近年來，地熱產業迎來快速發展的機遇期。貝哲斯咨詢發布的一份最新報告顯示：2022年全球地熱能市場規模達372.67億元；預計到2028年，全球地熱能市場規模將達到533.6億元。

中國擁有世界六分之一的地熱資源儲量，但比起發展迅猛的風電、光伏產業，我國地熱能產業發展相對緩慢。面對世界地熱能市場不斷升溫，我國地熱能產業如何“趕?！?筆者跟隨“媒體走進中國地熱”采訪團，前往雄安、西安、大理、騰沖等地熱資源豐富的城市尋找答案。

中低溫地熱直接利用 確保安全是重點

據香港中文大學(深圳)城市地下空間及能源研究院院長、地熱能科學技術(大理)研究院院長張大偉介紹，我國中低溫地熱資源直接利用量連續多年居世界首位。其中，北方地區中深層地熱能供熱面積累計為2.82億平方米；溫泉游泳開發利用地熱能裝機容量為5.7吉瓦；溫室大棚種植裝機容量為346兆瓦；水產養殖開發利用地熱能裝機容量為482兆瓦。

但隨著中低溫地熱能的大規模開發利用，其對環境的影響也接踵而來。大量開采地下熱水會造成熱儲層壓力下降，在地下形成孔隙，并導致地層下沉。一旦這種下沉超過了地質條件和結構所能承受的強度，就可能引發地面塌陷等地質災害。此外，由于地熱開采要向幾百到幾千米深度的地層打井，也容易導致水化學污染和熱污染等問題。

“早期地熱開發引起了地下水位下降、熱污染等問題，但在2014年以后，國家加強了對地熱開發的監管。”中國石化新星石油公司首席專家劉金俠說，“當前我們主要是通過同層回灌技術來保證地層壓力，同時也讓水熱型地熱資源能夠持續利用?！?/p>

中石化綠源地熱能(陜西)開發有限公司副總經理張獻喻表示，目前該公司在陜西省建設的迎賓路地熱站已實現兩口生產井的100%回灌，并且利用“取熱不取水”的間接換熱技術，避免地熱尾水直接排放造成環境污染。

“回灌之前，我們還會對地熱尾水進行處理，通過初級過濾和精效過濾，濾除水中的大顆粒雜質和化學沉淀物，在水質達標后再進行回灌，避免回灌井堵塞，也避免對地下水造成影響?！睆埆I喻說。此外，回灌井與生產井的布局也需根據地質條件和水文條件進行測算，選擇合適的地層。兩口井離得太遠，地層阻力過大，回灌速度緩慢，會給地面換熱站造成壓力；離得太近，易造成熱突破，導致井底溫度過低，從而影響生產井。

據介紹，中國石化綠源地熱能開發有限公司還采用數字化技術，建設了全國首個地熱供暖規模化智能遠程監控平臺——中石化綠源智能調控指揮平臺，實現對聯網地熱站數據的長期動態監測和智慧調度，遠程保障地熱系統采灌均衡，實現長期安全運行。

高溫地熱發電 還需政策“撐腰”

截至2020年，國內在運行的地熱電站有6座，分別為西藏的羊八井和羊易井兩座地熱電站，裝機容量分別為26.18兆瓦和16兆瓦；四川康定地熱電站裝機容量0.28兆瓦；云南瑞麗地熱電站裝機容量1.6兆瓦；廣東的豐順鄧屋地熱電站裝機容量0.3兆瓦；河北獻縣地熱電站裝機容量0.2兆瓦。這6座地熱發電站合計裝機量僅為44.56兆瓦，遠未達到“十三五”規劃提出的新增地熱裝機容量500兆瓦目標。

為何潛力巨大的地熱發電行業近年來發展滯緩?業內人士表示，經濟性問題是主要制約因素之一。

“舉個例子，羊八井地熱發電項目含稅上網電價為0.9元/千瓦時，已納入全國可再生能源電價附加分攤，目前看來經濟效益較好。而一直未獲得電價補貼的羊易地熱電站的電網結算電價僅為0.25元/千瓦時，虧損嚴重，甚至一度面臨關停困境?！痹鴧⑴c西藏兩家地熱電站建設的西藏地熱產業協會會長王善民坦言， 國內地熱發電裝機規模至少要達到200兆瓦，才能實現規?；?，做到與燃煤火電標桿電價持平，實現平價上網。因此，地熱發電站在運行前期，和風電、光伏一樣需要電價補貼，以撐過規?；\行之前的“苦日子”。

