曹倩　刁海燕　蘇春梅

關(guān)鍵詞：地?zé)針?biāo)準(zhǔn)，地?zé)衢_(kāi)發(fā)，地?zé)嵴?，?biāo)準(zhǔn)體系，地?zé)?/p>

DOI編碼：10.3969/j.issn.1674-5698.2023.10.011

0 引言

加快能源轉(zhuǎn)型、發(fā)展清潔能源已成為各國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的重要選擇，地?zé)嶙鳛閮?chǔ)量大、分布廣、綠色低碳、運(yùn)行穩(wěn)定的可再生能源，將發(fā)揮重要作用，目前全球超過(guò)88個(gè)國(guó)家和地區(qū)利用地?zé)徇M(jìn)行發(fā)電和供暖[1]。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)業(yè)具有規(guī)范引領(lǐng)作用，完善標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，有助于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展。本文調(diào)研分析了國(guó)內(nèi)外地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和特性，剖析了國(guó)內(nèi)外地?zé)針?biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)情況和存在的問(wèn)題，將標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀相結(jié)合，提出了3點(diǎn)建議，為完善我國(guó)地?zé)針?biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)提供支持。

1 國(guó)內(nèi)外地?zé)衢_(kāi)發(fā)情況

地?zé)豳Y源分為淺層地?zé)豳Y源、水熱型地?zé)豳Y源和干熱巖型地?zé)豳Y源，開(kāi)發(fā)利用主要分為發(fā)電和直接利用兩種方式，直接利用包括地?zé)峁┡?、工業(yè)生產(chǎn)用熱、醫(yī)療保健、溫泉洗浴、農(nóng)業(yè)溫室用熱等方面。國(guó)外地?zé)崂梅绞街饕愿邷氐責(zé)岚l(fā)電為主，受到資源品位限制，我國(guó)主要以地?zé)峁┡癁橹?，地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目?jī)H集中在四川、云南、西藏等高溫地?zé)豳Y源分布地區(qū)[2]。

1.1 國(guó)外主要以地?zé)岚l(fā)電為主

截至2 0 2 0 年年底，全球地?zé)岚l(fā)電國(guó)家共3 0個(gè)，地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量15.95吉瓦，相比2015年增長(zhǎng)約2 7%，排名前五的國(guó)家分別為美國(guó)、印度尼西亞、菲律賓、土耳其和肯尼亞[4]。據(jù)國(guó)際能源署（I EA）預(yù)測(cè)，2 0 4 0年全球地?zé)嶂苯友b機(jī)容量將達(dá)到650吉瓦。直接利用主要集中在歐洲區(qū)域，法國(guó)、德國(guó)、匈牙利等國(guó)應(yīng)用溫度高于10 0℃的地?zé)豳Y源進(jìn)行供暖，目前法國(guó)地?zé)嶂苯永醚b機(jī)容量524兆瓦，德國(guó)460兆瓦，匈牙利319兆瓦。據(jù)RystadEnergy預(yù)測(cè)，受能源危機(jī)影響，至2030年歐盟各國(guó)將鉆探約1100口地?zé)峋糜趨^(qū)域供暖 [5]。

1.2 中國(guó)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)主要以直接利用為主

我國(guó)地?zé)崮苜Y源豐富，開(kāi)發(fā)利用空間廣闊。全國(guó)336個(gè)主要城市淺層地?zé)崮苣昕刹少Y源量折合標(biāo)煤7億噸，中深層地?zé)崮苣昕刹少Y源量折合標(biāo)煤18.65億噸，干熱巖地?zé)崮苜Y源潛力巨大[6]。我國(guó)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)已形成地?zé)峁┡戎苯永脼橹?、發(fā)電為輔的格局，直接利用裝機(jī)容量長(zhǎng)期保持世界第一，2020年直接利用裝機(jī)規(guī)模40，610兆瓦，占世界總裝機(jī)的37.7%。地?zé)峁┡浅卦礋岜弥庵袊?guó)最重要的地?zé)崂梅绞剑昀脽崃考s占世界總用量的55.6%，2022年供暖面積超13億平方米[7]。受資源稟賦限制，中國(guó)地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量較小，約53兆瓦[8]。目前正持續(xù)攻關(guān)經(jīng)濟(jì)性中低溫地?zé)岚l(fā)電和干熱巖發(fā)電技術(shù)，打造地?zé)崮苋a(chǎn)業(yè)鏈[9]。

