登录窗口
作者登录 审稿登录 编辑登录 读者登录
订阅 | 旧版入口 | English
 
  • 首页
  • 期刊简介
  • 编委会
  • 作者投稿
  • 订阅指南
  • 联系我们
  • 过刊目录
首页>战略与政策>郭旭升院士:地热产业高质量发展需各方协同发力
郭旭升院士:地热产业高质量发展需各方协同发力
发布时间:2023-11-29   
   来源:中国科学报   作者:郭旭升
点击数量:251次

目前,北方地区已进入供暖季。在北方地区冬季清洁供暖推广中,地热能供暖扮演了重要角色,民众正在乐享“绿色暖冬”。

近年来,我国大力发展供暖、制冷等地热直接利用方式,产业规模发展迅速。西部首个地热供暖“无烟城”——陕西咸阳武功县,建成地热供暖能力已达920万平方米。咸阳市区地热集中供暖面积占市区总供暖面积的近三成。北京大兴国际机场地源热泵系统作为“绿色机场”的重要组成部分,为大兴机场257万平方米的建筑提供冷、热能源。

当前,地热资源亟待纳入城乡用能总体规划,由相关政府和部门制定可操作的实施方案,并结合当地资源品质和用能需求,从供暖、制冷、发电、工农业综合利用、旅游康养、储能等多方面促进地热规模化开发。这对于实现清洁取暖、优化能源结构、发展低碳经济等具有重要意义。

地热资源“富甲一方”

我国地热资源丰富,资源量约占全球地热资源的1/6,在青藏高原、东南沿海、华北平原、辽东半岛等地区广泛分布,是亟待开发的巨大“地下宝藏”。

地热资源按照埋藏深度由浅至深可分为浅层地热资源、中深层水热型地热资源和干热岩型地热资源。2015年,中国地质调查局对这些资源潜力进行过较系统的评价。

浅层地热资源利用条件好的适宜区主要分布在东北地区南部、华北地区、江淮流域、四川盆地。全国336个地级以上城市浅层地热能年可开采资源量折合标准煤7亿吨,可实现制冷面积320亿平方米。

中深层水热型地热资源主要分布在华北、松辽、苏北、江汉等平原和盆地,以及东南沿海、胶东和辽东半岛等山地丘陵地区。我国4000米以浅的中深层地热资源量折合标准煤1.25万亿吨,年可采资源量折合标准煤18.7亿吨。

干热岩型地热资源在我国分布广泛,现有技术经济条件下,青藏高原、东南沿海、松辽平原和华北平原被视为潜力区。我国埋深在3千米到10千米范围内干热岩资源量折合标准煤856万亿吨,其中,埋深5.5千米以浅约106万亿吨。

目前,地热能的开发利用正在从浅层、中深层向深层、干热岩拓进。随着理论与技术的进步,未来将打造形成深层地热,尤其是干热岩资源的规模化经济开发技术体系,支撑我国地热产业高质量可持续发展。

地热开发大有可为

深入推进能源革命进程,地热产业的高质量发展是必然趋势,也是必然选择。不同类型、不同温度的地热资源有不同的应用场景。

200米以浅的浅层地热主要用于建筑供暖、制冷;200米到3千米的中深层水热型地热资源以40℃到90℃低温为主,主要用于建筑供暖、农业种植养殖、洗浴等;3千米以深的水热型地热资源以90℃以上中高温为主,可用于工业供热、建筑供暖和制冷,还可以梯级利用;干热岩型地热资源主要发育在3千米以深,以150℃以上高温为主,与中高温水热型地热资源用途一致。浅层地热、中深层水热型地热供暖、制冷是目前地热能直接利用的主要方式,占直接利用能力的92.16%。

我国浅层地热供暖、制冷面积约8.1亿平方米,浅层地热供暖、制冷已基本形成完善的技术体系,进入规模化应用阶段。中深层地热供暖面积累计达到5.82亿平方米,在北方清洁供暖和大气污染防治中发挥了重要作用。河北、河南、山东、天津、陕西、山西等地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,占全国70%以上。

现在的地热能开发利用与过去相比,系统更大、更复杂、投资更多;能源利用区域性、融合性更强;推广范围更大,资源条件差异性更大;创新性、技术性、管理模式要求更高;客户对能源品质需求更精细化,这对我们将基础性工作做扎实、做牢固提出了更高要求。

地热技术位于国际前列

我国浅层地热能和中深层水热型地热能的开发利用已形成了比较完备的技术体系,技术水平位于国际前列,有力支撑了我国地热能直接利用规模居于世界首位。

以中深层水热型地热开发为例,较完善的热储描述技术实现了热储的精细刻画。应用电成像测井技术和低成本碳酸盐岩非均质性识别评价技术,可以判断裂缝密度、强度、方位等,建立不同层段的裂缝模型。

