我國地熱能開發利用模式漸行漸清晰

  地熱儲量大、分布廣，具有清潔環保、用途廣泛、穩定性好、可循環利用等特點，與太陽能、風能相比不受季節、氣候、晝夜變化等外界因素干擾的優勢，使其成為我國開發新型基礎能源的一種現實并具有競爭力的選擇。

  近年來，為加強生態文明建設，治理大氣污染、降低煤炭等化石能源消費占比，全國已普遍關注清潔能源的開發利用。

  2016年，地熱能開發首次被寫入全國經濟社會發展總規劃。根據《中國“十三五”地熱產業發展規劃》征求意見稿，到2020年，我國地熱供暖/制冷面積將累計達16億平方米，加上發電、種植、養殖、洗浴等，共可替代標準煤7210萬噸。

  在展現產業重大發展契機的同時，征求意見稿中重點提到了要做好地熱資源潛力勘查，形成地熱產業方向和較為完整的地熱能開發利用管理體系和政策體系，形成比較完備的地熱能開發利用設備研發、標準體系、監測體系。

  在2014年的中國國際礦業大會上，曾有專家就提出，專業隊伍建設、政策配套、產業結構優化和資源整合，是將地熱能打造成為國民經濟新的增長點的關鍵。

  兩年過去，當前地熱能開發利用的進程怎么樣?記者近日對此進行了跟蹤采訪后發現：一個管理、技術、綜合利用三者相互支撐促進的地熱能發展模式正在漸漸清晰。

  構建全流程管理體系

  地熱能一般是在當地即采即用。如何管理，直接關乎能不能用好這個資源。

  “地方上開發地熱，需要政府支持、企業合作。但現在很多地方沒有設立專門的地熱管理部門，導致地熱資源的合理開發利用和礦權登記遇到困難。”在國家地熱能源開發利用研究及應用技術推廣中心經濟所所長王延欣看來，在企地合作開發地熱中，需要政府主導，成立專門的管理部門，實現資源科學高效開發。

  近年來，一些成功試點也體現出地熱開發管理的重要性。2009年，河北省政府與中石化集團在河北雄縣啟動的合作試點，為地熱能集中利用提供了一種行之有效的模式。經過6年的建設，雄縣利用地熱供暖面積385萬平方米，90%以上的供暖采用了地熱能，建成全國首個“無煙城”。其中，“四個統一”發揮了至關重要的作用。該縣由政府統一制定地熱勘探、開發、運行維護、暖費貼費收取等方面的優惠政策;成立地熱管理辦公室，對地熱能的綜合利用進行統一管理;編制地熱發展專項規劃，納入城市建設和經濟發展總體規劃之中;授予中國石化集團地熱資源開發特許經營權，進行整體開發。

  “截至2015年底，全市登記地熱采礦權329個，供暖小區及公建項目352個，供暖面積達到2503萬平方米，較‘十一五’末增加1259萬平方米，增長101%。地熱開發創造直接經濟效益6.9億元/年，創造間接經濟效益3.9億元/年，直接和間接帶動從業人數約5000人;地熱利用相當于年節約標準煤32.6萬噸，減少二氧化碳排放77.5萬噸。”這是記者從天津市國土資源和房屋管理局地熱管理處拿到的一組數據。

  天津市在地熱大規模開發利用上取得的成績讓其成為很多地區效仿的模板。天津市國土房管局地熱管理處處長侯福志表示，地質條件好、起步早、范圍廣是天津能把地熱做大的基礎，但要想做強，形成一整套貫穿探-采-用的全流程管理體系很關鍵。

  2014年，天津市正式發布實施了全國第一部中低溫地熱鉆探領域的地方行業標準——《中低溫地熱鉆探技術規程》(DB 12/T 541-2014)。“十二五”期間，天津市又先后出臺了《地熱礦業權公開出讓程序》等9項管理制度，組織編制了《中低溫地熱鉆井技術規范》、《地熱單(對)井資源評價技術規程》、《天津市淺層地熱能勘查評價技術規程》等3項地方標準，基本形成依托制度和地方標準的規范體系。