1.3 國(guó)內(nèi)外油氣公司紛紛涉足地?zé)衢_(kāi)發(fā)領(lǐng)域

地?zé)衢_(kāi)發(fā)和油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)高度重合，依托油氣開(kāi)發(fā)的勘探、儲(chǔ)層評(píng)價(jià)、鉆完井等技術(shù)和資料優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外油氣公司都在積極涉足地?zé)犷I(lǐng)域。中國(guó)石油集團(tuán)2021年出臺(tái)了“十四五”地?zé)針I(yè)務(wù)專項(xiàng)規(guī)劃，截至2022年年底，累計(jì)地?zé)峁┡娣e約250 0萬(wàn)平方米，并在肯尼亞開(kāi)展了高溫鉆井服務(wù)。中石化業(yè)務(wù)已輻射9個(gè)省市的50余個(gè)城市，累計(jì)建成供暖能力8000萬(wàn)平方米 [10]。

美國(guó)前五大鉆井承包商都已涉及地?zé)針I(yè)務(wù)，美國(guó)油服公司Archer投入825萬(wàn)美元收購(gòu)冰島鉆探公司50%的股份，在地?zé)岚l(fā)電和歐洲區(qū)域供暖市場(chǎng)獲得立足點(diǎn)；在地?zé)犷I(lǐng)域擁有40多年經(jīng)驗(yàn)的貝克休斯公司（Baker Hughes）投資地?zé)岢鮿?chuàng)企業(yè)GreenFire Energy；斯倫貝謝（Schlumberger）在2010年收購(gòu)了地?zé)嶙稍児綠eotherEx，今年也加快了地?zé)犷I(lǐng)域的發(fā)展；挪威公司Sintef正在開(kāi)發(fā)用于惡劣環(huán)境的測(cè)井工具，憑借著豐富的油氣工業(yè)儀表經(jīng)驗(yàn)，希望可以開(kāi)發(fā)出用于300攝氏度井下溫度的測(cè)井工具[11]。

1.4 各國(guó)政府出臺(tái)政策積極推動(dòng)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展

因初期投資高，對(duì)資源選區(qū)和開(kāi)發(fā)技術(shù)要求較高等原因，地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)政府的支持，為推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型和地?zé)岚l(fā)展，各國(guó)都針對(duì)地?zé)岢雠_(tái)了強(qiáng)有力的政策。2020年“雙碳”目標(biāo)提出后至今，我國(guó)發(fā)布多份文件推動(dòng)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展。2021年9月國(guó)家發(fā)改委等8部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用的若干意見(jiàn)》，提出到2025年地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e將比2020年增加50%；到2035年，地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e及地?zé)崮馨l(fā)電裝機(jī)容量力爭(zhēng)比2025年翻一番。2022年6月國(guó)家發(fā)展改革委等9部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》，積極推進(jìn)地?zé)崮芤?guī)?；_(kāi)發(fā)是規(guī)劃中的重要內(nèi)容[12]。

美國(guó)針對(duì)地?zé)嵬瞥隽藴p稅的政策優(yōu)惠，印尼政府規(guī)定國(guó)營(yíng)電力公司必須以固定價(jià)格收購(gòu)地?zé)犭娏?，土耳其公布了新的可再生能源補(bǔ)貼機(jī)制，肯尼亞頒布了新能源法案允許獨(dú)立電力生產(chǎn)商（IPP）以預(yù)先確定的電價(jià)向接受方出售可再生能源，日本在2022-2023財(cái)政年度預(yù)算中撥款1.66億美元用于勘探和開(kāi)發(fā)新的地?zé)豳Y源，丹麥政府引入新的定價(jià)模式以支持地?zé)釁^(qū)域供暖項(xiàng)目[13-16]。

