浅析地热资源的开发利用

　　随着经济发展和社会进步，人们在享受富裕生活的同时，对生态环境的要求也越来越高。近几年挥之不去的雾霾，已成为政府治理环境污染的一大障碍，威胁到了人民群众的身心健康。有效控制和降低雾霾不仅是人民群众的强烈意愿，也成为考验政府执政能力、建设服务型政府的重要内容。根据监测分析，2013年西安全年空气污染天数达到227天，以PM2.5为首要污染物的天数达138天，占60.8%，PM2.5污染物约有1/4来自燃煤排放，在冬季采暖季尤为明显。为此，陕西省委、省政府提出要把铁腕治霾作为一项任务强力推进，要求关中五市一区2014年减少1000万吨燃煤消耗量。在环保重压之下，各地大力推进燃煤锅炉“煤改气”，从供暖方式上减少煤炭使用量是治污减霾的重要方向。与燃煤锅炉相比，燃气锅炉能效比较高，污染物排放较少。但燃气锅炉也有弱点，一是使用成本和安全要求高;二是受天然气供应量影响大，有的地方锅炉改造完毕，却连调试用的天然气都没有;三是仍有二氧化碳排放。况且，天然气与煤炭一样属于常规能源，都是不可再生的一次性能源，把这种有限且珍稀的资源规模化应用于城市供暖，其运行并不经济，还会造成资源浪费，加速资源枯竭。

　　为了寻找可再生的新型清洁能源，科学家做了广泛的尝试。风能、太阳能等可再生能源，受地域、天气、季节变化影响大，难以全方位、全天候应用。核电站技术日臻完善，但建设成本大，有一定的安全风险。水电资源丰富，但易受气候条件制约，枯水期无法全负荷运转，且存在引发地质变化的可能和难以避免的生物生态环境问题。这样，地热逐渐进入了人们的视野。

　　地热来自于地球内部，地核散发的热量透过地幔的高温岩浆传达至地壳形成“地热能”。常见的地热依其储存方式，可分为3种类型：第一种是水热型，称为热液资源，统称为地热水，指地下水在多孔性或裂隙较多的岩层中吸收地热，其所储集的热水及蒸汽，经适当提引后可为经济型替代能源，即常见的地热水、温泉，其开采历史悠久。第二种是土壤热源型，地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。第三种是热岩型，称为干热岩资源，指浅藏在地壳表层的熔岩或尚未冷却的岩体，可以人工方法造成裂隙破碎带，再钻孔注入冷水使其加热成蒸汽和热水后将热量引出。其中第二、第三种类型不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层深层、近乎无限的可再生能源，使得地热能成为清洁的可再生能源的一种形式，其开采技术近年来获得突破。

　　地热资源是矿产资源的一部分。以往人们对地热的认识很单一，只是针对地热水。2004年12月，陕西省人民政府与国土资源部合作开展的《陕西省关中盆地地热资源调查评价》项目，历时4年共投入项目经费2500万元，其对陕西省地热资源普查也仅仅限于地热水。根据普查结果，关中地区地热资源居陕西省之冠，而西安一带的地热资源又居关中之冠。由于地热水资源的形成与地质构造、水文等客观条件有着密切的关系，所以西安地区拥有的丰富地热资源堪称是大自然的慷慨赐予。然而，地热水是不可再生的，赋存有限，用一点少一点，还会带来地下水受污染等风险，必须采取措施加以保护，严格控制开发。目前西安地区的地热井总数已达140口左右，其中有90口左右集中在市区，不少地热井出现水位下降，最深的地热井甚至打到了4000米左右。实际上，当地热井取水深度超过150米，其耗能将逼近加热冷水的资源损耗，已经丧失经济运行价值。因此，对于西安的地热水资源需要科学评估，合理利用，防止因过度开采而耗尽。

　　地热是蕴藏在地球内部的一种巨大的“绿色能源宝库”，具有可持续和可再生等特点，不仅资源储量大，分布广，还是一种新型清洁能源，开发利用地热能具有良好的社会效益、环境效益，市场潜力巨大，发展前景广阔。早在1970年，地质部部长李四光就提出“地下是一个大热库，是人类开辟自然能源的一个新来源，就像人类发现煤炭、石油可以燃烧一样”。地热是唯一不受天气、季节变化影响的能源，最大优势在于其安全性、稳定性、连续性和利用率高，具有清洁、低碳、可再生等特点。积极开发利用地热能对缓解我国能源资源压力、实现非化石能源目标、推进能源生产和消费、促进生态文明建设具有重要的现实意义和长远的战略意义。

