地?zé)釋⒏鼰?/h1>
2023-11-17 01:43:06郭旭升黨力強(qiáng)劉世良國(guó)殿斌
中國(guó)石油石化 2023年20期
文 ‖ 郭旭升 黨力強(qiáng) 劉世良 國(guó)殿斌
我國(guó)發(fā)展資源豐富的地?zé)崮?，有助于大氣污染治理和“雙碳”戰(zhàn)略實(shí)施。
2021 年，中國(guó)能源消費(fèi)總量達(dá)到了52.4 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。與此同時(shí)，可再生能源快速發(fā)展，帶動(dòng)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)向綠色低碳轉(zhuǎn)變。國(guó)家能源局公布可再生能源發(fā)電裝機(jī)達(dá)到1063 吉瓦，占總發(fā)電裝機(jī)容量的44.8%。其中，水電裝機(jī)391 吉瓦、風(fēng)電裝機(jī)328 吉瓦、光伏發(fā)電裝機(jī)306吉瓦、生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)37.98 吉瓦?？稍偕茉窗l(fā)電量已達(dá)248 萬(wàn)吉瓦時(shí)，占全社會(huì)用電量的29.8%。陸上風(fēng)電、光伏發(fā)電已實(shí)現(xiàn)無(wú)補(bǔ)貼平價(jià)發(fā)展，為進(jìn)一步大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用創(chuàng)造了有利條件。相對(duì)于水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能以發(fā)電為主，中國(guó)地?zé)嶂饕怨┡玫姆绞桨l(fā)揮作用。
早在先秦時(shí)期（公元前221 年前），驪山湯等溫泉開(kāi)啟了中國(guó)溫泉利用的歷史。20 世紀(jì)50 年代，開(kāi)始規(guī)?；脺厝?，相繼建立160 多家溫泉療養(yǎng)院。上世紀(jì)70 年代初，在世界能源危機(jī)的背景下，地?zé)岚l(fā)電、供暖、溫室種植、養(yǎng)殖等利用形式開(kāi)始有了發(fā)展。進(jìn)入21 世紀(jì)，在供暖市場(chǎng)需求和大氣污染治理的推動(dòng)下，地?zé)峁┡饾u發(fā)展成為最主要的利用方式。
●供圖/中國(guó)石化
2022 年，國(guó)家地?zé)崮苤行慕ǔ傻責(zé)嵝畔⒐芾砥脚_(tái)，開(kāi)展地?zé)犴?xiàng)目數(shù)據(jù)在線填報(bào)，并組織17 家掌握本省地?zé)岚l(fā)展情況的行業(yè)協(xié)會(huì)、勘查設(shè)計(jì)單位、開(kāi)發(fā)利用企業(yè)統(tǒng)計(jì)各省整體數(shù)據(jù)，從微觀項(xiàng)目與宏觀統(tǒng)計(jì)兩個(gè)層面相互補(bǔ)充和印證，對(duì)地?zé)釟v史數(shù)據(jù)進(jìn)行修正和更新。
統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：截至2021 年底，地?zé)嶂苯永媚芰φ酆?00.2 吉瓦，年利用量829826 太焦。其中，淺層地?zé)峁┡ㄖ评洌┠芰_(dá)到8.0 億平方米，水熱型地?zé)峁┡芰_(dá)到5.3 億平方米，合計(jì)13.3 億平方米；溫室種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖已遍布20 多個(gè)省。溫泉健康娛樂(lè)旅游持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，利用規(guī)模達(dá)到6665 兆瓦；地?zé)岚l(fā)電目前僅有約16 兆瓦還在運(yùn)行。農(nóng)業(yè)烘干、工業(yè)利用、融雪等地?zé)嶂苯永梅绞竭€不多見(jiàn)。與2019 年中國(guó)地?zé)釄?bào)告數(shù)據(jù)相比，淺層地?zé)峁┡ㄖ评洌┖退疅嵝偷責(zé)峁┡娣e出現(xiàn)大幅度提升，有產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的因素，但主要是地?zé)嵝畔⒐芾砥脚_(tái)和各省參與統(tǒng)計(jì)單位的覆蓋范圍更全面、更廣泛引起的。
地?zé)豳Y源豐富
地質(zhì)背景
中國(guó)大地構(gòu)造位置上處于古亞洲、特提斯和西太平洋三大構(gòu)造域合圍的地區(qū)，地理上位于歐亞板塊的東部，其中特提斯和西太平洋兩大構(gòu)造域影響范圍從晚中生代一直持續(xù)至今，影響范圍廣，構(gòu)造作用強(qiáng)，對(duì)現(xiàn)今中國(guó)大地構(gòu)造格局和地?zé)岚l(fā)育產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響和控制作用。受兩大構(gòu)造域相互作用的影響，西部的藏南—滇西—川西地區(qū)及東部臺(tái)灣中央山脈兩側(cè)屬于晚中生代以來(lái)板塊交界部位，地震、構(gòu)造及巖漿活動(dòng)極為強(qiáng)烈。
我國(guó)西南和東南分屬特提斯構(gòu)造域影響下的喜馬拉雅造山帶和西太平洋構(gòu)造域下的華南褶皺帶，這兩個(gè)地區(qū)是我國(guó)高溫地?zé)豳Y源最為發(fā)育的地區(qū)，地表溫泉顯示較多，大地?zé)崃髦递^高，平均值為90m~150mW/m2，地溫梯度均值約為3.2℃/100m。地?zé)豳Y源多發(fā)育在花崗巖及碎屑巖形成的帶狀裂隙型熱儲(chǔ)中，總體以斷裂帶對(duì)流型地?zé)嵯到y(tǒng)為主，即隆起山地型地?zé)豳Y源。