地热开发具有周期性、大流量和以灌定采的技术特点。要想稳定高效地开发地热能需要考虑热量的传递、水的流动规律及其与传热之间的关系,以热储三维地质模型为基础开展数值模拟,形成采灌均衡的地热开发部署优化方法与调控技术,确保地热田科学可持续开发。目前,陕西咸阳地热田已连续稳定开发25年,河北雄县牛驼镇地热田已连续稳定开发14年。

此外,我国还创新了“取热不耗水”工程技术,实现安全低成本开发,其关键技术包括丛式井井网部署、开采井防砂完井、尾水处理、回灌井防堵解堵等。

现有技术还不足以支撑中国地热产业实现高质量可持续发展,特别是深层、干热岩开发利用面临新的技术挑战。因此,国家层面设立多个研究项目,企业、研究院所和大学也纷纷设立相关研究课题,开展深层地热能和干热岩勘探开发技术攻关,助力中国深层地热能和干热岩资源利用从实验室走向现场、走向工业化。

多措并举推动产业发展

当前,地热产业高质量发展还面临资源家底不清、经济开发难度大、基础研究和勘探开发投入仍显不足等问题。笔者建议,首先,要进一步加大地热产业可持续全方位政策支持。如国家、各级政府及相关职能部门进一步加大地热矿权设置和管理、财政补贴或税费减免等政策的支持力度,让地热行业“有策可依”、让政策“落到实处”。

其次,要持续投入人力物力。国家和地方政府、企业等多个层面需共同发力,加大地热基础性、公益性勘查投入,引入商业性地热勘查,调动社会各界投入地热资源勘查的积极性,建立地热勘查资料共享制度,尽早摸清资源家底;强化基础研究,攻克关键技术,向资源品质更高、应用范围更广的深层地热领域进军,超前布局干热岩理论研究及工程技术攻关,推进“地热 油田余热 风光 氢能 储能”等多能互补模式应用。同时,加大地热人才培养和国家级平台建设,全国一盘棋,形成地热基础研究和勘探开发工程实践合力。

最后,要将地热开发融入城乡规划,推动产业发展。做好地热利用规划与城乡基础设施规划、矿产资源规划、生态环境保护、地下水利用保护规划等相关专项规划的衔接,从供暖、制冷、发电、工农业综合利用、旅游康养等方面入手统筹整体方案,促进地热产业规模化、效益化发展。

(作者系中国工程院院士、中国石化石油勘探开发研究院院长,本报记者李惠钰采访整理)