　　按照现有开发技术的可能性，地热资源的范围一般指在地壳表层以下5000米以内地层和岩石所含的热量。按照埋藏深度，200米以内的属于浅层地热能，称为土壤热源，温度大约在25摄氏度左右。随着深度增加，正常状态为埋深每增加100米，温度升高3摄氏度。埋深200米~3000米的属于中层地热，温度在65～150摄氏度之间，埋深3000米以上深层没有水或蒸汽的热岩体属于深层地热，温度在150～650摄氏度之间。习惯上将土壤热源之外的地热统称为干热岩。

　　据测算，我国在较浅层的干热岩资源中，蕴藏的热能是包括石油、天然气和煤在内的所有化石燃料能量的300倍还多，地下3000米～10000米深处干热岩资源相当于860万亿吨标准煤，是我国目前年度能源消耗总量的26万倍。最重要的是，干热岩系统的排放几乎为零，无废气和其他流体或固体废弃物，可维持对环境最低水平的影响，最大程度地缓解气候变化压力。

　　我国幅员辽阔，地下蕴藏的地热能极其丰富并且遍布各处，与其他几种新能源相比，其具有稳定性高、品质好、储藏量高、遍布区域广、可再生等优点，并且未被大量开发。因此，地热能开发利用逐渐成为了新能源产业中最具开发潜力、最具有市场空间、最具有经济社会效益的产业。

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　　北极星电力网获悉，日前，在印尼巴厘岛二十国集团工商峰会上(G20峰会的重要配套活动），中国电建所属山东电建三公司联合体与印尼国家石油公司下属地热公司PGE签订印尼卢穆特巴莱二期55兆瓦地热项目EPC合同。据悉，印尼卢穆特巴莱二期55兆瓦地热项目，位于苏门答腊岛的南苏门答腊省，项目工期24个月。

　　8月29日，国家能源局综合司发布关于加快推进地热能开发利用项目信息化管理工作的通知，地热能开发利用计入本地可再生能源消费总量，按照国家有关文件与新增可再生能源消费不纳入能源消费总量控制做好衔接。详情如下：国家能源局综合司关于加快推进地热能开发利用项目信息化管理工作的通知国能综通新能

　　8月24日，河北省发改委发布关于地热能存量项目登记复核情况（第二批）的公示，拟备案名单（第二批）包含316个项目，不予备案名单（第二批）函85个项目，详情如下：关于地热能存量项目登记复核情况（第二批）的公示为规范管理地热能开发利用项目，根据相关文件精神和工作要求，我委联合省自然资源厅、省

　　俄乌冲突让隔岸添火的美国终是将火烧到了自己身上。为了摆脱化石燃料的束缚，“向地球要热”的号召又热起来了！（来源：微信公众号“能见”作者：李洋戎文华）美国能源部（DOE）于当地时间周四（28日）宣布，计划投资1.65亿美元推动地热能发电项目，利用石油和天然气行业的专业知识解决地热能领域的开

　　营造有利政策环境因地制宜发展地热——访国家地热能源开发利用研究及应用技术推广中心技术委员会副主任兼秘书长刘世良核心提要◆地热能利用过程中不排放二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和粉尘等污染物，对自然环境条件改善和生态环境保护具有显著效果，契合我国碳达峰、碳中和目标。◆近年来，国家出台一

　　北极星电力网获悉，河北省发改委近日发布关于地热能存量项目拟备案名单（第一批）的公示，共122个项目，详情如下：为规范管理地热能开发利用项目，根据《关于促进全省地热能开发利用的实施意见》（冀发改能源〔2022〕239号）文件精神和相关工作要求，我委联合省自然资源厅、省水利厅，并委托相关专家对

　　北极星电力网获悉，山西省发改委近日发布《关于全面推广地热能在公共建筑应用的通知》，重点选择在机场、车站、医院、学校、体育场馆、展览馆、园区、政府办公楼等大型公共建筑开展地热能供暖（制冷）项目试点，通过试点带动，探索有利于地热能开发利用的应用场景和市场模式，推动降低成本、扩大规模、

　　北极星电力网获悉，近日，河北省发改委印发《关于促进全省地热能开发利用的实施意见》，河北省以增加可再生能源供应、减少温室气体排放、实现可持续发展为导向，深入开展地热资源勘查，因地制宜推进地热能项目建设，规范和简化管理流程，建立完善信息统计和监测体系，促进全省地热能科学有序、清洁高效

　　地热能是一种绿色低碳、可循环利用的可再生能源，具有储量大、分布广、清洁环保、稳定可靠等特点。我国地热资源丰富，市场潜力巨大，发展前景广阔。开发利用地热能不仅对调整能源结构、节能减排、改善环境具有重要意义，而且对培育新兴产业、促进新型城镇化建设、增加就业均具有显著的拉动效应。地热能