  2015年，天津市通過串聯改并聯、優化評估論證程序等措施，提高了地熱礦業權出讓和審批效率，使探礦權出讓時限由原來的199日縮短為122日，提高效率39%。這一改革舉措贏得了管理相對人的肯定。

  此外，天津在證后監管方面做到了全覆蓋。建立了專業的地熱監測隊伍和督察員隊伍，依托信息化技術建立了地熱開發動態監測系統，實現了開采量、回灌量、溫度等基礎數據的即時上傳和數據共享，為依法加強資源保護等工作提供了基礎。近5年累計征收地熱礦業權價款1.95億元，為地質勘查和資源保護工作提供了資金保障。

  注重保護和高效利用

  2013年1月，國家能源局、財政部、國土資源部、住房和城鄉建設部等四部委聯合印發了《關于促進地熱能開發利用的指導意見》，提出到2020年全國地熱能開發利用的指導思想和戰略目標。該文件的出臺，標志著我國地熱產業步入了快速發展時期。目前，我國淺層地熱能利用年均增長率超過30%，31個省份均有開展淺層地熱能的開發利用活動。

  地熱總量大，是不是意味著可以無節制地開采?

  記者注意到，今年新出臺的《天津市地熱資源管理實施辦法》首次引入了安全利用的概念，并把地表水熱儲回灌政策要求制度化。采訪中，多位業內專家也均提出，地熱開發前期要做好資源評價，開發利用中要重視資源保護，保證整個地熱資源的可持續開發，不能過量開采。

  據了解，目前，我國對地熱資源的利用，主要是通過開采利用地熱載體——地熱水，但隨著開采量的增大和開采時間的延續，熱水的循環補給量小于開采量，熱水位逐年下降的趨勢日益顯現，直接影響到地熱資源的深度開發。地熱回灌問題已引起了不少地區的重視，尤其是早期開發利用的盆地型熱田地區，如北京、天津、華北等地，建立了“采灌結合、以灌定采、取熱不取水”的雄縣開發利用模式。

  近年來，在關注安全開發的同時，地熱資源的集約節約利用被放在了更加重要的位置。其中，地熱資源梯級利用、現代高效農業、多能源集成等正不斷拓展地熱資源利用的外延，并取得了成效。

  天津市使用地熱資源的農業種植和水產養殖單位共11家，面積超過1000萬平方米。北京市最大的地熱供暖社區項目北苑家園，是集住宅、商業、辦公于一體的綜合性建筑群，供暖面積40.6萬平方米，不僅實現了地熱水的梯級利用，同時還結合水源熱泵系統，滿足了小區內的冬季供暖和夏季供冷需求。

  已啟動的國內首例地熱梯級利用國家示范工程——博野“發電+工業應用+供暖+現代農業”一體化項目，把高于90℃的用于地熱發電，70℃～90℃的用于供暖，剩余的尾水進行農業灌溉。完成后可實現地熱發電裝機5兆瓦，供暖面積為200萬平方米。

  2013年在河北省辛集市啟動的復合能源利用系統，通過地熱能、太陽能、生物質能等可再生能源及工業余熱和常規能源的復合能源利用，結合能源動態調節技術進行系統集成，提高能源開發利用效率。預計到2030年，辛集市將形成：皮革工業區利用深層地熱能、污水源熱泵、工業余熱、太陽能共同供熱;新城鎮清潔化工園區利用深層地熱能、工業余熱和太陽能共同供熱;中心城區南部區域以地熱為主、工業余熱為輔，中心城區其它地區以深層地熱供熱為主，以淺層地熱能為輔助;各鄉鎮利用深層地熱進行集中供熱。屆時，配合市政建設，供暖面積將達6000萬平方米。

  在石化行業，初步建成了一批油田采油污水余熱工業、民用示范項目，將低品位回注污水余熱轉化成能夠滿足原油外輸和摻水加熱以及邊遠礦區供暖需要的熱源，替代了過去的燃油和天然氣加熱爐，節能減排效果顯著。

  積極參與國家重大工程

  地熱資源根據溫度不同大體分為發電和直接利用兩種方式。高溫地熱資源主要用于發電;中溫和低溫地熱資源則以直接利用為主;對于25℃以下的淺層地熱能，可利用地源熱泵進行供暖和制冷。

