地熱能開發利用能否再現“羊八井”時代？

我國的地熱能開發可以說是“雷聲大，雨點小”。在長達30多年的時間里，中國地熱界中惟一能“拿出手”的項目也只有羊八井。目前，美國地熱發電裝機容量超過了3000兆瓦，菲律賓接近2000兆瓦。2014年底，我國地熱發電總裝機容量為27.28兆瓦，目前使用地熱發電的國家有24個，我國排在第18位。而造成我國地熱發電逐漸落后于其他國家的主要原因是開發利用中的科研投入不夠，地熱利用技術發展失衡，特別是資源勘探、高溫地熱井鉆井等核心技術。

據新華社消息，經過8年時間的勘查和評價，新疆國土資源部門近日驗收確定，在位于新疆帕米爾高原的塔什庫爾干塔吉克自治縣發現兩處總面積達15平方千米的地熱資源。其中，塔縣曲曼村高溫地熱田為大型，面積達8平方千米，地熱流體溫度在100℃左右，部分在140℃以上，在地熱資源范圍、熱存儲條件上被認定為僅次于西藏的羊八井；在塔縣縣城西側的低溫地熱田，面積達7平方千米，地熱流體溫度36℃，MAX溫度可達54℃。

新疆地熱田的發現，著實令業內振奮，同時也引發了一系列思考——我國地熱能家底知多少？其開發利用的現狀如何，地熱發電為何踟躇不前？在當前政策、環境、市場的多重利好下，地熱能開發能否再現“羊八井式”的黃金時代？

摸家底

不久前，中國地質調查局發展研究中心授權中國礦業報社公開發表的《2017年上半年全國地質勘查形勢分析及未來》報告顯示，隨著我國經濟結構調整的不斷深入，不同礦種資源的需求在持續分化，戰略新興礦產和非常規能源礦產勘查投入穩定上升，并由此判斷地熱、三稀等戰略新興礦種的礦產勘查將進一步受到重視，同時建議加大地質勘查綠色轉型力度，牢固樹立“綠色”理念，積極推進地質勘查戰略性結構調整，加強低碳、環境友好型、戰略新興礦種礦產資源調查，推進地熱、三稀等資源調查評價。

事實上，地熱資源調查評價與勘查早已列入國土資源部、中國地質調查局的計劃日程中。“十二五”期間，中國地調局組織完成了336個地級以上城市淺層地溫能調查，31個?。▍^、市）地下熱水資源調查，啟動了干熱巖資源調查，基本查明我國地熱資源賦存條件、分布特征與開發利用現狀，初步評價了全國地熱資源量。其對全國地熱資源量的初步評價結果顯示，我國地熱資源年可開采量折合標準煤約26億噸，現年開采量僅相當于2100萬噸標準煤，開發潛力巨大。

相關統計數據顯示，我國是地熱資源相對豐富的國家，地熱資源總量約占的7.9%，可采儲量相當于4626．5億噸標準煤，主要以中低溫地熱資源為主。其中，高溫地熱資源(熱儲溫度≥150℃)主要分布在藏南、滇西、川西以及中國臺灣??；中低溫地熱資源分布廣泛，幾乎遍布全國各地，主要分布于松遼平原、黃淮海平原、江漢平原、山東半島和東南沿海地區。

據記者了解，“十三五”期間，國土資源部將開展萬米以淺地熱資源探測重大科學技術研究，為地熱資源的全面勘查開發提供技術保障；以完成的336個地級城市淺層地溫能調查評價為基礎，繼續擴大淺層地溫能調查評價范圍；在以往開展的重點地區地熱資源勘查以及全國地熱資源普查的基礎上，爭取在國家層面上設立地熱勘查專項，摸清中心城市地熱資源總量；開展重點地區干熱巖調查，圈定靶區，評價開發利用潛力，利用3~5年時間，初步建成2~3個干熱巖勘查開發示范基地；組織實施第三輪礦產資源規劃，推動清潔能源示范與循環利用，創新開發利用模式，提高地熱資源利用比重，促進地熱資源勘查開發利用進入規模化階段；配合有關部門大力促進地熱資源開發利用，制定相關法規，完善地熱資源勘查開發技術標準，不斷規范地熱資源勘查開發行為，保障地熱資源科學合理開發利用，力爭大幅提升我國地熱資源開發規模和水平。

據此，中國地質調查局啟動了地熱資源調查評價工程，在“十三五”期間加強開展淺層地溫能、常規地熱及干熱巖相關工作。

而作為我國“地球深部探測計劃”的一個重要組成部分，我國地熱探測與地熱能利用方案也已擬定。依據該方案，深部地熱資源探測將揭示深部地熱資源賦存機理，形成地熱資源探測與開發利用技術體系，評價地熱資源量，搭建地熱資源科學開發利用平臺，提出區域地熱資源科學開發利用戰略布局，促進我國地熱能大規模開發利用及產業化；其目標是，到2030年，建立地熱能源探測與規模開發成套技術，突破干熱巖利用核心技術，為地熱能源占國家一次能源消費總量達3%提供科技支撐。