我國(guó)北方地區(qū)的含油氣盆地因?yàn)榈蒯Ｉ下『途藓竦某练e蓋層作用，在沉積盆地基底及上覆沉積蓋層中蘊(yùn)藏著豐富的地?zé)豳Y源，這些盆地多發(fā)育在古老的陸殼或微陸塊之上，如渤海灣盆地、鄂爾多斯盆地、松遼盆地等。其中，渤海灣盆地中生代區(qū)域大面積的巖漿作用反映了地殼減薄和地幔上涌的大背景，為幔源熱流向上傳導(dǎo)提供了可能。這些含油氣盆地大地?zé)崃髦嫡w較高，最高可達(dá)80 mW/m2,地?zé)豳Y源多發(fā)育在中—新生界砂巖孔隙型熱儲(chǔ)和中元古界—下古生界碳酸鹽巖巖溶裂隙型熱儲(chǔ)中，即沉積盆地型地?zé)豳Y源。
資源潛力與評(píng)估
中國(guó)是地?zé)豳Y源相對(duì)豐富的國(guó)家，地?zé)豳Y源分為三類(lèi)：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。
淺層地?zé)豳Y源評(píng)估。中國(guó)淺層地?zé)豳Y源在全國(guó)范圍內(nèi)分布較為廣泛，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，中國(guó)336 個(gè)地級(jí)以上城市淺層地?zé)豳Y源熱容量為1.11×1017 kJ/℃，每年可開(kāi)采量折合標(biāo)準(zhǔn)煤7 億噸，其中，地下水地源熱泵系統(tǒng)夏季可制冷面積為5590 平方千米，冬季可供暖面積為3610 平方千米；地埋管地源熱泵系統(tǒng)夏季可制冷面積為35600平方千米，冬季可供暖面積為37500 平方千米。適宜開(kāi)發(fā)淺層地?zé)岬牡貐^(qū)主要分布在中東部省份，包括北京、天津、河北、山東、河南、遼寧、上海、湖北、湖南、江蘇、浙江、江西、安徽等13 個(gè)省(市)。
水熱型地?zé)豳Y源評(píng)估。中國(guó)水熱型地?zé)豳Y源非常豐富，已發(fā)現(xiàn)出露溫泉2334 處，在冊(cè)地?zé)衢_(kāi)采井5818 眼。根據(jù)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局區(qū)域地?zé)嵴{(diào)查成果顯示，我國(guó)水熱型地?zé)豳Y源折合標(biāo)準(zhǔn)煤12500 億噸，每年可開(kāi)采量折合標(biāo)準(zhǔn)煤18.65 億噸；其中，水熱型高溫地?zé)豳Y源量折合標(biāo)準(zhǔn)煤141 億噸，發(fā)電潛力8460兆瓦，主要分布在西南藏滇地區(qū)以及臺(tái)灣地區(qū)；水熱型中低溫地?zé)豳Y源主要分布在渤海灣盆地、蘇北盆地、松遼盆地、汾渭地塹、華南褶皺帶等大中型沉積盆地和造山帶內(nèi)，地?zé)豳Y源量折合標(biāo)準(zhǔn)煤12300 億噸，約占總量的98%，地?zé)豳Y源年可采量折合標(biāo)準(zhǔn)煤18.5 億噸，發(fā)電潛力1500 兆瓦。
干熱巖型地?zé)豳Y源評(píng)估。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)陸區(qū)地下3km~10km 范圍內(nèi)干熱巖型地?zé)豳Y源量折合標(biāo)準(zhǔn)煤856 萬(wàn)億噸。根據(jù)國(guó)際干熱巖行業(yè)慣例，以其2%作為可開(kāi)采資源量計(jì)，約為2022 年我國(guó)全年能源消費(fèi)量的3200倍。通常與水熱型地?zé)豳Y源相伴而生，位于其下部或旁側(cè)，分布范圍較廣，在我國(guó)大部分含油氣盆地及近現(xiàn)代構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈區(qū)均有發(fā)育。
DISCOURSE
中國(guó)石化繼續(xù)保持中國(guó)最大地?zé)衢_(kāi)發(fā)企業(yè)的優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展和科技研發(fā)體系日趨完善。
產(chǎn)業(yè)正在騰飛
地?zé)崞髽I(yè)增多變強(qiáng)
2006 年，在陜西咸陽(yáng)，中國(guó)石化開(kāi)始商業(yè)化開(kāi)發(fā)水熱型地?zé)峁┡?xiàng)目，目前已擴(kuò)展至京津冀魯豫陜晉等地?zé)豳Y源優(yōu)勢(shì)地區(qū)，地?zé)峁┡芰Τ^(guò)8000 萬(wàn)平方米，繼續(xù)保持中國(guó)最大地?zé)衢_(kāi)發(fā)企業(yè)的優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展和科技研發(fā)體系日趨完善。中國(guó)石油依托油區(qū)地?zé)豳Y源和石油隊(duì)伍在東北、華北建設(shè)了一批地?zé)峁┡?xiàng)目，累計(jì)地?zé)峁┡芰?580 萬(wàn)平方米。中國(guó)核電組建中核坤華能源公司進(jìn)軍西南地區(qū)，積極探索地?zé)岚l(fā)電。中節(jié)能充分利用資本市場(chǎng)，通過(guò)合資和并購(gòu)進(jìn)入地?zé)犷I(lǐng)域。煤炭地質(zhì)總局通過(guò)所屬水文局進(jìn)占地?zé)衢_(kāi)發(fā)工程市場(chǎng)。北京華清地?zé)釋?zhuān)注北京及其周邊淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用。河北地礦、山東地礦、兗礦集團(tuán)等地方企事業(yè)單位利用對(duì)所在區(qū)域資源和市場(chǎng)熟悉的優(yōu)勢(shì)，組建了專(zhuān)門(mén)的企業(yè)開(kāi)發(fā)當(dāng)?shù)厮疅嵝偷責(zé)豳Y源。海利豐、河南萬(wàn)江、浙江陸特、湖北風(fēng)神、恒有源等一批進(jìn)入地?zé)嵝袠I(yè)較早的民企開(kāi)始規(guī)范化發(fā)展，紛紛成立研發(fā)機(jī)構(gòu)，逐漸重視地?zé)峄毓?，可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)一步增強(qiáng)。
