中國儲能網(wǎng)訊：與2015年規(guī)劃目標(biāo)相比，我國目前的地?zé)崂眠€有很大的差距，未來潛力巨大。隨著我國將綠色發(fā)展提升到前所未有的高度，地?zé)崂谜媾R歷史性的發(fā)展機(jī)遇，地?zé)岬拇禾旒磳⒌絹怼?
化石能源在帶來工業(yè)文明的同時(shí)，也使人類陷入了“黑色的困惑”，即日益嚴(yán)重的環(huán)境和氣候問題。經(jīng)歷30多年的高速發(fā)展，我國的環(huán)境問題日益突出，需要多樣化的能源供給改變單純依賴化石能源的能源利用方式。
根據(jù)我國能源規(guī)劃目標(biāo)，到2020年，非化石能源要從現(xiàn)在的8.4%達(dá)到15%。作為一種可再生的清潔能源，地?zé)峋哂袃α控S富、分布廣，用途廣泛、穩(wěn)定性好并且可循環(huán)利用的特點(diǎn)，不受季節(jié)、氣候、晝夜變化等外界因素干擾，日益成為一種頗具競爭力的新能源。
中國地?zé)豳Y源利用概況
地?zé)豳Y源按照埋藏深度分為淺層地?zé)崮堋⒅猩顚拥責(zé)崮?、干熱巖地?zé)崮?。我國地?zé)豳Y源儲量大，占全球地?zé)豳Y源量的六分之一，其中淺層地?zé)崮苜Y源量每年相當(dāng)于95億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，現(xiàn)每年可利用3.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排5億噸二氧化碳；中深層地?zé)崮苜Y源量相當(dāng)于8530億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，現(xiàn)每年可利用6.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排13億噸二氧化碳；干熱巖資源量相當(dāng)于860萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，現(xiàn)正處于研發(fā)階段。
從埋藏深度和分布地域上看，淺層地?zé)崮苜Y源一般位于200米以內(nèi)深度，利用條件好的適宜區(qū)主要分布在東北地區(qū)南部、華北地區(qū)、江淮流域、四川盆地。中深層地?zé)崮埽ǔＲ?guī)地?zé)崮埽┮话阍?00-3000米左右，分為對流型和傳導(dǎo)型。其中高溫對流型地?zé)嶂饕植荚诘岵匾约芭_灣地區(qū)，中低溫對流型主要分布在東南沿海和膠遼地區(qū)，而中低溫傳導(dǎo)型地?zé)嶂饕植荚诖笾行统练e盆地。干熱巖（增強(qiáng)性地?zé)幔?，埋藏深度一般?000-10000米左右，主要分布在西藏，其次是云南、廣東、福建等東南沿海地區(qū)和山東、陜西局部地區(qū)。
我國地?zé)豳Y源的開發(fā)利用分為發(fā)電和直接利用兩個(gè)方面。高溫地?zé)豳Y源主要用于發(fā)電；中低溫地?zé)豳Y源則以直接利用為主，對于25攝氏度以下的淺層地?zé)崮?，可利用地源熱泵進(jìn)行供暖和制冷。
比如天津、河北為代表的地?zé)峁┡?，以北京、東南沿海為代表的溫泉旅游與療養(yǎng)等中深層地?zé)豳Y源直接利用。預(yù)計(jì)到2015年底，全國中深層地?zé)峁┡娣e達(dá)到1億平方米。在地?zé)岚l(fā)電方面，我國先后在廣東豐順、河北懷來、江西宜春、湖南灰湯、遼寧熊岳、廣西象州和山東招遠(yuǎn)等7個(gè)地區(qū)建設(shè)了中低溫地?zé)岚l(fā)電站，在西藏羊八井建設(shè)了中高溫地?zé)岚l(fā)電站。
因發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益等原因，目前僅廣東豐順和西藏羊八井尚在發(fā)電。盡管我國直接利用地?zé)豳Y源量多年位于世界首位，但地?zé)岚l(fā)電比較滯后，2014年底，我國地?zé)岚l(fā)單總裝機(jī)容量僅為27.28MW，世界第18位，與地?zé)豳Y源大國地位不匹配。
不過2014年年底，我國地?zé)豳Y源直接利用發(fā)生了積極的變化。地源熱泵達(dá)到了58%，地?zé)峁┡壤秊?9%，首次超過18%的溫泉洗浴。因此地?zé)衢_發(fā)的能源性、技術(shù)性開始逐漸顯露出來。
