我国地热产业持续高质量发展

  ——《中国地热产业高质量发展报告》解读
  [中国石化报2023-09-18]中国石化在河北雄县成功打造了我国第一个地热供暖“无烟城”，在雄安新区的供暖能力已经超过1000万平方米。图为河北雄安新区白洋淀航拍图。
  9月15日至17日，2023年世界地热大会在京举办，《中国地热产业高质量发展报告》在会上发布，全面分析了我国地热资源及开发现状，展望了地热资源未来发展方向。
  资源现状
  我国地热资源丰富，地热资源量约占全球的六分之一
  全球地热能资源量是煤炭资源量的数万倍，目前年直接利用量为28.4万吉瓦时，折合1亿多吨标准煤。我国地热资源量约占全球的六分之一，地热资源丰富，开发利用潜力大。
  热源是优质地热资源形成的核心要素，有效盖层是减少热散失和热量保存的必要条件。受特提斯和西太平洋两大构造域相互作用的影响，我国西部的藏南－滇西－川西地区及东部台湾中央山脉两侧地震、构造及岩浆活动强烈，有着良好的地热资源形成条件。我国西南和东南地区大地热流值较高，是我国高温地热资源发育较好的地区，地表温泉显示较多。我国北方地区的含油气盆地蕴藏着丰富的地热资源，渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、松辽盆地等含油气盆地大地热流值整体较高，最高可达80毫瓦/平方米。
  中国地热资源主要分为三类：浅层地热资源、水热型地热资源和干热岩型地热资源。
  浅层地热资源在全国范围内分布较广泛，主要分布在中东部省份，包括北京、天津、河北、山东、河南、辽宁、上海、湖北、湖南、江苏、浙江、江西、安徽等13个省（市）。
  中国水热型地热资源非常丰富，已发现出露温泉2334处，在册地热开采井5818眼。根据中国地质调查局区域地热调查成果显示，我国水热型地热资源折合标准煤1.25万亿吨，每年可开采量折合标准煤18.65亿吨。
  干热岩型地热资源通常与水热型地热资源相伴而生，位于其下部或旁侧，分布范围较广，在我国大部分含油气盆地及近现代构造活动强烈区均有发育。中国地质调查局数据显示，中国陆区地下3000～1万米范围内干热岩型地热资源量折合标准煤856万亿吨。根据国际干热岩行业惯例，以其2%作为可开采资源量计，约为2022年我国全年能源消费量的3200倍，地热资源利用潜力巨大。
  利用潜力
  以供暖（制冷）为主的地热发展路径形成，地热直接利用居世界第一
  在清洁供暖需求的强烈作用下，中国逐渐形成了以供暖（制冷）为主的地热发展路径，带动中国地热直接利用多年稳居世界第一，为国际地热发展提供了新思路。
  我国的地热利用方式有浅层地热供暖制冷、水热型地热供暖、温泉利用、地热农业、地热发电、油田地热与耦合利用等，目前主要以供暖利用的方式发挥作用，地热发电仅有约16兆瓦在运行，农业烘干、工业利用、融雪等地热直接利用方式还不多见。截至2021年底，我国地热直接利用能力折合100.2吉瓦，年利用量超82万太焦。
  在浅层地热供暖制冷方面，截至2021年底，我国浅层地热供暖（制冷）能力为8.0亿平方米，年利用量超39万太焦。主要分布在东部平原地区，其中环渤海地区发展最好，长江中下游平原次之。
  环渤海地区由于清洁取暖需求强烈，浅井施工成本较低，成为中国浅层地热供暖（制冷）最集中的区域。河北供热（制冷）能力位列各省第一，辽宁、山东紧随其后，北京位列第四，显示了分布式能源在城市供暖发展中的适应性。
  在长江中下游平原，上海、武汉、重庆等城市都有大型江水源热泵供暖制冷项目建成投运，单体工程超百万平方米。同时，地下水源、土壤源项目遍布，为楼群、社区提供集中供暖制冷，面积通常在数千至几十万平方米。
  在水热型地热供暖方面，截至2021年底，中国水热型地热供暖能力达到5.3亿平方米，占全国城市集中供热比重已升至5%，年利用量超32万太焦。河北、河南、山东、陕西、天津等省市，依托丰富的地热资源，逐渐发展成为水热型地热供暖的主要区域。
  河北省水热型地热供暖能力稳居全国首位，打造出以“雄县模式”为代表的整县（市）推进地热供暖的示范样本。
  河南省水热型地热供暖能力增速迅猛。近几年，河南省政府推动地热供暖发展的力度大，地热发展环境得到较大改善，2021年水热型地热供暖能力同比增速达到20%。