地?zé)針?biāo)準(zhǔn)漸成體系
地?zé)嵝袠I(yè)是涉及勘探、鉆井、供暖、發(fā)電等多個(gè)領(lǐng)域的復(fù)合行業(yè)，以往國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局組織制定和發(fā)布了5 項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，北京、天津、河北等8 個(gè)省市累計(jì)發(fā)布35 項(xiàng)地方標(biāo)準(zhǔn)，都是針對(duì)各自領(lǐng)域、各自地區(qū)，缺乏完善的地?zé)針?biāo)準(zhǔn)體系。2016 年11 月，國(guó)家能源局批準(zhǔn)成立了能源行業(yè)地?zé)崮軐?zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)，制定了涵蓋5 個(gè)專(zhuān)業(yè)、111 項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，梳理認(rèn)為其中56 項(xiàng)需要研究制定，到2021 年底已累計(jì)制定完成并發(fā)布了40 項(xiàng)。同時(shí)，地?zé)崮軜?biāo)委會(huì)協(xié)助河北省雄安新區(qū)制定了地?zé)崮軜?biāo)準(zhǔn)體系，制定提交了10 項(xiàng)地方標(biāo)準(zhǔn)；協(xié)助中國(guó)石化制定了18 項(xiàng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；目前，正在與國(guó)際地?zé)釁f(xié)會(huì)合作，制定《地?zé)峁┡扑]做法》。今年9月17 日，國(guó)際地?zé)釁f(xié)會(huì)在2023 年世界地?zé)岽髸?huì)上，面向全球首次正式發(fā)布《中國(guó)地?zé)峁┡扑]做法》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這是全球地?zé)犷I(lǐng)域發(fā)布的第一項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)推動(dòng)全球地?zé)嵝袠I(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化發(fā)展具有重要意義，將助力全球綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展。
地?zé)峒夹g(shù)顯著進(jìn)步
近幾年，在實(shí)際運(yùn)用中，石油勘探技術(shù)與地?zé)峁┡麧?rùn)低的條件相結(jié)合，發(fā)展了地震+非震技術(shù)結(jié)合的綜合地球物理技術(shù)勘探技術(shù)，在勘探精度和成本中尋找平衡，成為了地?zé)峥碧降闹饕侄?。碳酸鹽巖熱儲(chǔ)安全高效鉆井技術(shù)采用降低井筒液柱循環(huán)壓力工藝，形成清水充氣鉆井工藝和雙壁鉆桿氣舉快速穿漏鉆井工藝，降低了巖溶—裂隙型熱儲(chǔ)的鉆井風(fēng)險(xiǎn)。砂巖回灌逐漸形成采灌地層優(yōu)選與完井，梯級(jí)過(guò)濾，治砂解堵等系列應(yīng)用技術(shù)。地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用監(jiān)測(cè)技術(shù)日益完善，中國(guó)多個(gè)?。ㄊ校?、企業(yè)已建立了地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用監(jiān)測(cè)平臺(tái)，服務(wù)區(qū)域資源科學(xué)利用以及政府和企業(yè)管理。在陜西，鉆鑿2000 米左右的井孔，通過(guò)井下?lián)Q熱結(jié)合熱泵設(shè)備，建成600 余萬(wàn)平方米供暖能力，積累有關(guān)應(yīng)用技術(shù)。以北京經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，建立了區(qū)域淺層地?zé)峥辈樵u(píng)價(jià)技術(shù)，促進(jìn)了淺層地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用。在青海共和，進(jìn)行了干熱巖工程試驗(yàn)，在資源勘探和鉆井壓裂等方面進(jìn)行了工程驗(yàn)證和技術(shù)積累。在河北雄安科創(chuàng)中心中試基地，探索淺層地?zé)崮?、光?chǔ)充一體化、光熱系統(tǒng)為園區(qū)提供了冷、熱、電能源供給及熱水服務(wù)，提供園區(qū)低碳能源技術(shù)解決方案。
●地?zé)幔呵鍧嵞茉矗旄Ｔ旄弧?供圖/中國(guó)石化
人才培養(yǎng)持續(xù)加速
2019 年11 月，中冰培訓(xùn)項(xiàng)目正式成立。第一期培訓(xùn)班由來(lái)自聯(lián)合國(guó)教科文組織地?zé)釋W(xué)院的11 位國(guó)際專(zhuān)家以及15 位中國(guó)專(zhuān)家，對(duì)41 名技術(shù)骨干進(jìn)行了為期5 周的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)。天津大學(xué)、吉林大學(xué)、中國(guó)石油大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)、中科院地質(zhì)與地球物理所、中科院廣州能源研究所等高校和科研院所成立了地?zé)嶂行?、研究室等機(jī)構(gòu)。國(guó)家地?zé)崮苤行?、中?guó)能源研究會(huì)、中國(guó)石油學(xué)會(huì)、中國(guó)石油和石化工程研究會(huì)、中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)、中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)、中國(guó)建筑節(jié)能協(xié)會(huì)等各類(lèi)學(xué)術(shù)組織定期舉辦一系列地?zé)犷I(lǐng)域?qū)ｎ}會(huì)議。