地?zé)衢_發(fā)利用技術(shù)亟待提升
基于我國地?zé)豳Y源利用不足的現(xiàn)實(shí)狀況，提升開發(fā)利用技術(shù)成為當(dāng)務(wù)之急。
我國的地?zé)豳Y源開發(fā)利用技術(shù)是一門多學(xué)科的綜合技術(shù)，涉及資源的勘察與評價(jià)，鉆井成井工藝、尾水回灌、梯級利用、高效運(yùn)營、保溫與換熱，防腐防垢和熱泵發(fā)電等技術(shù)。
目前，我國地?zé)衢_發(fā)利用技術(shù)的實(shí)施主體主要由國家地?zé)崮苤行?、中科院等多家科研機(jī)構(gòu)和石油大學(xué)、地質(zhì)大學(xué)等高校構(gòu)成。這些單位相繼開展了地?zé)豳Y源開發(fā)利用技術(shù)研發(fā)，初步建立了一套與我國地?zé)豳Y源特點(diǎn)相適應(yīng)的技術(shù)體系，指導(dǎo)地?zé)豳Y源勘探開發(fā)實(shí)踐。
地?zé)豳Y源的勘察技術(shù)和資源的評價(jià)技術(shù)在指導(dǎo)目前我國地?zé)峥辈炫c評價(jià)上起到了積極作用。地?zé)豳Y源的勘察技術(shù)，以電法、大地電磁法為主，在西藏、天津、北京、陜西、河北、河南、山東、四川、新疆等地的地?zé)豳Y源勘查中得到了廣泛應(yīng)用。
地?zé)豳Y源評價(jià)技術(shù)，以熱儲體積法最為成熟，國土資源部2009年組織開展《全國地?zé)豳Y源潛力評估》，該成果已于2014年11月發(fā)布，確定了地?zé)衢_發(fā)有利目標(biāo)靶區(qū)。
針對不同的深度、地層和巖性，形成了不同的熱儲類型的井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、低密度流體鉆井、熱儲層物性錄井、測井及有效儲層評價(jià)等地?zé)峋@井成井工藝技術(shù)體系。比如中石油聯(lián)合中石化在肯尼亞OLKARIA地區(qū)施工了一批高溫地?zé)峋?，最高地層溫度達(dá)到了350攝氏度，初步形成了高溫定向鉆井、井筒降溫、鉆頭選型、空氣泡沫鉆井液等高溫地?zé)峋@井技術(shù)。
地?zé)嵛菜毓嗉夹g(shù)，是實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源可持續(xù)開發(fā)的有力措施，世界各國已獲得廣泛應(yīng)用。在地?zé)豳Y源保護(hù)、減少資源浪費(fèi)、延長生產(chǎn)井壽命以及減少環(huán)境污染等方面具有重要作用。
在開發(fā)利用地?zé)嶂?，如果沒有回灌就會造成二次污染，地下會面臨被掏空的危險(xiǎn)；而一旦利用好回灌技術(shù)，地?zé)豳Y源則取之不盡，用之不竭，回灌技術(shù)的重要性可見一斑。
在我國，中石化在開展回灌技術(shù)上走在前列，實(shí)現(xiàn)了灰?guī)r熱儲層100%回灌，砂巖底層回灌取得階段性成果。比如山東商河、樂陵試驗(yàn)井回灌率超過80%，陜西咸陽正在進(jìn)行回灌試驗(yàn)：文林2號井回灌系統(tǒng)已經(jīng)取得國家專利局頒發(fā)的“砂巖地?zé)嵛菜?jīng)濟(jì)回灌系統(tǒng)”技術(shù)專利，自然回灌量連續(xù)兩個(gè)采暖季保持在每小時(shí)100立方米以上，最大瞬間回灌量達(dá)到每小時(shí)148立方米，回灌率達(dá)到100%。
梯級利用技術(shù)主要根據(jù)“品位對口，梯級利用”的用能思想，實(shí)現(xiàn)地?zé)岚l(fā)電、建筑高效供熱制冷、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和溫泉沐浴的梯級利用，大幅度提高地?zé)崮艿霓D(zhuǎn)化與利用。
通俗地講，就是在每個(gè)利用階段把地?zé)豳Y源“吃干榨盡”，充分利用資源。比如我們的熱儲，100 ~110攝氏度之間，發(fā)電效率不是很高，但我們發(fā)電后再進(jìn)行地板散熱，甚至再到養(yǎng)殖、種植，形成一個(gè)完整梯級利用的產(chǎn)業(yè)鏈。這樣效率就會很高，大幅度提高了地?zé)崮艿霓D(zhuǎn)換率。
此外，地?zé)衢_發(fā)利用的技術(shù)還有蓄能技術(shù)，比如冰蓄能、水蓄冷、蓄熱等。還有循環(huán)技術(shù)、高效的灌熱技術(shù)以及地下水的防凍技術(shù)。
