地热能开发前景广阔干热岩亟待技术进步

在4月7日召开的香山科学会议第555次学术会议上，多学科跨领域的科学家们以“深层地热能系统理论与系统工程的集成创新”为题，围绕深层地热能的成因与分布、深层地热能的勘察和评价、深层地热能的开发与利用等中心议题展开深入讨论，并报告了他们在地热能研究上的新发现。近日，国家能源局下发了《关于对拟筹建的能源行业地热能专业标准化技术委员会征求意见的通知》，进一步推进地热能行业的标准化进步。

中国工程院院士多吉认为，地热资源具有清洁、高效、稳定、安全等独特优势。在治理雾霾、节能减排、调整能源结构等方面，地热资源可以发挥不可替代的作用。但技术落后已经成为我国地热能开发利用的主要瓶颈。

资料显示，人类从很早以前就开始利用地热能。在旧石器时代，原始人类就有利用温泉沐浴、医疗的尝试，在古罗马时代，人们开始利用地下热水取暖，到了近代更有建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等。但是，真正认识地热资源并进行较大规模的开发利用却要到20世纪中叶才开始。在现代，人们则更多利用地热来发电。

地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类。地热能是来自地球深处的可再生能源。地球地壳的地热能源起源于地球行星的形成(20%)和矿物质放射性衰变(80%)。地热能储量比目前人们所利用的总量多很多倍，而且因为历史原因多集中分布在构造板块边缘一带、该区域也是火山和地震多发区。如果热量提取的速度不超过补充的速度，那么地热能便是可再生的。地热能在世界很多地区应用相当广泛。据估计，每年从地球内部传到地面的热能相当于100PW·h。不过，地热能的分布相对来说比较分散，开发难度大。

目前，我国地热资源年开发利用量不足可开发利用量的2%。上世纪70年代，我国地热发电一度位于国际领先水平。然而，近30年来，这项事业停滞不前。对此，多吉认为，除了科学技术研发不足以外，我国开发地热资源缺乏相关法律法规及政策支持，缺乏统一立法，存在多头重复管理等问题。应尽快制定针对地热资源开发领域的优惠政策及统一的法律法规，推进碳汇交易，促进我国地热事业健康、可持续发展。

在所有的地热资源当中，最具潜力的恐怕要属干热岩型地热。可以说，站在地球的每一个角落，脚下几千米深处的岩石，都是热源。与传统化石能源相比，干热岩地热能是一种清洁可再生能源；与其他清洁能源相比，干热岩能够实现稳定、可靠且安全的能源供应。但也有专家认为，由于技术、设备等原因，我国对干热岩的开发利用仍尚待时日。

干热岩也称增强型地热系统(EGS)，或称工程型地热系统，是一种不含水或蒸汽的致密高温岩体，其内部不存在流体或仅有少量地下流体，埋深在3至10公里之间，温度为150至400摄氏度(一般大于200摄氏度)，高温地热资源则主要来源于此。与之并列的是温度介于90至150摄氏度之间的中温地热资源和温度低于90摄氏度的低温地热资源。根据有关部门专家估算，我国干热岩资源潜力约为856万亿吨标煤，相当于2014年我国全年能源总消费的4040倍。

根据我国地热专家们的调查研究分析显示，我国高温地热资源主要分布在藏南、滇西、川西和台湾地区，已发现高温地热系统200多处。中低温地热资源则主要分布在大型沉积盆地和隆起山地的断裂带上。

未来，随着新兴科技例如水热钻机、等离子钻机等设备的研发成功，钻井成本有望大幅下降，届时地热能由于其不受位置和气候影响能提供24小时稳定基载电量的特性，建设时间、成本和大众疑虑又远低于核能；将很有望成为最具竞争力绿色能源和全球暖化的解救方案。科学家们期待，在科学研究、技术开发和政策环境的推动下，我国能在2030年实现干热岩发电商业化，2050年全国达到干热岩发电1500万千瓦，地热开发利用技术处在国际前列。

摘自中国环保在线