重大工程陸續(xù)建成
中國(guó)石化在河北省雄縣，推進(jìn)整縣地?zé)衢_(kāi)發(fā)和完全回灌，建成供暖面積500 余萬(wàn)平方米，基本覆蓋城區(qū)，打造了中國(guó)首座地?zé)峁┡盁o(wú)煙城”，為全國(guó)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)化、可持續(xù)開(kāi)發(fā)提供了有益經(jīng)驗(yàn)。2017 年，雄安新區(qū)（涵蓋雄縣的一座新城）成立，按照新的理念和標(biāo)準(zhǔn)，累計(jì)建成地?zé)崆鍧嵐┡芰?00 萬(wàn)平方米、受委托運(yùn)行1200 萬(wàn)平方米，繼續(xù)探索地?zé)岚l(fā)展的新模式。在湖北武漢濱江國(guó)際商務(wù)區(qū)以長(zhǎng)江水作為冷熱源，利用水源熱泵+水蓄能技術(shù)，正在建設(shè)211萬(wàn)平方米供暖制冷能力的項(xiàng)目。中國(guó)石油在河北唐山曹妃甸新城建成水熱型地?zé)峁┡芰?30 萬(wàn)平方米，已平穩(wěn)運(yùn)行3個(gè)供暖季，地?zé)崴晒嗑?。北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)地源熱泵系統(tǒng)為257 萬(wàn)平方米建筑提供供暖和制冷服務(wù)，每年冬季供暖123 天，夏季制冷120 天，年利用熱量達(dá)到56 萬(wàn)吉焦。北京城市副中心辦公區(qū)利用地源熱泵+深層地?zé)?水蓄能+輔助冷熱源，通過(guò)熱泵技術(shù)，率先創(chuàng)建“近零碳排放區(qū)”示范工程，為150 萬(wàn)平方米建筑群提供夏季制冷、冬季供暖以及生活熱水。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展展望
隨著《巴黎協(xié)定》全面實(shí)施，全球能源加速向清潔低碳、智能多元方向轉(zhuǎn)變，各國(guó)紛紛以“自主貢獻(xiàn)”的方式參與全球應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)。
2020 年9 月，中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上宣布中國(guó)“2030 年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060 年實(shí)現(xiàn)碳中和”，為中國(guó)可再生能源發(fā)展按下加速鍵。
2021 年1 月，國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于因地制宜做好可再生能源供暖工作的通知》，明確提出積極推廣地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用。9 月，國(guó)家發(fā)改委、能源局等八部委發(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，全國(guó)地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e比2020 年增加50%，在資源條件好的地區(qū)建設(shè)一批地?zé)崮馨l(fā)電示范項(xiàng)目，全國(guó)地?zé)崮馨l(fā)電裝機(jī)容量比2020 年翻一番的目標(biāo)，為中國(guó)地?zé)崮馨l(fā)展描繪了宏偉藍(lán)圖，地?zé)崮苄袠I(yè)面臨良好發(fā)展機(jī)遇。
未來(lái)幾年，繼續(xù)發(fā)揮地?zé)崮軆?chǔ)量豐富、分布較廣、穩(wěn)定可靠、清潔低碳、可再生、可持續(xù)的優(yōu)勢(shì)，依托雄安新區(qū)地?zé)崆鍧嵞茉垂┡l(fā)展，打造形成地?zé)岣哔|(zhì)量開(kāi)發(fā)利用的標(biāo)準(zhǔn)和樣板，繼續(xù)為中國(guó)地?zé)岚l(fā)展提供借鑒和指導(dǎo)。
在中國(guó)北方地區(qū)，依托渤海灣盆地、南華北盆地、汾渭地塹系集中連片分布的地?zé)豳Y源，在各級(jí)政府清潔取暖政策的驅(qū)動(dòng)下，地?zé)峁┡瘜⒗^續(xù)規(guī)模化替代燃煤供暖。在長(zhǎng)江中下游，適宜地埋管系統(tǒng)、地下水源系統(tǒng)以及地表水源系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，夏季炎熱、冬季濕冷的氣候?qū)⒋偈拐?、企業(yè)和居民自發(fā)投資，通過(guò)淺層地?zé)峁┡ㄖ评洌└纳粕钯|(zhì)量。在高溫地?zé)豳Y源豐富的區(qū)域，仍然是地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目研究和投資的熱點(diǎn)地區(qū)，將催生新的試驗(yàn)運(yùn)行與商業(yè)化開(kāi)發(fā)結(jié)合的中小規(guī)模地?zé)犭娬尽?/p>
地?zé)犴?xiàng)目自動(dòng)化監(jiān)測(cè)控制將更加普遍，地?zé)釁^(qū)域能智慧化管控發(fā)展將成為新趨勢(shì)，能源使用效率將持續(xù)提升，持續(xù)引領(lǐng)可再生能源非電利用高質(zhì)量發(fā)展，共同應(yīng)對(duì)全球氣候變化與挑戰(zhàn)，為解決全球能源與環(huán)境問(wèn)題、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展做出更加重要的貢獻(xiàn)。