促開發

作為一種集水、礦、熱為一體的能量資源，地熱能中的高溫地熱主要用于發電，中低溫地熱通常直接用于采暖、工農業加溫、水產養殖及醫療和洗浴等。此次新疆發現的曲曼地熱田屬高溫地熱，根據地質結構及長期測溫測壓分析，可穩產百年以上，具有熱儲埋藏深度淺、易開采的特點，適用于烘干、發電、采暖、醫療、洗浴、溫室等，而塔縣縣城西側的低溫地熱田可用于溫泉理療和旅游開發。據了解，塔縣已投資1.97億元建設采暖設施，供熱面積可達40萬平方米，將可解決周邊1．2萬人取暖問題。

對于高溫地熱，業內人士比較普遍的看法是，地熱發電是地熱利用的重要方式，高溫地熱流體應首先應用于發電。談到高溫地熱，不得不提西藏。西藏位于地熱富集區，地熱資源豐富且品質較好，有各類地熱顯示區(點)600余處，高溫地熱資源占全國地熱總量的80%。而羊八井地熱田位于西藏當雄縣羊八井鎮，海拔比較高，是世界的大型地熱田之一，面積達14.62平方千米。1977年，我國大陸臺兆瓦級地熱發電機組在羊八井成功發電。

據中國工程院院士、曾在羊八井工作30多年的多吉介紹，上世紀七八十年代，我國地熱利用跟水平是同步的，技術上不分上下，發電裝機容量世界*八位，低溫70攝氏度能夠發電，即使是在海拔4000多米，溫度、熱頻度不高的情況下都能發電，這在上都是沒有先例的。

據了解，羊八井地熱田熱儲資源可分為淺層熱儲和深層熱儲，目前用于電力生產的主要為淺層熱儲，羊八井地熱發電公司共裝機2.4萬千瓦，自1974年正式投運至今，共計發電量為30億千瓦時，目前正常投運淺層井為16口生產井。羊八井不僅是我國大的地熱電站，也是世界上惟一一座利用地熱潛層熱儲進行工業性發電的電廠。

可以說，羊八井熱電站開啟了我國地熱發電的黃金時代，成為我國在上享有盛譽的代表。

用地熱來采暖（制冷），也成為地熱開發利用的一大方向。這其中地源熱泵技術由于成本相對較低、技術難度不大而備受推崇，并在我國實現了快速發展。有人將地源熱泵比喻《白鹿原》里冬暖夏涼的窯洞。與窯洞居住在厚厚的“土層”中利用土壤特性的原理類似，地源熱泵所服務的建筑雖然都是處于地面之上的，但是其為室內供熱供冷的冷熱源卻是來自于地下。地源熱泵通過深埋于建筑物周圍的管路系統，在夏季將建筑物中的熱量“取”出來，釋放到水體或土壤中去，以達到夏季給建筑物室內制冷的目的；而冬季，則是通過地源熱泵機組，從土壤或水源中“提取”熱能，送到建筑物中采暖。

據統計，2015年底，我國淺層地熱能供暖面積達到3.92億平方米，全國水熱型地熱能供暖面積達到1.02億平方米。目前，京津冀地區地熱供暖達到了總能源利用率的10%，預計2020年地熱能供暖年利用量達到4000萬噸標準煤，京津冀地區地熱年利用量將達到約2000萬噸標準煤。

可以肯定的是，截至目前，我國淺層和水熱型地熱能供暖技術已基本成熟，淺層地熱能的應用范圍已擴展至全國，其中80%集中在華北和東北南部地區。

而依據《地熱能開發利用“十三五”規劃》，“十三五”時期我國新增地熱(制冷)包括新增淺層地熱能供暖(制冷)面積7億平方米，新增水熱型地熱供暖面積4億平方米；新增地熱發電裝機容量500兆瓦。到2020年，地熱供暖(制冷)面積累計達到16億平方米，地熱發電裝機容量約530兆瓦?？梢灶A見，隨著地熱能市場的進一步發展，地熱能將為居民住宅提供區域集中供暖，使這種清潔、、廉價的能源變成日常*的經濟生活能量來源。

此外，種植業、養殖業、旅游度假等也成為地熱開發綜合利用的重要領域。

“我國的地熱資源儲量是相當巨大的，目前開掘出來的，僅僅是其中的一小部分。”一位業內人士表示。

破瓶頸

值得注意的是，西藏羊八井地熱電站是目前我國惟一持續發電的地熱電站。“在長達30多年的時間里，中國地熱界中惟一能‘拿出手’的項目也只有羊八井。”多吉院士稱，目前，美國地熱發電裝機容量超過了3000兆瓦，菲律賓接近2000兆瓦。2014年底，我國地熱發電總裝機容量為27.28兆瓦，目前使用地熱發電的國家有24個，我國排在第18位。

