多年的歷史，技術(shù)比較成熟；而EGS所能開(kāi)發(fā)的深部高溫地熱資源量巨大，相應得到了各國的重視.據估計全球陸區3～10 km蘊藏的深部地熱能資源總量約為4.95×1015 t標準煤，相當于全球所有煤炭、石油和天然氣所蘊藏能量的30倍.因此，各國相繼開(kāi)展了一系列的EGS示范工程，以期在深部高溫地熱資源開(kāi)發(fā)中有更大的突破.

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3000 MW，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)400 MW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6700 MW，在全球排第3位，但目前總裝機容量?jì)H為34.89 MW，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.

基于此，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.

我國中深層地熱資源的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，傳統水熱型地熱資源開(kāi)發(fā)是基礎，EGS相關(guān)技術(shù)突破是關(guān)鍵，在水熱型地熱資源開(kāi)發(fā)基礎上的EGS將更有成效性

在全球的四大地熱帶中，我國主要位于環(huán)太平洋地熱帶與地中海-喜馬拉雅地熱帶的交匯部位.在特殊的背景下，產(chǎn)生了與青藏高原陸-陸碰撞背景下隆升過(guò)程密切相關(guān)且以熔融體/巖漿囊為主要熱源的高溫地熱系統，如青藏高原腹地藏南及其東緣川西等地區；與巖石圈減薄過(guò)程構造-巖漿活動(dòng)密切相關(guān)且以區域地幔熱異常/花崗巖放射性生熱為主要熱源的東南沿海中低溫地熱系統，如福建漳州和廣州佛岡等地區；與古潛山/伸展斷陷構造密切相關(guān)且以地幔熱源/基巖放射性生熱為主要熱源的沉積盆地型層控中低溫地熱系統，如華北盆地、江漢盆地和松遼盆地等位于我國中東部的中/新生代沉積盆地；與近代火山活動(dòng)密切相關(guān)且以巖漿囊/次火山巖為主要熱源的高溫地熱系統，如滇西和臺灣中央山脈兩側火山活動(dòng)區.

目前，我國中低溫水熱型地熱資源相關(guān)地區主要應用于取暖、醫療康養和農業(yè)種植等方面.高溫水熱型地熱資源主要集中在青藏高原腹地藏南、云南滇西騰沖和青藏高原東緣川西等區域，是我國地熱發(fā)電的主要地區.要達到“全國地熱能發(fā)電裝機容量比2020年翻一番”的目標，我國中深層地熱資源的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，青藏高原腹地藏南和東緣川西地區、云南滇西等重點(diǎn)區域傳統水熱型高溫地熱資源的開(kāi)發(fā)是基礎.

雖然近年來(lái)，我國相繼在共和盆地、海南澄邁和蘇北盆地等地成功開(kāi)展了一系列EGS高溫地熱資源勘查工作，取得了喜人的成績(jì)，但依然在人工壓裂建儲和流體循環(huán)等方面存在諸多關(guān)鍵技術(shù)和經(jīng)濟性問(wèn)題，導致了EGS高溫地熱資源商業(yè)化發(fā)電依然任重道遠.目前，我國傳統水熱型地熱資源潛力巨大且開(kāi)發(fā)程度不高，其進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和利用依然具有優(yōu)勢，是我國中深層地熱資源開(kāi)發(fā)的基礎.