2 國(guó)內(nèi)外地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

2.1 國(guó)外地?zé)針?biāo)準(zhǔn)體系尚不完善

經(jīng)檢索，目前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）有10 0 0余項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)直接貢獻(xiàn)于氣候行動(dòng)，包括環(huán)境管理體系、溫室氣體量化和報(bào)告、溫室氣體管理和氣候行動(dòng)、能源管理體系、綠色金融等 ISO 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，其中涉及到地?zé)岬氖侵评浜涂諝庹{(diào)節(jié)技術(shù)委員會(huì)空調(diào)熱泵測(cè)試評(píng)定分技術(shù)委員會(huì)（ISO/TC 86/SC6），頒布地?zé)嵯嚓P(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)26項(xiàng)，主要為熱泵相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，涉及熱泵的安全與環(huán)境要求、關(guān)鍵零部件、性能測(cè)試方法，風(fēng)冷式空調(diào)器和空氣-空氣熱泵系統(tǒng)的季節(jié)性能系數(shù)的試驗(yàn)和計(jì)算方法，熱泵熱水器的性能試驗(yàn)和額定值等[17]。ASTM地?zé)嵯嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)8項(xiàng)，涉及地?zé)崃黧w取樣、相關(guān)設(shè)備的檢驗(yàn)方法和環(huán)境影響評(píng)價(jià)等，主要是用于規(guī)范地?zé)崮馨l(fā)展相配套的設(shè)備材料等，尚沒(méi)有地?zé)崂霉こ碳夹g(shù)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)，詳見(jiàn)表1。

2.2 我國(guó)能源領(lǐng)域初步建立地?zé)針?biāo)準(zhǔn)體系

能源行業(yè)地?zé)崮軐I(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（NEA/TC 29）成立于2016年，由國(guó)家能源局批準(zhǔn)組建并主管，負(fù)責(zé)能源行業(yè)地?zé)崮軐I(yè)標(biāo)準(zhǔn)的歸口管理。近幾年按照基礎(chǔ)通用、地?zé)豳Y源勘查與評(píng)價(jià)、地?zé)徙@完井工程、地?zé)峁┡c制冷、地?zé)岚l(fā)電和采出水綜合利用與資源保護(hù)等6大領(lǐng)域開(kāi)展了標(biāo)準(zhǔn)化工作（如圖1所示），制定了52項(xiàng)中華人民共和國(guó)地?zé)崮苄袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)，納入國(guó)標(biāo)和其他行標(biāo)72項(xiàng)[18]。

除地?zé)崮軐I(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)以外，我國(guó)涉及地?zé)針?biāo)準(zhǔn)化的組織還有全國(guó)自然資源與國(guó)土空間規(guī)劃標(biāo)委會(huì)（SAC/ TC93）、全國(guó)能源基礎(chǔ)與管理標(biāo)委會(huì)/新能源和可再生能源分委會(huì)（SAC /TC 20/SC6）、全國(guó)石油天然氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC / TC355）、全國(guó)電力監(jiān)管標(biāo)委會(huì)（SAC / TC296）/電力行業(yè)標(biāo)委會(huì)和國(guó)土資源標(biāo)委會(huì)也發(fā)布了地?zé)嵯嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)，詳見(jiàn)表2。

2.3 我國(guó)地?zé)針?biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀分析

（1）資源勘察評(píng)價(jià)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)需進(jìn)一步和開(kāi)發(fā)相結(jié)合

現(xiàn)有地?zé)嵝袠?biāo)體系從勘察方法、勘察技術(shù)、資源評(píng)價(jià)、熱儲(chǔ)評(píng)價(jià)等方面形成了12項(xiàng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，涉及方向較全面，但存在評(píng)價(jià)精度不夠的問(wèn)題。地?zé)豳Y源勘察評(píng)價(jià)涉及到水文地質(zhì)學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、巖石學(xué)等多個(gè)學(xué)科，目前僅水文地質(zhì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)較成熟。地?zé)峁┡?xiàng)目需保證50年以上的穩(wěn)定運(yùn)行，需根據(jù)具體項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)，合理確定熱儲(chǔ)評(píng)價(jià)邊界，結(jié)合開(kāi)發(fā)方式和開(kāi)采條件確定回灌條件下的可利用資源量[19]，這就對(duì)評(píng)價(jià)技術(shù)提出了更多的要求，在無(wú)法實(shí)施物化探區(qū)域如何快速高效識(shí)別地下高溫?zé)嵩匆矊?duì)勘察技術(shù)提出了更多要求，亟待出臺(tái)更多相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）鉆井標(biāo)準(zhǔn)需針對(duì)地?zé)衢_(kāi)發(fā)特性進(jìn)一步完善