“上世紀七八十年代，國家在羊八井對地熱發電進行了一定的研究開發，但之后一直沒有進行新技術、新設備的開發，直至2008年龍源電力將雙螺桿膨脹動力機運用到地熱發電上。但是，龍源電力的這個項目仍存在不完善之處，比如結垢、腐蝕問題還沒有得到有效解決。此外，地熱回灌目前在國內還是個大問題，會造成地表污染和地熱資源的枯竭。”龍源西藏新能源有限公司總經理張晞曾公開表示。

在張晞看來，從現有經驗看，地熱利用還面臨著一些困難和問題需要解決，政策方面由于地熱資源在地下的分布比較難以確定，所以地熱開發的成本具有很大的不確定性，需要國家在政策、資金方面加以扶持，當前斷言“十三五”地熱發展速度將在新能源中稱雄，為時尚早。

對此，多吉院士也強調，造成我國地熱發電逐漸落后于其他國家的主要原因是開發利用中的科研投入不夠，地熱利用技術發展失衡，并逐漸落后于其他國家，特別是資源勘探、高溫地熱井鉆井等核心技術。

據了解，開采地熱井的造價頗高，如果按照2千多米的鉆井深度，每口井的造價成本為500萬人民幣左右。如果國家沒有大力投入資本，僅靠企業的力量是無法滿足開采的需求。而地熱發電一直是地熱能開采利用的“老大難”問題。

事實上，上個世紀80年代后期，國家在地熱開發利用上基本不再投入，并在相當長的一段時期內也停止了相關的地熱資源勘查與評價工作，從而導致我國對現有的地熱資源該如何利用并沒有科學的規劃，包括如何配置已探明的儲量，如何統籌用于發電及供暖的比例等。

“這幾十年來，地熱發電止步不前的主要原因是國家對這個行業投入太少，除了電價有補貼，其余的資金全由企業來支付，壓力很大，而且現在的電價補貼仍然不夠。”一位業內人士表示。

而對于發展較為迅速的地熱供暖領域，也有業內人士表示，目前地源熱泵還存在著一些技術和經濟上的壁壘。鑒于空氣源熱泵和燃氣、燃煤供熱技術較為成熟，相較于這些傳統供暖形式的便利性，地源熱泵還得考慮普通的供暖空調技術與鉆井技術相結合的綜合利用。另外，由于鉆井費用或能占到整個系統初始投資的30%以上，再加上安裝維護費用較高，這些因素均使得部分投資者們仍然不敢放開投入。

業內人士認為，該領域的主要問題是責任主體與監管主體的工作沒有到位。近年來，我國地熱采暖增長的速度在世界上是快的，如果管理控制不當，將對已開發地區的資源可再生和環境造成近期難以恢復的惡果。

需“撐腰”

盡管當前地熱能開發利用正處于天時地利人和的機遇期，但若實現長足可持續發展甚至是“彎道超車”，依然任重而道遠。畢竟，資金的投入、技術的支撐、監管體系的完善等問題的解決，不可能一蹴而就。

而在推進地熱能開發利用的實踐中，國家的引導*。對此，一位業內人士表示，國家要引導市場、拉動市場，加大技術投入和優惠政策的支持力度，就像走路一樣，在看不到路的情況下，誰都不敢走，必須國家探路，開辟一個比較安全的路子，企業才能跟進。同時，核心的、公益性的投入需要國家去做。

“由于受地質條件復雜性的影響，我國地熱資源勘查具有一定風險，民營企業確實難以承受全部風險。如果國土資源部等部門能設立風險基金，為某些項目‘撐腰’，則能極大程度地推動中國地熱能的發展。”中國能源研究會地熱專業委員會主任鄭克棪表示。

在關鍵技術研發和人才培養上，多吉院士表示，需要國家加大投入，雖然我國供暖地熱能利用，但很多核心技術，如物探、化探、地質勘探設備以及發電技術與國外相比差距較大，基礎研究也是相對滯后，這都需要國家強有力的支持。在這方面，美國發展地熱有環境保護、前期風險投入等，而我國以羊八井為例，其發電系統設定年限是30年，但由于沒有資金投入，到現在系統都沒有更新。再就是維護成本，現在運行維護人員是100多人，如果技術跟進，自動化程度提高，只用七八個人就可以了。

依照當前的地熱能發展情況，除了技術支撐和國家政策支持，需要的就是培養和引進專業技術人才。“我國應當注重培養地熱專業技術人才，地熱專業技術人才相當缺乏——尤其是地熱資源勘探方面，這已成為業內普遍面臨的難題。”

此外，國家要在地熱能源的開發利用上起到宣傳和示范作用，提高大眾認知程度，在地熱資源綜合利用起來以后，推進新型產業發展，從而帶動就業和產業扶貧。

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