文 ‖ 郭旭升 黨力強(qiáng) 劉世良 國(guó)殿斌
我國(guó)發(fā)展資源豐富的地?zé)崮?，有助于大氣污染治理和“雙碳”戰(zhàn)略實(shí)施。
2021 年，中國(guó)能源消費(fèi)總量達(dá)到了52.4 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。與此同時(shí)，可再生能源快速發(fā)展，帶動(dòng)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)向綠色低碳轉(zhuǎn)變。國(guó)家能源局公布可再生能源發(fā)電裝機(jī)達(dá)到1063 吉瓦，占總發(fā)電裝機(jī)容量的44.8%。其中，水電裝機(jī)391 吉瓦、風(fēng)電裝機(jī)328 吉瓦、光伏發(fā)電裝機(jī)306吉瓦、生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)37.98 吉瓦?？稍偕茉窗l(fā)電量已達(dá)248 萬(wàn)吉瓦時(shí)，占全社會(huì)用電量的29.8%。陸上風(fēng)電、光伏發(fā)電已實(shí)現(xiàn)無(wú)補(bǔ)貼平價(jià)發(fā)展，為進(jìn)一步大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用創(chuàng)造了有利條件。相對(duì)于水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能以發(fā)電為主，中國(guó)地?zé)嶂饕怨┡玫姆绞桨l(fā)揮作用。
早在先秦時(shí)期（公元前221 年前），驪山湯等溫泉開(kāi)啟了中國(guó)溫泉利用的歷史。20 世紀(jì)50 年代，開(kāi)始規(guī)?；脺厝?，相繼建立160 多家溫泉療養(yǎng)院。上世紀(jì)70 年代初，在世界能源危機(jī)的背景下，地?zé)岚l(fā)電、供暖、溫室種植、養(yǎng)殖等利用形式開(kāi)始有了發(fā)展。進(jìn)入21 世紀(jì)，在供暖市場(chǎng)需求和大氣污染治理的推動(dòng)下，地?zé)峁┡饾u發(fā)展成為最主要的利用方式。
●供圖/中國(guó)石化
2022 年，國(guó)家地?zé)崮苤行慕ǔ傻責(zé)嵝畔⒐芾砥脚_(tái)，開(kāi)展地?zé)犴?xiàng)目數(shù)據(jù)在線填報(bào)，并組織17 家掌握本省地?zé)岚l(fā)展情況的行業(yè)協(xié)會(huì)、勘查設(shè)計(jì)單位、開(kāi)發(fā)利用企業(yè)統(tǒng)計(jì)各省整體數(shù)據(jù)，從微觀項(xiàng)目與宏觀統(tǒng)計(jì)兩個(gè)層面相互補(bǔ)充和印證，對(duì)地?zé)釟v史數(shù)據(jù)進(jìn)行修正和更新。
統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：截至2021 年底，地?zé)嶂苯永媚芰φ酆?00.2 吉瓦，年利用量829826 太焦。其中，淺層地?zé)峁┡ㄖ评洌┠芰_(dá)到8.0 億平方米，水熱型地?zé)峁┡芰_(dá)到5.3 億平方米，合計(jì)13.3 億平方米；溫室種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖已遍布20 多個(gè)省。溫泉健康娛樂(lè)旅游持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，利用規(guī)模達(dá)到6665 兆瓦；地?zé)岚l(fā)電目前僅有約16 兆瓦還在運(yùn)行。農(nóng)業(yè)烘干、工業(yè)利用、融雪等地?zé)嶂苯永梅绞竭€不多見(jiàn)。與2019 年中國(guó)地?zé)釄?bào)告數(shù)據(jù)相比，淺層地?zé)峁┡ㄖ评洌┖退疅嵝偷責(zé)峁┡娣e出現(xiàn)大幅度提升，有產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的因素，但主要是地?zé)嵝畔⒐芾砥脚_(tái)和各省參與統(tǒng)計(jì)單位的覆蓋范圍更全面、更廣泛引起的。
地?zé)豳Y源豐富
地質(zhì)背景
中國(guó)大地構(gòu)造位置上處于古亞洲、特提斯和西太平洋三大構(gòu)造域合圍的地區(qū)，地理上位于歐亞板塊的東部，其中特提斯和西太平洋兩大構(gòu)造域影響范圍從晚中生代一直持續(xù)至今，影響范圍廣，構(gòu)造作用強(qiáng)，對(duì)現(xiàn)今中國(guó)大地構(gòu)造格局和地?zé)岚l(fā)育產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響和控制作用。受兩大構(gòu)造域相互作用的影響，西部的藏南—滇西—川西地區(qū)及東部臺(tái)灣中央山脈兩側(cè)屬于晚中生代以來(lái)板塊交界部位，地震、構(gòu)造及巖漿活動(dòng)極為強(qiáng)烈。
我國(guó)西南和東南分屬特提斯構(gòu)造域影響下的喜馬拉雅造山帶和西太平洋構(gòu)造域下的華南褶皺帶，這兩個(gè)地區(qū)是我國(guó)高溫地?zé)豳Y源最為發(fā)育的地區(qū)，地表溫泉顯示較多，大地?zé)崃髦递^高，平均值為90m~150mW/m2，地溫梯度均值約為3.2℃/100m。地?zé)豳Y源多發(fā)育在花崗巖及碎屑巖形成的帶狀裂隙型熱儲(chǔ)中，總體以斷裂帶對(duì)流型地?zé)嵯到y(tǒng)為主，即隆起山地型地?zé)豳Y源。