  地熱集中供暖，替代的是燃煤供暖鍋爐和直燃的散煤。目前，我國供暖鍋爐和直燃散煤等約為6億噸～7億噸/年，大力發展地熱供暖對改善大氣環境具有十分重要的作用。據悉，截至2015年年底，我國已形成年利用地熱供暖/制冷面積4.94億平方米，實現年替代標準煤1450萬噸，減排二氧化碳3750萬噸，帶來了良好的經濟效益、社會效益和環境效益。

  黨的十八屆五中全會提出，要推動低碳循環發展，建設清潔低碳、安全高效的現代能源體系，實施近零碳排放區示范工程。這為地熱資源大規模利用提供了廣闊的發展空間。

  王延欣告訴記者，現在中石化新星公司在雄縣進行的試點，不但對城區供暖，而且開始與城區周邊的新農村建設結合起來，目前已經和9個城鎮簽訂協議，除了保證雄縣城區的供暖之外，還要保證新農村供熱。據悉，“十三五”期間計劃實現65萬平方米新農村供暖，目前已經實現48萬平方米供暖需求。

  眾所周知，我國地熱資源直接利用總量多年來位居世界第一。2014年年底，我國地熱直接利用發生了可喜的變化，地熱供暖比例首次超過溫泉洗浴，其中地源熱泵為58%，地熱供暖為19%，溫泉洗浴為18%。我國地熱開發的能源性、技術性更加突出。然而直到2015年年底，我國地熱發電總裝機容量僅為27.88兆瓦。

  “干熱巖要想達到商業化利用還有一段路要走，現在的問題是存在技術瓶頸，很多無法使用，可以使用的效率又不太高。溫暖藏區、光明藏區，地熱在脫貧致富方面可以做很多工作。”在2016中國國際礦業大會上，中國地質調查局水文地質環境地質研究所所長王貴玲介紹，根據“十二五”期間中國地質調查局對地熱資源進行的調查評價，若實施回灌，地熱供暖可以替代18.84億噸標準煤，地熱發電有1/3三峽電站的發電潛力，對改善我國能源結構具有十分重要的意義。

  《中國“十三五”地熱產業發展規劃》征求意見稿提出了開展京津冀協同發展地熱資源綜合利用、中原及黑龍江中深層地熱供暖、長江經濟帶淺層地熱能利用、西藏地熱發電、干熱巖發電示范基地建設等五個重大工程。不難看出，地熱即將成為新能源體系和資源扶貧中的重要一員。

  據了解，“十三五”期間，中國地質調查局將重點開展西南地區，特別是川西藏南地區，松遼平原、華北平原等地區的地熱勘查工作，降低商業資金進入開發地熱資源的勘探風險，推動地熱資源的規模化利用。在西部地區進行干熱巖開發試驗，主控建造和循環試驗等一些技術研發工作，希望在“十三五”末能夠實現干熱巖發電，“十四五”、“十五五”可以達到國際領先技術水平。

  王貴玲認為，目前，應該規范淺層低溫能利用市場，大力推進淺層地溫能在建筑物、供暖制冷方面的利用，積極推動淺層地溫能的利用以及技術模式，總結不同類型地區的利用類型與模式。同時，他表示，應當科學利用，加強回灌，保持地熱資源、水熱型地熱資源的可持續利用。

  盆地地區的回灌技術是地熱資源開發的主要瓶頸問題。近年來，國家地熱能源開發利用研究及應用技術推廣中心——中國石化集團新星公司開展了回灌技術攻關，目前已實現灰巖熱儲層100%回灌，砂巖地層回灌取得階段性成果，并力圖通過研究打破砂巖熱儲規模化開發的瓶頸，開辟地熱開發新“藍海”。據悉，目前，山東商河、樂陵試驗井回灌率超過80%，已實現工業化推廣;陜西咸陽正在進行回灌試驗，文林2號井回灌系統已經取得國家專利局頒發的“砂巖地熱尾水經濟回灌系統”技術專利，自然回灌量連續兩個采暖季保持在100立方米/小時以上，最大瞬間回灌量達148立方米/小時，回灌率達到100% 。