地?zé)嵝袠?biāo)體系中，編制地?zé)徙@井行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)14項(xiàng)，納入油氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)18項(xiàng)。鉆井是地?zé)衢_(kāi)發(fā)中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，也是投資較大環(huán)節(jié)，鉆井效果對(duì)項(xiàng)目的可行性、經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性都有很大的影響。淺層地?zé)峋钜话銥?00米以內(nèi)，難度較小，目前相關(guān)規(guī)范足夠使用。中深層水熱型地?zé)峋钜话銥?000～3000米，溫度60～110攝氏度左右，對(duì)鉆井工程質(zhì)量要求更高。鉆井工程相關(guān)規(guī)范應(yīng)涉及前期設(shè)計(jì)、工藝、鉆井液、鉆具、測(cè)井、錄井、固井、完井等多個(gè)方面[20]。目前納入的油氣鉆井標(biāo)準(zhǔn)在安全性、防腐選材等方面不契合地?zé)衢_(kāi)發(fā)實(shí)際，會(huì)提高地?zé)犴?xiàng)目的投資；行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)則主要適配于1000～2000米左右的地?zé)峋?，隨著地?zé)峋疃鹊脑黾?、?chǔ)層溫度的增加和目的層復(fù)雜程度的增加，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在可行性、可操作性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等方面并不完全適用。地?zé)岚l(fā)電和干熱巖開(kāi)發(fā)也對(duì)高溫鉆完井技術(shù)提出更高要求，如何將油氣鉆井技術(shù)和地?zé)峋夹g(shù)相結(jié)合[21]，不斷優(yōu)化地?zé)徙@井工藝，降低鉆井投資，形成相關(guān)的可操作性更強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，是地?zé)徙@井標(biāo)準(zhǔn)下一步的研究方向。

（3）亟待開(kāi)展綜合/梯級(jí)利用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究

現(xiàn)有城鎮(zhèn)供暖和地面工程部分基本采用暖通行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)和建設(shè)規(guī)范較成熟。地?zé)峁┡?xiàng)目存在著初期建設(shè)投資大、用熱周期短、民生工程經(jīng)濟(jì)效益偏低的問(wèn)題，目前行業(yè)內(nèi)正在探索梯級(jí)利用和綜合利用等方向，縱向上探索地?zé)豳Y源梯級(jí)利用，橫向上探索中低溫水熱型地?zé)豳Y源制冷、“地?zé)?風(fēng)光”綜合利用、“地?zé)?提鋰提氦”綜合開(kāi)發(fā)等[22]。如何科學(xué)化開(kāi)展項(xiàng)目評(píng)價(jià)、規(guī)范化開(kāi)展項(xiàng)目建設(shè)，是亟待攻關(guān)的內(nèi)容，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也亟待同步進(jìn)行研究。

（4）需編制地?zé)嵩诠I(yè)領(lǐng)域利用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

“雙碳”目標(biāo)下，地?zé)衢_(kāi)始廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)用熱主要是利用天然氣和煤炭等化學(xué)燃料提供，用地?zé)崽娲烊粴?、煤炭等燃料，不僅可以降低操作成本，還可以助力碳減排，給企業(yè)帶來(lái)環(huán)保方面的效益，提高企業(yè)的社會(huì)形象。中國(guó)石油和中國(guó)石化在地?zé)崽娲吞锷a(chǎn)能耗方面均取得了很好的效果，但目前僅有《油田采出水余熱利用工程技術(shù)規(guī)范》1項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，如何科學(xué)計(jì)算替代化石能源量和碳減排量、地?zé)衢_(kāi)發(fā)和原有供熱流程如何結(jié)合、工業(yè)領(lǐng)域供熱相關(guān)設(shè)施如何選型、如何利用油田廢棄井和煤炭廢棄礦洞等方面，都需要出臺(tái)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行指導(dǎo)和規(guī)范。