我國(guó)北方地區(qū)的含油氣盆地因?yàn)榈蒯Ｉ下『途藓竦某练e蓋層作用，在沉積盆地基底及上覆沉積蓋層中蘊(yùn)藏著豐富的地?zé)豳Y源，這些盆地多發(fā)育在古老的陸殼或微陸塊之上，如渤海灣盆地、鄂爾多斯盆地、松遼盆地等。其中，渤海灣盆地中生代區(qū)域大面積的巖漿作用反映了地殼減薄和地幔上涌的大背景，為幔源熱流向上傳導(dǎo)提供了可能。這些含油氣盆地大地?zé)崃髦嫡w較高，最高可達(dá)80 mW/m2,地?zé)豳Y源多發(fā)育在中—新生界砂巖孔隙型熱儲(chǔ)和中元古界—下古生界碳酸鹽巖巖溶裂隙型熱儲(chǔ)中，即沉積盆地型地?zé)豳Y源。
資源潛力與評(píng)估
中國(guó)是地?zé)豳Y源相對(duì)豐富的國(guó)家，地?zé)豳Y源分為三類(lèi)：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。
淺層地?zé)豳Y源評(píng)估。中國(guó)淺層地?zé)豳Y源在全國(guó)范圍內(nèi)分布較為廣泛，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，中國(guó)336 個(gè)地級(jí)以上城市淺層地?zé)豳Y源熱容量為1.11×1017 kJ/℃，每年可開(kāi)采量折合標(biāo)準(zhǔn)煤7 億噸，其中，地下水地源熱泵系統(tǒng)夏季可制冷面積為5590 平方千米，冬季可供暖面積為3610 平方千米；地埋管地源熱泵系統(tǒng)夏季可制冷面積為35600平方千米，冬季可供暖面積為37500 平方千米。適宜開(kāi)發(fā)淺層地?zé)岬牡貐^(qū)主要分布在中東部省份，包括北京、天津、河北、山東、河南、遼寧、上海、湖北、湖南、江蘇、浙江、江西、安徽等13 個(gè)省(市)。
水熱型地?zé)豳Y源評(píng)估。中國(guó)水熱型地?zé)豳Y源非常豐富，已發(fā)現(xiàn)出露溫泉2334 處，在冊(cè)地?zé)衢_(kāi)采井5818 眼。根據(jù)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局區(qū)域地?zé)嵴{(diào)查成果顯示，我國(guó)水熱型地?zé)豳Y源折合標(biāo)準(zhǔn)煤12500 億噸，每年可開(kāi)采量折合標(biāo)準(zhǔn)煤18.65 億噸；其中，水熱型高溫地?zé)豳Y源量折合標(biāo)準(zhǔn)煤141 億噸，發(fā)電潛力8460兆瓦，主要分布在西南藏滇地區(qū)以及臺(tái)灣地區(qū)；水熱型中低溫地?zé)豳Y源主要分布在渤海灣盆地、蘇北盆地、松遼盆地、汾渭地塹、華南褶皺帶等大中型沉積盆地和造山帶內(nèi)，地?zé)豳Y源量折合標(biāo)準(zhǔn)煤12300 億噸，約占總量的98%，地?zé)豳Y源年可采量折合標(biāo)準(zhǔn)煤18.5 億噸，發(fā)電潛力1500 兆瓦。
干熱巖型地?zé)豳Y源評(píng)估。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)陸區(qū)地下3km~10km 范圍內(nèi)干熱巖型地?zé)豳Y源量折合標(biāo)準(zhǔn)煤856 萬(wàn)億噸。根據(jù)國(guó)際干熱巖行業(yè)慣例，以其2%作為可開(kāi)采資源量計(jì)，約為2022 年我國(guó)全年能源消費(fèi)量的3200倍。通常與水熱型地?zé)豳Y源相伴而生，位于其下部或旁側(cè)，分布范圍較廣，在我國(guó)大部分含油氣盆地及近現(xiàn)代構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈區(qū)均有發(fā)育。
DISCOURSE
中國(guó)石化繼續(xù)保持中國(guó)最大地?zé)衢_(kāi)發(fā)企業(yè)的優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展和科技研發(fā)體系日趨完善。
產(chǎn)業(yè)正在騰飛
地?zé)崞髽I(yè)增多變強(qiáng)
2006 年，在陜西咸陽(yáng)，中國(guó)石化開(kāi)始商業(yè)化開(kāi)發(fā)水熱型地?zé)峁┡?xiàng)目，目前已擴(kuò)展至京津冀魯豫陜晉等地?zé)豳Y源優(yōu)勢(shì)地區(qū)，地?zé)峁┡芰Τ^(guò)8000 萬(wàn)平方米，繼續(xù)保持中國(guó)最大地?zé)衢_(kāi)發(fā)企業(yè)的優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展和科技研發(fā)體系日趨完善。中國(guó)石油依托油區(qū)地?zé)豳Y源和石油隊(duì)伍在東北、華北建設(shè)了一批地?zé)峁┡?xiàng)目，累計(jì)地?zé)峁┡芰?580 萬(wàn)平方米。中國(guó)核電組建中核坤華能源公司進(jìn)軍西南地區(qū)，積極探索地?zé)岚l(fā)電。中節(jié)能充分利用資本市場(chǎng)，通過(guò)合資和并購(gòu)進(jìn)入地?zé)犷I(lǐng)域。煤炭地質(zhì)總局通過(guò)所屬水文局進(jìn)占地?zé)衢_(kāi)發(fā)工程市場(chǎng)。北京華清地?zé)釋?zhuān)注北京及其周邊淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用。河北地礦、山東地礦、兗礦集團(tuán)等地方企事業(yè)單位利用對(duì)所在區(qū)域資源和市場(chǎng)熟悉的優(yōu)勢(shì)，組建了專(zhuān)門(mén)的企業(yè)開(kāi)發(fā)當(dāng)?shù)厮疅嵝偷責(zé)豳Y源。海利豐、河南萬(wàn)江、浙江陸特、湖北風(fēng)神、恒有源等一批進(jìn)入地?zé)嵝袠I(yè)較早的民企開(kāi)始規(guī)范化發(fā)展，紛紛成立研發(fā)機(jī)構(gòu)，逐漸重視地?zé)峄毓?，可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)一步增強(qiáng)。
地?zé)針?biāo)準(zhǔn)漸成體系