地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r——以中石化為例
在涉足地?zé)犷I(lǐng)域的企業(yè)中，中國石化(600028,股吧)發(fā)展較早也較為成熟，它的發(fā)展模式一定程度上反映了我國地?zé)衢_發(fā)利用的狀況。
資料顯示，早在2006年以后中石化的地?zé)崂靡?guī)模幾乎以連年翻番的速度加快發(fā)展，其提供的中深層地?zé)峁┡娣e達(dá)4000萬平方米，占了全國中深層地?zé)峁┡娣e40%，每年實(shí)現(xiàn)可替代標(biāo)準(zhǔn)煤120萬噸，減排二氧化碳300萬噸，現(xiàn)已成為國內(nèi)地?zé)衢_發(fā)規(guī)模最大的企業(yè)。
2013年2月中石化確定將地?zé)針I(yè)務(wù)作為其單個(gè)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行整體規(guī)劃，充分的發(fā)揮上中下游一體化的模式，明確下屬公司——新星公司作為清潔能源專業(yè)公司的發(fā)展定位。
梳理其地?zé)岚l(fā)展的歷程發(fā)現(xiàn)，中石化的模式主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：在市場上實(shí)現(xiàn)由小到大逐步鋪開，在利用上從單一供暖向多元產(chǎn)業(yè)鏈延伸，在業(yè)務(wù)性質(zhì)上具有國家戰(zhàn)略意義，在發(fā)展模式上成功打造成企地合作新模式等。
在與陜西咸陽、河北雄縣等局部區(qū)域合作開發(fā)地?zé)豳Y源的基礎(chǔ)上，新星公司形成了面向全國的市場新格局。目前中石化已經(jīng)與5個(gè)省、19個(gè)市、34個(gè)縣（區(qū)）簽訂了地?zé)衢_發(fā)合作協(xié)議。開發(fā)區(qū)域已經(jīng)擴(kuò)展到北京、陜西、河北、河南、山東等14個(gè)省。與北京市地勘局、廣東省地礦局等8家地礦單位以及國內(nèi)地?zé)犷I(lǐng)域多個(gè)研究院（所）簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議。
在中石化內(nèi)部，與勝利油田、中原油田、石家莊煉化、鎮(zhèn)海煉化等也實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略合作?？梢哉f地?zé)徇@個(gè)板塊已經(jīng)到了各個(gè)油田，有的是新星公司在運(yùn)作，有的可以說是地方混合所有制。從內(nèi)部上看，未來煉化企業(yè)在這方面潛能巨大。
橫向上從單一“地?zé)崮堋毕蚨喾N“熱能”利用方向發(fā)展，進(jìn)入油田、鋼鐵、煉化等余熱和廢熱發(fā)電、供暖領(lǐng)域?？v向上延伸產(chǎn)業(yè)鏈，從供暖向發(fā)電、現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)等產(chǎn)業(yè)方向發(fā)展。
中石化地?zé)峥蒲袑?shí)現(xiàn)了從公司單一業(yè)務(wù)型到擔(dān)負(fù)國家地?zé)岙a(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展責(zé)任的轉(zhuǎn)型，一方面國家地?zé)嶂行穆鋺糁惺?，另一方面中石化形成了地?zé)釀?chuàng)新技術(shù)體系。
首先，組建國家地?zé)嶂行??；谥惺癁閲鴥?nèi)最大的地?zé)岙a(chǎn)業(yè)企業(yè)以及多年的研究力量，國家把組建國家地?zé)崮茉撮_發(fā)利用研究和技術(shù)推廣落在了中石化的新星公司，即國家地?zé)崮苤行?。該中心可以看作是促進(jìn)地?zé)豳Y源開發(fā)利用的技術(shù)研發(fā)孵化器和推廣平臺。未來這個(gè)中心開發(fā)形成一個(gè)平臺五個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成的綜合利用信息系統(tǒng)。平臺包括技術(shù)、項(xiàng)目信息化效率監(jiān)測等，成為國家地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)布的權(quán)威。