  山东省形成了以砂岩热储地热供暖为特色的发展方式，针对省内地热资源特点，开展砂岩热储开发、回灌技术攻关和项目建设。
  陕西省水热型地热供暖主要集中在关中盆地，以西安－咸阳为核心向渭南、宝鸡两翼延展。近几年，井下换热技术得到地方支持并取得长足发展，供暖能力不断提高。
  天津市是中国水热型地热供暖能力最大的城市，地热的开发利用验证了分布式能源规模化应用在建筑密集的大城市的可行性，为大中型城市规模化地热开发积累了经验。
  在温泉利用方面，中国利用天然温泉和地热井水进行洗浴、理疗、娱乐和旅游几乎遍及全国各省（区、市），极受消费者青睐，吸引了更多的投资，促使温泉利用成为排名第二的地热直接利用方式。截至2021年底，仅获评温泉之乡（城、都）的72个地区的温泉年利用能力达6665兆瓦，年利用量超10万太焦。
  在地热农业方面，中国地热农业利用已遍布20多个省（区、市），总利用能力达到1108兆瓦，成为地热直接利用的新的增长点。其中，地热温室种植能力381兆瓦，年利用量4681太焦，主要种植鲜花和特种蔬菜，主要分布在天津、河北、山东等省市；养殖场能力530兆瓦，年利用量5518太焦，主要养殖热带鱼类、对虾、鳄鱼等高附加值产品，主要分布在环渤海地区；食品加工能力197兆瓦，年利用量2360太焦，已在天津、河北等地用于辣椒等食品烘干。
  在油田地热与耦合利用方面，目前将油气开发过程中的地热能用于油田生产，利用油田废弃井提取热能，推进地热能与天然气、光伏等能源形式耦合发展，已在胜利油田、大庆油田等地落地。
  成就及展望
  可持续发展能力增强，资源优势将得到进一步发挥
  当前，我国地热产业取得一系列重大成就。地热企业增多变强。中国最大地热开发企业——中国石化持续发挥引领作用。中国石油、中国核电、中节能等中央企业和河北地矿、山东地矿、兖矿集团等地方企事业单位，海利丰、河南万江、浙江陆特、湖北风神、恒有源等民营企业纷纷入场。
  地热标准渐成体系。能源行业地热能专业标准化技术委员会成立，制定了涵盖5个专业、111项标准的行业标准体系，梳理了56项需研究制定的标准，目前已完成超40项。
  地热技术显著进步。发展形成地震+非地震技术结合的综合地球物理勘探技术，积累了地热应用相关技术，地热开发利用监测技术日益完善，多个省（区、市）、企业已建立了地热开发利用监测平台。
  人才培养持续加速。地热领域国际学术交流不断加强，天津大学、吉林大学、中国石油大学、中国地质大学、中科院地质与地球物理所、中科院广州能源研究所等高校和科研院所成立了地热中心、研究室等机构。国家地热能中心、中国能源研究会、中国石油学会等各类学术组织定期举办地热领域专题会议。
  重大工程陆续建成。中国石化在河北省雄县推进整县地热开发和完全回灌，打造了中国首座地热供暖“无烟城”。中国石油在河北唐山曹妃甸新城，建成水热型地热供暖能力230万平方米，已平稳运行3个供暖季，地热水采灌均衡。北京大兴国际机场地源热泵系统为257万平方米建筑提供供暖和制冷服务。北京城市副中心办公区通过热泵技术，率先创建“近零碳排放区”示范工程，为150万平方米建筑群提供夏季制冷、冬季供暖及生活热水。
  未来几年，地热能储量丰富、分布较广、稳定可靠、清洁低碳、可再生、可持续的优势将进一步发挥。
  雄安新区将持续发展地热清洁能源供暖，打造形成地热高质量开发利用的标准和样板，为中国地热发展提供借鉴和指导。
  中国北方地区依托渤海湾盆地、南华北盆地、汾渭地堑系集中连片分布的地热资源，在各级政府清洁取暖政策的驱动下，地热供暖将继续规模化替代燃煤供暖。
  长江中下游适宜地埋管系统、地下水源系统及地表水源系统开发，夏季炎热、冬季湿冷的气候将促使政府、企业和居民自发投资，通过浅层地热供暖（制冷）提高生活质量。
  高温地热资源丰富的区域，仍然是地热发电项目研究和投资的热点地区，将催生新的试验运行与商业化开发结合的中小规模地热电站。
  地热项目自动化监测控制将更加普遍，地热区域能智慧化管控发展将成为新趋势，能源使用效率将持续提升，持续引领可再生能源非电利用高质量发展，共同应对全球气候变化与挑战，为解决全球能源与环境问题、促进可持续发展作出更加重要的贡献。