（5）需開(kāi)展項(xiàng)目運(yùn)行管理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究

地?zé)犴?xiàng)目需要精細(xì)化管理，在運(yùn)行中對(duì)回灌情況、熱儲(chǔ)情況、地?zé)崴疁囟群退|(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)可能出現(xiàn)的回灌能力下降、水位變化、水溫降低、水質(zhì)變化等情況進(jìn)行分析和處理[23]，目前僅有動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、水質(zhì)檢驗(yàn)等方面的標(biāo)準(zhǔn)，在項(xiàng)目運(yùn)行管理、儲(chǔ)層解堵、地?zé)峋拮o(hù)等方面并無(wú)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3 地?zé)針?biāo)準(zhǔn)體系發(fā)展建議

（1）將地?zé)針?biāo)準(zhǔn)和政府相關(guān)政策相融合

因地?zé)衢_(kāi)發(fā)涉及地方發(fā)改委、住建部、自然資源部門(mén)、水利等部門(mén)，存在多頭管理的問(wèn)題，因相關(guān)立法和管理體系存在不足，導(dǎo)致開(kāi)發(fā)混亂，影響了地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展。將地?zé)嵯嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)融入到政府政策中，例如：礦權(quán)申請(qǐng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求編制勘察報(bào)告等，可以提高標(biāo)準(zhǔn)的適用性，發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范引領(lǐng)作用，推動(dòng)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)科學(xué)有序發(fā)展。

（2）加強(qiáng)地?zé)針?biāo)準(zhǔn)國(guó)際化建設(shè)

2022年7月國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)下達(dá)《2022年碳達(dá)峰碳中和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)專項(xiàng)計(jì)劃及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外文版計(jì)劃的通知》，批準(zhǔn)外文版計(jì)劃共44項(xiàng)，其中涉及地?zé)岬膬H有GB/ T 4272-2008《設(shè)備及管道絕熱技術(shù)通則》和GB/T 28185-2011《城鎮(zhèn)供熱用換熱機(jī)組》。全球能源危機(jī)背景下，近兩年我國(guó)熱泵企業(yè)出海漸入佳境，歐洲和肯尼亞等地地?zé)崾袌?chǎng)發(fā)展空間大，未來(lái)我國(guó)地?zé)岱?wù)公司出海前景廣闊，需要國(guó)際認(rèn)可的地?zé)針?biāo)準(zhǔn)支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

（3）提高現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的能力

“十三五”以來(lái)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，各大能源公司和地礦部門(mén)進(jìn)入地?zé)犷I(lǐng)域，在中低溫地?zé)岚l(fā)電、水熱型集中式規(guī)?；?zé)峁┡⒏蔁釒r開(kāi)發(fā)、熱儲(chǔ)改造等方面進(jìn)行了大量探索，許多項(xiàng)目也取得了良好的成果。目前標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)存在融合性不強(qiáng)的問(wèn)題，如何提高現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)轉(zhuǎn)化標(biāo)準(zhǔn)的能力，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)的融合度，對(duì)提高地?zé)針?biāo)準(zhǔn)體系的完整性和系統(tǒng)性具有重要意義。

4 結(jié)語(yǔ)

近幾年在“雙碳”目標(biāo)下，我國(guó)在地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)方面成績(jī)顯著，開(kāi)發(fā)技術(shù)和裝備制造能力突飛猛進(jìn)，在政策引導(dǎo)和市場(chǎng)推動(dòng)下，直接利用裝機(jī)規(guī)模多年居世界第一。在產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展時(shí)期，標(biāo)準(zhǔn)將發(fā)揮關(guān)鍵性的引領(lǐng)作用，加強(qiáng)我國(guó)地?zé)針?biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，可以進(jìn)一步規(guī)范、推動(dòng)我國(guó)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。我國(guó)能源領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)體系已初步建立，但仍需進(jìn)一步加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)政策的引領(lǐng)性、對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的指導(dǎo)性以及國(guó)際化水平。