　　记者从第六届世界地热大会上获悉，2020年中国地热直接利用装机容量占全球的38%，连续多年位居世界首位。

　　“地热作为五大非碳基能源（太阳能、风能、水能、地热能、核能）之一，在‘双碳’行动中起到不可替代的作用。目前，地热开发迎来一个蓬勃发展的大好时机。尤其是中深层地热，资源开发潜力巨大。”近日，在2022年第四届地热开发百人论坛暨中深层地热能技术应用线上研讨会上，中国科学院院士、中国地热产

　　随着全球范围内能源需求的不断增长，加快探索可再生能源利用技术对缓解能源紧张问题具有重要意义。与其他可再生能源相比，地热能在发电、供暖和综合利用等方面有着巨大的发展潜力，选择合理的方式对多级地热资源进行分类并高效开发利用是近年来世界各国研究的热点。对地热能的发展历史与应用方式进行了概述，着重对地热能直接利用技术、多级地热发电站技术及地热综合利用技术进行了系统地梳理与总结，并归纳了不同地热能开发利用技术的相应特点及适用的地热环境。最后，对地热能合理开发利用所需考虑的因素进行了讨论，并对地热能未来研究的发展趋势进行了展望，为地热能的深入研究与商业开发提供了参考

　　长春莲花山综合能源项目主要是以地热能为主的项目，地热能的优势，主要是可以一机多用，冷、热、生活热水。长春国色天莲国色天莲智慧综合能源项目采用浅层地源热泵技术方案和园区提供用能服务，提高清洁能源利用水平，提升园区居住品质。——吉林电力股份有限公司科技与创新部主任叶绍义11月20日，北京

　　近日，陕西咸阳发布《咸阳市蓝天保卫战2020年工作方案》，要求统筹推进清洁取暖和散煤治理。坚持“以气定改、以供定需，先立后破、不立不破”原则，在保证温暖过冬的前提下，持续推进清洁取暖工作；2020年采暖季前，在保障能源供应的前提下，平原地区基本完成生活和冬季取暖散煤替代。《方案》指出，强

　　人类很早以前就开始利用地热能，例如利用温泉沐浴、医疗，利用地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等。但真正认识地热资源并进行较大规模的开发利用却是始于20世纪中叶。地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类，而对于不同温度的地热流体可能利用的范围如下：1、2O0～400℃直接发电及综合利用;2、150～200℃双循环发电，制冷，工业干燥，工业热加工;3、10O～15O℃双循环发电，供暖，制冷，工业干燥，脱水加工，回收盐类，罐头食品;4、50～100℃供暖，温室，家庭用热水，工业干燥;5、20～50℃沐浴，水产养殖，饲养牲畜，土壤加温，脱水加工

　　中国科学院广州能源研究所是我国最早从事地热能利用技术研究与开单位。经过30年的研究与实践，取得了多项具有实用意义的技术与研究成果，积累了丰富的实践经验。目前拥有的主要技术有：地热发电技术、地热热泵供热采暖技术、地热水吸收式制冷技术、建筑物空调蓄冷节能技术、地热干燥与热泵干燥技术、全自动温控地热供热技术、温泉游泳池综合技术、地热能梯级综合利用技术等。1、地热发电技术（全国科学大会奖、科学院科技进步二等奖）1970年，在广东省丰顺县建立了我国第一座地热发电试验电站。在大量试验研究的基础上，于该电站安装了一台地热水型的发电机组。该机组利用91℃、230吨/小

　　记者从山东省煤田地质局获悉，该局第一勘探队承担的“沂沭断裂带以东地区干热岩调查、研究与预测”项目日前通过验收。这个项目在日照市莒县、五莲县一带和威海市文登区发现干热岩富存区，资源量折合标准煤总计超过187.79亿吨。据了解，山东发现的干热岩富存区，1号、2号、4号位于日照市莒县、五莲县一

　　全球能源转型，正值其时。自20世纪70年代美国洛斯阿拉莫斯国家实验室提出干热岩地热能概念以来，干热岩地热能作为一种新兴的地热能源，受到了世界各国的高度重视。目前，正值能源低碳转型关键期的中国，也开启了对这种绿色、清洁、高效能源品种的战略性布局。（来源：微信公众号“国家能源报道”ID：gj

　　国家能源局、国土资源部近日下发通知，就组织编制地热能开发利用规划作出明确部署，这是继去年年初4部门下发《关于促进地热能开发利用的指导意见》后，地热能产业获得的又一政策利好。加快地热能开发利用，对提升能源供应保障能力，保障我国能源安全具有长远的战略意义。在拥有中低温地热直接利用能量“世界第一”头衔的同时，不能回避的是我国地热发电落寞多年的尴尬。在我国油气对外依存度日益攀升、环境成本持续上升的现实下，重新推动地热发电进程意义重大，地热发电缘何落寞、当前因何困扰、如何重现昔日辉煌值得探究。资源储量丰富、利用系数较高，技术攻关亟待发力目