其次，地?zé)釀?chuàng)新技術(shù)體系的建設(shè)。這一體系按照產(chǎn)、學(xué)、研一體化的思路，近幾年，中石化主要建立了四大技術(shù)體系：地?zé)峥碧?、地?zé)衢_發(fā)、地?zé)崂靡约案蔁釒r開發(fā)利用技術(shù)。
在地?zé)豳Y源的實(shí)施開發(fā)過程中，中石化與保定市雄縣政府合作，打造了地?zé)豳Y源開發(fā)政企合作的新模式，即“雄縣模式”。這一模式在全國首例，雄縣也成為國家第一個(gè)無煙城。這一模式經(jīng)過6年的運(yùn)營和建設(shè)，目前地?zé)峁┡芰?81萬平方米，城區(qū)基本實(shí)現(xiàn)了地?zé)峒泄崛采w。
中國地?zé)岚l(fā)展?jié)摿εc展望
應(yīng)對環(huán)境污染和氣候變化帶來的挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，都迫切需要能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，我國也將綠色發(fā)展提升到前所未有的高度。地?zé)崂谜媾R歷史性的發(fā)展機(jī)遇，地?zé)岬拇禾旒磳⒌絹怼?
根據(jù)國家能源局等四部委《關(guān)于促進(jìn)地?zé)崮荛_發(fā)利用的指導(dǎo)意見》，到2015年，地?zé)崮茉垂嶂评涿娣e將達(dá)到5億平方米，地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量爭取達(dá)到10萬千瓦，年利用量達(dá)到2000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2020年，地?zé)崮荛_發(fā)利用量要達(dá)到5000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
而與2015年規(guī)劃目標(biāo)相比，我國目前地?zé)崂眠€有很大差距，地?zé)崂脻摿薮蟆?
從國家宏觀規(guī)劃來看地?zé)衢_發(fā)的前景也是樂觀的。以我國城鎮(zhèn)化建設(shè)為例，我國城鎮(zhèn)的建設(shè)面積超過500億平方米，供暖/制冷需求超過100億平方米，目前使用地?zé)峁┡评鋬H為約4億平方、地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量僅為2.78千瓦，未來市場空間可觀。
當(dāng)前我國地?zé)岙a(chǎn)業(yè)，形成了以中石化這樣的大型企業(yè)為主導(dǎo)的市場格局，開發(fā)的優(yōu)勢條件明朗。從其自身發(fā)展思路來看，中石化組建了新星公司作為專業(yè)化新能源公司，形成以地?zé)崮芷放平ㄔO(shè)為導(dǎo)向，以海外工程服務(wù)為支撐，以中國石化整體上中下游優(yōu)勢為依托，推進(jìn)太陽能、生物質(zhì)能等新能源集成開發(fā)，打造地?zé)岷托履茉醇蓱?yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈。
此外，中石化還將開展“地?zé)?余熱+分布式光伏”的新型能源站建設(shè)，探索多種新能源優(yōu)化組合以及與常規(guī)能源相互協(xié)調(diào)的綜合利用模式。
從外部有利環(huán)境上看，中石化可以依托國家電網(wǎng)規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)開發(fā)三北地區(qū)新能源。比如國家電網(wǎng)公司根據(jù)國家能源規(guī)劃要求，2015年已近開工建設(shè)錫盟-南京、張北-南昌、蒙西-長沙特高壓電網(wǎng)，正規(guī)劃蒙西-天津南、榆橫-濰坊等特高壓輸電線路。依托這些資源優(yōu)勢，新星開發(fā)新疆、內(nèi)蒙古、寧夏等地區(qū)太陽能、風(fēng)能產(chǎn)業(yè)，開展風(fēng)光互補(bǔ)。
（本刊記者 徐沛宇 實(shí)習(xí)記者 劉娟根據(jù)中國工程院院士曹耀峰內(nèi)部發(fā)言整理）