地?zé)嵝袠I(yè)是涉及勘探、鉆井、供暖、發(fā)電等多個(gè)領(lǐng)域的復(fù)合行業(yè)，以往國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局組織制定和發(fā)布了5 項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，北京、天津、河北等8 個(gè)省市累計(jì)發(fā)布35 項(xiàng)地方標(biāo)準(zhǔn)，都是針對(duì)各自領(lǐng)域、各自地區(qū)，缺乏完善的地?zé)針?biāo)準(zhǔn)體系。2016 年11 月，國(guó)家能源局批準(zhǔn)成立了能源行業(yè)地?zé)崮軐?zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)，制定了涵蓋5 個(gè)專(zhuān)業(yè)、111 項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，梳理認(rèn)為其中56 項(xiàng)需要研究制定，到2021 年底已累計(jì)制定完成并發(fā)布了40 項(xiàng)。同時(shí)，地?zé)崮軜?biāo)委會(huì)協(xié)助河北省雄安新區(qū)制定了地?zé)崮軜?biāo)準(zhǔn)體系，制定提交了10 項(xiàng)地方標(biāo)準(zhǔn)；協(xié)助中國(guó)石化制定了18 項(xiàng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；目前，正在與國(guó)際地?zé)釁f(xié)會(huì)合作，制定《地?zé)峁┡扑]做法》。今年9月17 日，國(guó)際地?zé)釁f(xié)會(huì)在2023 年世界地?zé)岽髸?huì)上，面向全球首次正式發(fā)布《中國(guó)地?zé)峁┡扑]做法》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這是全球地?zé)犷I(lǐng)域發(fā)布的第一項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)推動(dòng)全球地?zé)嵝袠I(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化發(fā)展具有重要意義，將助力全球綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展。
地?zé)峒夹g(shù)顯著進(jìn)步
近幾年，在實(shí)際運(yùn)用中，石油勘探技術(shù)與地?zé)峁┡麧?rùn)低的條件相結(jié)合，發(fā)展了地震+非震技術(shù)結(jié)合的綜合地球物理技術(shù)勘探技術(shù)，在勘探精度和成本中尋找平衡，成為了地?zé)峥碧降闹饕侄?。碳酸鹽巖熱儲(chǔ)安全高效鉆井技術(shù)采用降低井筒液柱循環(huán)壓力工藝，形成清水充氣鉆井工藝和雙壁鉆桿氣舉快速穿漏鉆井工藝，降低了巖溶—裂隙型熱儲(chǔ)的鉆井風(fēng)險(xiǎn)。砂巖回灌逐漸形成采灌地層優(yōu)選與完井，梯級(jí)過(guò)濾，治砂解堵等系列應(yīng)用技術(shù)。地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用監(jiān)測(cè)技術(shù)日益完善，中國(guó)多個(gè)?。ㄊ校?、企業(yè)已建立了地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用監(jiān)測(cè)平臺(tái)，服務(wù)區(qū)域資源科學(xué)利用以及政府和企業(yè)管理。在陜西，鉆鑿2000 米左右的井孔，通過(guò)井下?lián)Q熱結(jié)合熱泵設(shè)備，建成600 余萬(wàn)平方米供暖能力，積累有關(guān)應(yīng)用技術(shù)。以北京經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，建立了區(qū)域淺層地?zé)峥辈樵u(píng)價(jià)技術(shù)，促進(jìn)了淺層地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用。在青海共和，進(jìn)行了干熱巖工程試驗(yàn)，在資源勘探和鉆井壓裂等方面進(jìn)行了工程驗(yàn)證和技術(shù)積累。在河北雄安科創(chuàng)中心中試基地，探索淺層地?zé)崮?、光?chǔ)充一體化、光熱系統(tǒng)為園區(qū)提供了冷、熱、電能源供給及熱水服務(wù)，提供園區(qū)低碳能源技術(shù)解決方案。
●地?zé)幔呵鍧嵞茉矗旄Ｔ旄弧?供圖/中國(guó)石化
人才培養(yǎng)持續(xù)加速
2019 年11 月，中冰培訓(xùn)項(xiàng)目正式成立。第一期培訓(xùn)班由來(lái)自聯(lián)合國(guó)教科文組織地?zé)釋W(xué)院的11 位國(guó)際專(zhuān)家以及15 位中國(guó)專(zhuān)家，對(duì)41 名技術(shù)骨干進(jìn)行了為期5 周的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)。天津大學(xué)、吉林大學(xué)、中國(guó)石油大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)、中科院地質(zhì)與地球物理所、中科院廣州能源研究所等高校和科研院所成立了地?zé)嶂行?、研究室等機(jī)構(gòu)。國(guó)家地?zé)崮苤行?、中?guó)能源研究會(huì)、中國(guó)石油學(xué)會(huì)、中國(guó)石油和石化工程研究會(huì)、中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)、中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)、中國(guó)建筑節(jié)能協(xié)會(huì)等各類(lèi)學(xué)術(shù)組織定期舉辦一系列地?zé)犷I(lǐng)域?qū)ｎ}會(huì)議。