　　各省(区、市)发改委(能源局)、国土资源厅(局)，新疆生产建设兵团发改委、国土资源局，国家地热能源开发利用研究及应用技术推广中心，中国地质调查局地热资源调查研究中心，国家可再生能源中心，水利水电规划设计总院:为落实《关于促进地热能开发利用的指导意见》(国能新能[2013]48号)，科学有序推进地热能开发利用工作，请各地组织编制本省(区、市)地热能开发利用规划。现将有关要求通知如下：一、收集整理本地区地热资源勘探评价成果，结合本地地热资源特点及用热、用电市场需求，组织编制地热能开发利用发展规划，明确地热能开发利用的发展目标、重点任务、区域布局和开发时序，

　　干热岩地热发电系统示意图 编者按青海地勘人员日前在共和盆地成功钻获温度高达153℃的干热岩。它们埋藏浅、温度高、分布范围广，填补了我国一直没有勘察发现干热岩资源的空白。那么，干热岩资源有什么价值?开发利用这类资源有什么困难?本期应知为您解读。什么是干热岩目前，人们对干热岩还没有统一的定义。早期，干热岩地热资源通常指温度大于200℃、埋藏于距地面两公里以下、无裂隙的岩体。但也有科学家认为，定义干热岩时，其温度与埋藏深度等条件不必过于严苛，只要岩体温度高、埋藏深度合理、内含流体较少(或不含流体)、能用干热岩技术来提取岩体中的热量的岩体均可称为干热岩。干热

　　共和盆地历史悠久、山河壮丽，早在旧石器时代已有人类在这里繁衍生息，这里有农、牧，矿藏，水，地热，旅游，动植物，风、光等七大优势资源。随着时间推移，许多深埋于地下的宝藏渐渐被人们所发现、认知，并得以开发利用。翻开历史档案，我们可以看到：2009年省博物馆考察队在共和县境内发现大量古生物化石，对研究黄河上游古地理环境及地质发展演化历史具有重要意义。2011年起，海南州规划在共和县一塔拉荒漠化草场地区开发建设光伏发电园区。到2013年，23家企业入驻海南州生态光伏园区，开工建设了装机容量1565兆瓦的光伏电场;开工建设风能发电场2个，总装机容量99兆瓦;在黄

　　干热岩发电示意图据消息，经过两年钻探验证，青海省共和盆地中北部地下2230米处，勘查到埋藏浅、温度高的干热岩，这是中国首次发现的可大规模利用的干热岩资源。据专家介绍，该岩体在共和盆地底部广泛分布，仅钻孔控制干热岩面积已达150平方公里，潜力巨大。对很多读者来说，干热岩还是个不太熟悉的词汇。干热岩通常埋藏在地表3000至10000米以下，是没有水或蒸气的、致密不渗透的热岩体，温度在150℃至650℃之间，是一种可用于高温发电的清洁资源。有数据表明，地壳中“干热岩”所蕴含的能量相当于全球所有石油、天然气和煤炭所蕴藏能量的30倍。利

　　经过两年钻探验证，“青海省共和县恰卜恰镇中深层地热能勘查”项目日前取得重大突破，共和盆地中北部地下2230米处勘查到埋藏浅、温度高的干热岩，这是中国首次发现的可大规模利用的干热岩资源。干热岩通常埋藏在地表3000至10000米以下，是没有水或蒸汽的、致密不渗透的热岩体，温度在150℃至650℃之间，是一种可用于高温发电的清洁资源。据估算，中国3000米至10000米深处干热岩资源总计相当于860万亿吨标准煤，是中国目前年度能源消耗总量的26万倍。据介绍，干热岩发电技术可大幅降低温室效应和酸雨对环境的影响，且不受季节、气候制约

　　拥有巨大的储量，能源开发过程中几乎无污染……被视为未来能源支柱的干热岩开发潜力巨大。然而，与国外已较为成型的技术相比，我国干热岩的开发还处在起步阶段。干热岩发电（资料图）“如果现在我们还不开始干热岩的开发，工作永远会是零。”在近日召开的干热岩开发战略研讨会上，中国地质科学院水文地质环境地质研究所研究员、地热研究室主任王贵玲表示，要重视干热岩的开发利用，在干热岩资源调查的基础上加强技术研发，追踪国际技术。多位专家也在接受记者采访时强调，我国干热岩的开发利用若想破冰，需要从多方面努力。而当务之急是要做好干