地热产业迎来规模化发展的关键时期
————中国能源研究会副理事长、国家地热能中心指导委员会主任、中国工程院院士曹耀峰
一、地热是稳定可靠、资源丰富的优质能源
地球内部是一个巨大的热库，科学家已经确定地核的温度是6000摄氏度，其炙热程度可与太阳表面相媲美。地球内部通过火山爆发、温泉、间歇喷泉及岩石热传导等形式不断向地表传送热量。地热资源是指在现有技术经济水平条件下可以被人类利用的地热能、地热流体及其有用组分。
地热产业资源基础雄厚。目前我国实现商业化开发的地热资源（浅层地热能与中深层地热资源）年可开采量约26亿吨标煤。
“十二五”末，我国地热资源年利用量为2000万吨标煤，年利用量已位居世界第一，但相对于丰富的资源储量而言，开发潜力仍较大。此外，我国干热岩资源潜力巨大，有望成为战略性接替能源。据中国地调局评价数据，中国大陆3.0-10.0km深处干热岩资源基数折合856万亿吨标煤，如能大规模商业推广利用，将会明显改善我国的能源供应消费结构，加速能源消费和生产革命的进程。
相对于其他能源类型，地热的最大优势就是稳定可靠。在我国能源结构转型过程中，要真正在某一能源消费领域实现对于煤炭等常规化石能源的替代，稳定可靠是基本要求。
2018年我国原油与天然气对外依存度已经分别达到70%与45%左右，能源供应安全存在较大压力，而地热是本土能源，赋存于我国广衰的国土之下，可以稳定持续的为发电、供暖（制冷）供能。
水力发电、光伏发电、风力发电受季节、气候、昼夜等因素影响，供能不稳定是造成弃风、弃光、弃水重要因素之一。地热发电同燃煤发电类似，可作为基本载荷，地热电站可全天候随时启停、参与调峰，实现真正意义上的可再生能源多能互补。地热供暖方面，在保证合理回灌的前提下，供暖项目投产后可稳定运行30-50年。
二、充分认识发展地热产业的重要意义
2016年，为保障我国地热产业健康有序发展，中国工程院设立重点咨询项目“中国地热产业规划和布局战略研究”。经过项目组的研究发现，发展地热产业对于我国能源结构调整、大气污染治理、应对气候变化具有重要意义。
第一，地热在调整能源结构中贡献突出。按照《能源发展“十三五”规划》，我国非化石能源占比从2015年的12%提高到2020年的15%，增长3个百分点。根据《地热能开发利用“十三五”规划》，地热能占比将从2015年的0.47%提高到2020年1.46%，提高约1个百分点。也就是说“十三五”非化石能源3个百分点增幅中，地热“三分天下有其一”，在未来能源结构调整中的贡献十分突出。
第二，地热在应对当前大气污染中贡献突出。根据燃煤供暖锅炉《锅炉大气污染排放标准》（GB13271-2014），二氧化硫、氮氧化物和粉尘排放标准分别为400mg/m³、400mg/m³、80mg/m³，而根据2015年发布的《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》，到2020年，燃煤电厂二氧化硫、氮氧化物和粉尘排放标准分别为35mg/m³、50mg/m³、10mg/m³，采暖锅炉是超低排放电厂锅炉的将近十倍，散煤更是燃煤发电排放的数十倍。相对于太阳能发电、风电等，替代的燃煤电厂排放的污染物，地热供暖替代的是供暖锅炉燃煤与农村散煤所产生的污染物，对于大气污染治理的意义将更加突出。
第三，地热在应对气候变化中贡献突出。作为全球温室气体排放量最大的国家，我国面临较大减排压力。实现超低排放的燃煤发电与天然气，虽然氮氧化物、二氧化硫与粉尘大幅减少，但二氧化碳等温室气体排放并未减少。从根本上应对气候变化带来的威胁，仍然需要加大可再生能源的发展力度。根据地热“十三五”规划，十三五期间，地热将实现替代标煤7000万吨，相对应的减排二氧化碳1.7亿吨。发展地热能，对于我国应对气候变化、履行《巴黎协定》中国承诺较有意义。
三、我国地热产业进入规模化发展的关键时期