南京天加能源科技有限公司執行總裁鄧壯表示，高溫地熱資源的地理錯配也是地熱發電產業滯緩的原因之一。我國的高溫水熱型資源主要分布在滇西、藏南等地，地熱資源分布與電力消納需求不匹配，地熱電站的建設、運營、電力輸送成本始終居高不下。同時，地熱資源屬于礦產資源，地熱電站開發建設需獲取探礦權、采礦權，而采礦權非常難以獲得。有些地熱電站僅有探礦權，沒有采礦權。例如2018年已經并網發電的某家地熱電廠，雖然已完成礦權價款處置，但至今沒有取得地熱采礦權。

鄧壯建議，相關部門應出臺措施解決礦權問題，保障地熱電站投資方項目開發、運營的合法性。同時，對符合清潔高效技術標準的地熱項目，可減免地熱資源稅，以吸引更多開發企業投資相關產業。

張大偉則認為，除加強相關政策保障，確保企業“輕裝上陣”外，要推動地熱發電產業發展，還要加大對資源勘探的支持，加強對地熱資源分布及應用的認識。同時，也要做好對應技術攻關，在理論、關鍵技術和裝備方面實現突破，加快制定中深層地熱能技術標準和規范，并在大理等資源條件好的地方建立一批地熱發電先導示范區。

“目前籌劃中的地熱發電項目一旦有合理的電價補貼、政府引導和企業參與，就能很快建起來，并實現上規模、成產業。我希望在不久的將來，地熱也像光伏和風能一樣，形成一個完整體系，形成產業鏈。這需要大家共同努力?！敝袊こ淘涸菏亢卫^善說。

地熱配套產業 有待商業化規?；?/strong>

地熱能與太陽能、風能相比的一大優勢，在于可根據不同溫度層次，進行分層梯級利用。高溫資源進行地熱發電后，帶有中溫的余水還可進行地熱供暖，而供暖后的余水經處理后還可用于康養等用途，每個階段的溫度都可得到充分利用。因此，地熱能資源的規?；_發利用，也會催生特色農業、特色旅游等一系列配套產業。

在“媒體走進中國地熱”新聞通氣會上，大理州能源局局長彭建華表示，大理將把彌渡縣小河淌水片區作為首個試點。該試點是以20兆瓦裝機發電為主的梯級綜合利用開發，項目投資約10億元，其中6億元用于發電項目，4億元投入綜合利用項目。

“如果用地熱能替代天然氣，公司的能源消費成本可下降三分之一?！贝罄泶恒逶崔r業科技公司負責人曲健對小河淌水片區的地熱梯級開發利用表示期待。據他介紹，該公司的溫室大棚為了維持溫度穩定，每年大約要消耗天然氣100萬立方米，能源消費成本超過500萬元。

“我們溫室對面就是地熱開發區，實現規模梯級開發后90攝氏度的尾水可直接用于溫室循環供熱，能夠完全替代現有的天然氣鍋爐，同時年可節約能源成本150萬~200萬元?！鼻≌f。

此外，由于水熱型地熱能主要依靠地下水將熱量從地下深處帶至近地表，根據所流經地層的不同，地熱水會攜帶稀有氣體等伴生資源。

“以渭河盆地為例，由于地層具備載體氣藏形成條件，地熱資源普遍伴生水溶氦氣資源。”據中國石化新星石油公司咸陽地熱站一位工作人員介紹，美國中東部地區的天然氣中氦含量平均為0.8%，而咸陽附近多數地熱井氦氣體積分數大于1%，屬于富氦天然氣藏。目前，中國石化華北石油局有限公司咸陽三普分公司、中國科學院大連化物所膜技術國家工程研究中心、中石化綠源地熱能(陜西)開發有限公司在三普2號地熱井開展的水溶氦氣提純試驗，已實現了水溶氦氣濃度達到99%以上的目標，未來還將在咸陽建成年產萬立方米級地熱井水溶氦氣先導性開發試驗基地。

除伴生氣體外，水熱型地熱能還可能攜帶礦產等伴生資源。據美國能源部網站7月24日發布的消息，美國能源部將為9個州的10個項目提供1090萬美元，以推進從地熱鹽水中提取和轉化電池級鋰的技術研發。

“中深層高溫地熱資源中確實存在鋰等礦產資源，但相對含量較低，其經濟性有待考證?！敝袊刭|大學(北京)能源學院教授張金川說，“或許未來吸附、過濾等提取技術取得突破后，地熱提取伴生礦物產業會迎來商業化。”（中國化工報 靳雅潔）