推荐文章
  • 油气安全战略与“双碳”战略:关系与路径
    百年变局叠加世纪疫情给全球能源安全敲响警钟,深刻理解能源转型...
  • 2023年中国经济增长速度的预测分析与政策建议
    受新冠肺炎疫情及采取的对应措施等因素的影响,2022年中国经...
  • 《2022研究前沿》——11个大学科领域发展趋势与重点研究问题
    2022年12月,中国科学院科技战略咨询研究院、中国科学院文...
  • 《2022技术聚焦》——20个高影响力专利技术焦点分析解读
    2022年,中国科学院科技战略咨询研究院研制《2022技术聚...
  • 新时代科技强国战略
    科技强国是现代化强国的核心要义,科技现代化是中国式现代化的重...
  • 科技改革十年回顾与未来走向
    文章从科技宏观治理、攻关应急体制机制、科研人员全职业生涯、科...
专题
  • 专题:生物制造——回顾与展望
  • 专题:智慧农业的发展与思考
  • 专题:人工智能与公共安全
  • 专题:纪念中国科学院学部成立70周年
  • 专题:人工智能与未来社会
  • 专题:科技创新与产业创新深度融合
  • 专题:高端制造的现状与未来思考
  • 专题:国家关键技术战略的认识与对策
  • 专题:大力推进科研范式变革
  • 专题:国家公园现代化治理体系建设
  • 专题报道
  • 专题:新时期重大科技基础设施建设理论与实践
  • 专题:“十五五”区域协调发展与国土空间发展格局优化
  • 专题报道
  • 专题:黄河流域科技创新研究与对策
  • 专题:科技创新引领现代化产业体系建设
  • 专题:前沿科技伦理风险及其治理
  • 专题:中国能源发展战略研究
  • 专题:科技预算绩效评价的理论与实践
  • 专题:中国生态文明建设进展与成效
  • 专题:技术经济安全理论与实践
  • 专题:开放科学发展趋势与治理策略
  • 专题:综合防治荒漠化 打赢“三北”攻坚战
  • 专题:科技创新支撑“一带一路”高质量发展
  • 专题:主要“一带一路”共建国家气候变化影响和适应研究
  • 专题:跨越“中等技术陷阱”与实现中国式现代化
  • 专题:构建自立自强的信息技术体系
  • 专题:新材料科学发展战略思考与创新实践
  • 专题:智库双螺旋法应用及实证研究
  • 专题:海洋观测探测与安全保障技术
  • 专题:中国空间科学——战略与突破
  • 专题:科技与金融融合逻辑与建议
  • 专题:数据要素市场化配置问题探究
  • 专题:中国战略性关键矿产资源安全研究
  • 专题:“双循环”格局下中国区域创新
  • 专题:哲学助力科技创新
  • 专题:绿色“一带一路”建设的挑战与应对
  • 专题:服务碳中和目标的海洋负排放技术路径与战略思考
  • 专题:哲学与科学
  • 专题:生物多样性保护与生态文明
  • 专题:生态草牧业高质量发展
  • 专题:建党百年·青年说
  • 专题:碳中和目标背景下的能源转型
  • 专题:科技助力“黑土粮仓”建设
  • 专题:科技伦理治理的战略研究
  • 专题:有组织的基础研究
  • 专题:新时代科学基金运行体系与管理研究
  • 专题:融合科学与开放数据
  • 专题:黄河流域生态保护和高质量发展
  • 专题:科技领航黄河三角洲农业高新技术产业示范区高质量发展
  • 专题:湾区比较研究
  • 专题:荒漠化治理与可持续发展
  • 专题:“十四五”规划的区域战略与空间治理
  • 专题:长江经济带高质量发展
  • 专题:公共卫生应急体系建设的战略思考
  • 专题:环境污染与人体健康
  • 专题:科技评价——实践与展望
  • 专题:畜牧业可持续发展
  • 专题:水声信号处理和声呐技术·发展现状和展望
  • 专题:中国高性能计算发展战略
  • 专题:行星科学——新学科·新梦想
  • 专题:国际新形势下知识产权保护研究
  • 专题:中国科技70年·回顾与思考
  • 专题:战略生物资源的保护与利用
  • 专题:2030年可持续发展目标的理论、指标与实践
  • 专题:土壤与可持续发展
  • 专题:知识产权转化与运营
  • 专题:“丝绸之路经济带”中亚能源地缘配置与国家安全
  • 专题:科学普及问题政策研究
  • 专题:分子模块设计育种
  • 专题:环境微塑料污染与管控策略
  • 专题:中国科学院·改革开放四十年
  • 专题:传统工艺的认知与振兴
  • 专题:国家生态保护与建设工程生态成效评估
  • 专题:心理学与社会治理
  • 专题:大气灰霾追因与控制
  • 专题:中国微生物组计划
  • 专题:“一带一路”建设对策研究
  • 专题:土壤微生物组
  • 专题:建成遗产
  • 专题:作物病虫害的导向性防控
  • 专题:青藏高原综合科学研究进展
  • 专题:气候变化的全球治理
  • 专题:科技促进农业供给侧结构性改革
  • 专题:生物传感与器官芯片
  • 专题:“十三五”区域发展战略研究
  • 专题:分布式可再生能源和智能微网
  • 专题:2015/2016超级厄尔尼诺事件研究
  • 专题:精准扶贫重大战略与政策研究
  • 专题: 生物安全——新问题、新挑战
  • 专题:绿色设计
  • 专题:空间科技助力“一带一路”建设
  • 专题:信息化变革科研模式
  • 专题:“一带一路”生态风险与地缘战略
  • 专题:脑科学与类脑智能
  • 专题:现代智库建设及其思想传播
  • 专题:知识产权强国建设
  • 专题:海岸科学与可持续发展
  • 专题:心理健康研究与服务
  • 专题:当代国家凝聚力研究
  • 专题:海洋科学发展现状与展望
  • 专题:云计算创新发展战略
  • 专题:在线社交网络分析理论和技术
  • 专题:西藏经济社会与科技协同发展
  • 专题:土壤与生态环境安全
  • 专题:可持续发展从行动走向科学
  • 专题:创新发展政策研究
  • 专题:土壤与可持续发
  • 专题:落实全面深化改革的科技思考
  • 专题:生物计算机研究进展
  • 专题:科教国际化发展战略
  • 专题:互联网产业发展战略
  • 专题:标准化发展战略
  • 专题:土壤重金属污染治理
  • 专题:可持续发展的难点与热点
  • 专题:生态系统服务与评估
  • 专题:知识产权战略与创新驱动发展
  • 专题:我国空间科学发展的挑战和机遇
  • 专题:知识产权的法制保障
  • 专题:城镇化战略研究
  • 专题:现代农业
  • 专题:大气灰霾追因与控制
  • 专题:知识产权管理
  • 专题:科研信息化
  • 专题:农业物联网
  • 专题:国家创新平台建设
快速通道
作者登录
编辑登录
审稿登录
读者登录
过刊浏览
点击排行
下载排行
引用排行
RSS
E-mail
文件检索
返回首页

 
 
您是第34920424位访问者!
1996-2021 中国科学院版本所有 备案序号: 京ICP备05002857
地址:北京三里河路52号 邮编 100864 Email:bulletin@cashq.ac.cn
技术支持:北京勤云科技发展有限公司