我国是世界上利用地热能较早的国家之一，拥有世界上体量最大的地热产业。根据最近一届世界地热大会（2015）统计数据，我国地热直接利用量达到48435GWh，占据世界范围直接利用总量的30%，年利用量连续多年位居世界第一；地热发电发展相对滞后，年发电量150GWh，位居世界第18位。综合地热直接利用与发电两部分，我国年开发利用总量仍位居世界第一。
我国地热产业的利用结构不断完善。温泉洗浴是各界对地热产业的早期印象。事实上，浅层地热能供暖（制冷）与中深层地热供暖规模早已超过温泉洗浴，目前地热产业以能源化利用为主。
我国地热能产业利用形式不断优化。不同于以往“取热又取水”的不可持续的开发形式，近年来“取热不耗水”、“完全回灌”已成为中深层地热供暖的基本要求，地热能真正实现了可再生、可持续的利用。
我国地热能产业迎来重要发展机遇。近年来国家层面重大战略、利好政策不断出台，地热产业市场空间不断增大：
第一，首部五年规划出台，推动地热产业规模发展。2017年1月，国家发改委、国家能源局及国土资源部联合发布《地热能开发利用“十三五”规划》，该规划是“十三五”时期我国地热能开发利用的基本依据。国家在“十一五”规划中列入了风能、太阳能规划目标，并出台了一系列扶持政策，结果10年来风能装机容量增长了103倍，太阳能光伏发电装机容量增长了635倍。作为国家层面首个地热产业规划，地热“十三五”规划的出台是我国地热产业发展的里程碑事件，必将对我国地热产业快速、健康发展起到极大的推动作用。
第二，“北方地区清洁取暖”的推进扩展了地热产业市场空间。2016年12月21日召开中央财经领导小组第十四次会议上，习总书记提出推进北方地区冬季清洁取暖，要求宜气则气、宜电则电，尽可能利用清洁能源。通过一段时间的运行，清洁取暖的推进思路不断优化。2018年6月27日，国务院印发《打赢蓝天保卫战三年行动计划》，提出按照“宜电则电、宜气则气、宜煤则煤、宜热则热”原则推进北方地区清洁取暖。总体思路中添加了“宜热则热”意味着经过一段时间实践论证，地热供暖得到肯定认可，未来将取得更大程度推广。国家能源局高度重视发挥地热供暖在清洁取暖工作中的重要作用，目前正在组织国家地热能中心、电规总院等单位开展全国范围的调研，以支撑地热管理办法制定等相关工作。
第三，“雄安新区”将打造地热高质量开发利用全球样板。2017年4月1日，中共中央、国务院决定设立河北“雄安新区”。根据第一阶段地质调查结果，“雄安新区”是我国中东部地热资源最丰富、开发利用条件最好的区域之一。同时“雄县模式”已为雄安新区下一阶段规模化开发地热积累了成功经验。《河北雄安新区规划纲要》指出，未来新区要科学利用区内地热资源，综合利用城市余热资源，合理利用新区周边热源，形成多能互补的清洁供热系统。《河北雄安新区总体规划（2018-2035年）》已获国务院批复，未来新区建设将全面开展。继雄安市民服务中心（近10万平米）采用浅层地热能供暖之后，容东安置区（1205万平米）也将率先实现规模化地热供暖。未来，雄安将打造地热高质量开发利用全球样板。
第四，“四深”战略将加速我国干热岩（EGS）商业化开发进程。《“十三五”国家科技创新规划》提出要加强“深空”“深海”“深地”“深蓝”（“四深”）领域的战略高技术部署。
其中深地计划的子课题16将针对干热岩勘查开发技术开展研究。最近科技部将发布“深地资源勘查开采”重点专项2019年项目申报指南。根据指南，科技部将设立“深层地热资源探测评价关键技术研究”重点专项。综合来看，“深地”战略将促进我国形成具有知识产权的干热岩勘查开发关键技术，加速我国干热岩（EGS）商业化进程。
地热绿色环保、稳定可靠、资源丰富，是一种极具发展潜力的优质能源。大力开发地热能，是推进生态文明建设、践行绿色发展理念的重要举措。经过多年发展，地热产业已经取得了一定成绩，随着政策环境的不断完善，地热产业迎来规模化发展的关键时期，地热的春天已经到来。
（来源：《能源研究通讯》2019年第2期）