“地熱作為五大非碳基能源（太陽能、風能、水能、地熱能、核能）之一，在‘雙碳’行動中起到不可替代的作用。目前，地熱開發(fā)迎來一個蓬勃發(fā)展的大好時機。尤其是中深層地熱，資源開發(fā)潛力巨大。”近日，在2022年第四屆地熱開發(fā)百人論壇暨中深層地熱能技術(shù)應(yīng)用線上研討會上，中國科學(xué)院院士、中國地熱產(chǎn)業(yè)工作委名譽理事長汪集暘說。
但是，在汪集暘看來，如地熱取熱不取水、地熱回灌、地熱高效空氣鉆井等技術(shù)，還存在亟需突破的瓶頸。那么，如何讓地熱越來越“熱”？
中深層地熱資源未充分利用
“目前看，我國在淺層地熱利用方面做得還不錯。但很多人熱衷于開發(fā)深層的干熱巖，它雖然數(shù)量大卻取不出來，可望而不可即。與之形成對比的是，值得投入更多精力的中深層地熱卻被忽略了。”汪集暘坦言。
中國地熱產(chǎn)業(yè)工作委主任、中信建筑設(shè)計研究總院有限公司副總工程師陳焰華稱，水熱型（中深層）地熱資源潛力評估顯示，我國水熱型地熱資源總量折合標煤1.25萬億噸，年可采量折合標煤18.65億噸。其中，以中低溫資源為主（資源總量1.23萬億噸，年可采18.47億噸），高溫資源為輔（資源總量141億噸，年可采0.18億噸）。
據(jù)記者了解，有業(yè)內(nèi)專家在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，我國地熱資源類型多樣，目前已發(fā)現(xiàn)的中高溫地熱資源主要分布在西部地區(qū)，高溫地熱系統(tǒng)達200多處，總的熱儲熱能約為115億噸標煤，占全國熱儲熱能的81.6%，水熱型中高溫地熱資源年可開采量折合標準煤約1800萬噸，發(fā)電潛力約7120兆瓦，具有儲量大、分布廣、質(zhì)量優(yōu)等特點。然而，我國中深層地熱資源的開發(fā)利用潛力遠未充分挖掘和釋放。
新技術(shù)漸獲實踐
據(jù)陳焰華介紹，隨著我國地熱能新的技術(shù)理念不斷涌現(xiàn)，地熱資源開發(fā)亦走向深層，取熱不耗水、全部同層回灌技術(shù)、無干擾井下?lián)Q熱技術(shù)，在陜西、河北、北京等地已逐步有一些實踐。
以北京為例，今年3月，北京首個中深層地熱（井下?lián)Q熱）試驗井順利通過專家評審驗收，成功落地城市副中心站交通樞紐項目，驗證了2745米深的地熱井熱泵系統(tǒng)為樞紐供暖的技術(shù)可行性，規(guī)?；瘧?yīng)用后每年可減少二氧化碳排放量約6萬噸。
在北京市發(fā)改委大力支持下，北京城市副中心站綜合樞紐建設(shè)管理有限公司瞄準了北京尚未應(yīng)用過的中深層地熱（井下?lián)Q熱）熱泵系統(tǒng)。據(jù)介紹，單口試驗井占地只有2米×2米，井內(nèi)一根20厘米直徑的鋼管，鉆進2745米深的地下，獲得中深層地熱能，可為建筑提供供暖熱源。
據(jù)了解，該中深層地熱井在2000米—3000米內(nèi)，且項目處于地質(zhì)斷裂帶，地質(zhì)條件復(fù)雜多變，行業(yè)內(nèi)尚無同類項目范例與精準數(shù)據(jù)。為此，副中心站樞紐建設(shè)公司與北京市政總院、清華大學(xué)建筑設(shè)計院等多家單位通力協(xié)作，在試驗井施工過程中同步進行地質(zhì)勘驗，不僅穿越了多處嚴重失漏區(qū)和堅硬地層，還攻克了成井工藝、井下?lián)Q熱、井溫全程監(jiān)控、熱泵系統(tǒng)配適等核心技術(shù)難題。最終，結(jié)果顯示，該井穩(wěn)定輸熱能力達550千瓦，最高超過660千瓦。在采暖季，一口井就可解決不少于2.5萬平方米建筑面積的供熱需求。
驗收專家組一致認為，該項目實現(xiàn)了中深層地熱（井下?lián)Q熱）熱泵技術(shù)的供熱能力突破，為北京市進一步大規(guī)模推廣應(yīng)用提供了有益的實施經(jīng)驗和堅實的數(shù)據(jù)支撐。
在清華大學(xué)建筑學(xué)院建筑技術(shù)科學(xué)系副教授魏慶芃看來，以中深層地熱能為基礎(chǔ)，以零碳電力驅(qū)動，打造多種可再生能源耦合應(yīng)用的清潔供能（冷、熱、電）系統(tǒng)，可實現(xiàn)從清潔供熱向零碳供能的提升。
需政策、技術(shù)等全方位發(fā)力
汪集暘結(jié)合目前我國中深層地熱開發(fā)利用現(xiàn)狀分析認為，中深層地熱開發(fā)仍落后于淺層地熱。
多位專家也表示，我國地熱在利用方式和商業(yè)模式等方面還需要創(chuàng)新。若要地熱市場真正“熱”起來，還得多添幾把火。
對此，中國地熱產(chǎn)業(yè)工作委專家委員會主任鄭克棪表示，地熱的發(fā)展首先離不開政策的大力支持，同時也需要關(guān)鍵核心技術(shù)的支撐。“地熱目前還是新生事物，技術(shù)上需要提高效益，經(jīng)濟上需要降低成本，如果沒有政策支持，無法與常規(guī)能源競爭。就像當初的風電和光伏，如果沒有國家的各種補貼支持，也不會迎來今天的大發(fā)展。”
另外，鄭克棪指出，對地熱征收資源稅讓地熱行業(yè)雪上加霜。“各國都實行對可再生能源的優(yōu)惠政策，對應(yīng)征的營業(yè)稅也適當減免，利用風能、太陽能都不需要繳納資源稅，但對地熱仍在征收資源稅。”鄭克棪說，“既沒有補貼，頭頂又懸著巨額的資源稅，這種情景下，還有哪個開發(fā)商愿意投資？”
談及中深層地熱開發(fā)的未來發(fā)展方向，汪集暘強調(diào)，必須加大科技投入，并將“政、產(chǎn)、學(xué)、研、金、服、用”等方面有機結(jié)合，才能推動產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