重大工程陸續(xù)建成
中國(guó)石化在河北省雄縣，推進(jìn)整縣地?zé)衢_(kāi)發(fā)和完全回灌，建成供暖面積500 余萬(wàn)平方米，基本覆蓋城區(qū)，打造了中國(guó)首座地?zé)峁┡盁o(wú)煙城”，為全國(guó)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)化、可持續(xù)開(kāi)發(fā)提供了有益經(jīng)驗(yàn)。2017 年，雄安新區(qū)（涵蓋雄縣的一座新城）成立，按照新的理念和標(biāo)準(zhǔn)，累計(jì)建成地?zé)崆鍧嵐┡芰?00 萬(wàn)平方米、受委托運(yùn)行1200 萬(wàn)平方米，繼續(xù)探索地?zé)岚l(fā)展的新模式。在湖北武漢濱江國(guó)際商務(wù)區(qū)以長(zhǎng)江水作為冷熱源，利用水源熱泵+水蓄能技術(shù)，正在建設(shè)211萬(wàn)平方米供暖制冷能力的項(xiàng)目。中國(guó)石油在河北唐山曹妃甸新城建成水熱型地?zé)峁┡芰?30 萬(wàn)平方米，已平穩(wěn)運(yùn)行3個(gè)供暖季，地?zé)崴晒嗑?。北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)地源熱泵系統(tǒng)為257 萬(wàn)平方米建筑提供供暖和制冷服務(wù)，每年冬季供暖123 天，夏季制冷120 天，年利用熱量達(dá)到56 萬(wàn)吉焦。北京城市副中心辦公區(qū)利用地源熱泵+深層地?zé)?水蓄能+輔助冷熱源，通過(guò)熱泵技術(shù)，率先創(chuàng)建“近零碳排放區(qū)”示范工程，為150 萬(wàn)平方米建筑群提供夏季制冷、冬季供暖以及生活熱水。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展展望
隨著《巴黎協(xié)定》全面實(shí)施，全球能源加速向清潔低碳、智能多元方向轉(zhuǎn)變，各國(guó)紛紛以“自主貢獻(xiàn)”的方式參與全球應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)。
2020 年9 月，中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上宣布中國(guó)“2030 年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060 年實(shí)現(xiàn)碳中和”，為中國(guó)可再生能源發(fā)展按下加速鍵。
2021 年1 月，國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于因地制宜做好可再生能源供暖工作的通知》，明確提出積極推廣地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用。9 月，國(guó)家發(fā)改委、能源局等八部委發(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，全國(guó)地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e比2020 年增加50%，在資源條件好的地區(qū)建設(shè)一批地?zé)崮馨l(fā)電示范項(xiàng)目，全國(guó)地?zé)崮馨l(fā)電裝機(jī)容量比2020 年翻一番的目標(biāo)，為中國(guó)地?zé)崮馨l(fā)展描繪了宏偉藍(lán)圖，地?zé)崮苄袠I(yè)面臨良好發(fā)展機(jī)遇。
未來(lái)幾年，繼續(xù)發(fā)揮地?zé)崮軆?chǔ)量豐富、分布較廣、穩(wěn)定可靠、清潔低碳、可再生、可持續(xù)的優(yōu)勢(shì)，依托雄安新區(qū)地?zé)崆鍧嵞茉垂┡l(fā)展，打造形成地?zé)岣哔|(zhì)量開(kāi)發(fā)利用的標(biāo)準(zhǔn)和樣板，繼續(xù)為中國(guó)地?zé)岚l(fā)展提供借鑒和指導(dǎo)。
在中國(guó)北方地區(qū)，依托渤海灣盆地、南華北盆地、汾渭地塹系集中連片分布的地?zé)豳Y源，在各級(jí)政府清潔取暖政策的驅(qū)動(dòng)下，地?zé)峁┡瘜⒗^續(xù)規(guī)模化替代燃煤供暖。在長(zhǎng)江中下游，適宜地埋管系統(tǒng)、地下水源系統(tǒng)以及地表水源系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，夏季炎熱、冬季濕冷的氣候?qū)⒋偈拐?、企業(yè)和居民自發(fā)投資，通過(guò)淺層地?zé)峁┡ㄖ评洌└纳粕钯|(zhì)量。在高溫地?zé)豳Y源豐富的區(qū)域，仍然是地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目研究和投資的熱點(diǎn)地區(qū)，將催生新的試驗(yàn)運(yùn)行與商業(yè)化開(kāi)發(fā)結(jié)合的中小規(guī)模地?zé)犭娬尽?/p>
地?zé)犴?xiàng)目自動(dòng)化監(jiān)測(cè)控制將更加普遍，地?zé)釁^(qū)域能智慧化管控發(fā)展將成為新趨勢(shì)，能源使用效率將持續(xù)提升，持續(xù)引領(lǐng)可再生能源非電利用高質(zhì)量發(fā)展，共同應(yīng)對(duì)全球氣候變化與挑戰(zhàn)，為解決全球能源與環(huán)境問(wèn)題、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展做出更加重要的貢獻(xiàn)。
