擁抱大地之暖：中國(guó)地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)如何突圍？

李權(quán)云

在雄安新區(qū)科創(chuàng)中心中試基地，園區(qū)綠地和路面下約有280口120米左右的淺井直通地下。通過(guò)管道，地下的熱能被輸送出來(lái)，經(jīng)過(guò)熱泵機(jī)組作用，讓水和地下的巖土體進(jìn)行冷熱交換。

“冬季，我們把巖土體中的熱量‘取’出來(lái)供室內(nèi)采暖，此時(shí)地下的巖土體為‘熱源’。到了夏季，再把室內(nèi)熱量‘抽’出，釋放到巖土體中，并制出約11攝氏度的冷水，通過(guò)循環(huán)泵運(yùn)送到風(fēng)機(jī)，把冷風(fēng)‘吹’出來(lái)，起到制冷降溫的作用?！敝袊?guó)石化綠源地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，雄安的“冬暖夏涼”靠的不是暖氣和空調(diào)，而是一樣來(lái)自大地深處的清潔能源——地?zé)帷?/p>

當(dāng)?shù)鼐用穹答?，雄縣近十年來(lái)新建的小區(qū)幾乎都采用地?zé)峁┡?。回想起以前燒煤取暖的諸多不便，她說(shuō)，當(dāng)時(shí)不僅天空灰蒙蒙一片，家里陽(yáng)臺(tái)有時(shí)候也會(huì)落上一層燃煤灰燼，“現(xiàn)在雄縣已經(jīng)是‘無(wú)煙城’了，外面天多藍(lán)，空氣也好！”

事實(shí)上，從2009年開(kāi)始，中國(guó)石化新星公司就在雄縣開(kāi)發(fā)地?zé)崮?，并與雄縣政府合作打造地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用“雄縣模式”，打造成為全國(guó)首座地?zé)峁┡盁o(wú)煙城”。隨著雄安新區(qū)的開(kāi)發(fā)建設(shè)，雄安完成10余個(gè)自然村地?zé)岽焊脑旃こ?，?000余戶村民提供清潔地?zé)峁┡?，“雄縣模式”升級(jí)發(fā)展為地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用的“雄安模式”。2021年7月，雄安新區(qū)地?zé)衢_(kāi)發(fā)項(xiàng)目被國(guó)際可再生能源署（IRENA）列入全球推廣項(xiàng)目名錄，成為當(dāng)年全球僅有的5個(gè)推廣項(xiàng)目之一。

透過(guò)雄安“無(wú)煙城”，中國(guó)地?zé)崮苷w開(kāi)發(fā)利用規(guī)模也在穩(wěn)步增長(zhǎng)。那么，中國(guó)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)目前有哪些發(fā)展模式、應(yīng)用場(chǎng)景和解決方案？當(dāng)前全球地?zé)峥碧介_(kāi)發(fā)又有哪些最新成果？

9月15日，2023年世界地?zé)岽髸?huì)在北京國(guó)家會(huì)議中心隆重開(kāi)幕，這是中國(guó)首次承辦此項(xiàng)國(guó)際盛會(huì)。大會(huì)以“清潔地?zé)帷⒕G色地球”為主題，54個(gè)國(guó)家1400余名嘉賓出席盛會(huì)，聚焦全球地?zé)犷I(lǐng)域發(fā)展熱點(diǎn)趨勢(shì)，共同分享全球地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)科技和創(chuàng)新成果，推動(dòng)全球地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展，守護(hù)綠色地球。

據(jù)了解，世界地?zé)岽髸?huì)被譽(yù)為地?zé)峤绲摹皧W林匹克”。首屆世界地?zé)岽髸?huì)于1995年在意大利佛羅倫薩舉辦，目前已舉辦六屆。

中共中央政治局委員、國(guó)務(wù)院副總理張國(guó)清出席大會(huì)并講話。張國(guó)清表示，在習(xí)近平生態(tài)文明思想指引下，近年來(lái)中國(guó)清潔能源保持快速發(fā)展良好態(tài)勢(shì)。中國(guó)將深入貫徹習(xí)近平主席提出的“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略，持續(xù)增強(qiáng)包括地?zé)崮茉趦?nèi)的各類清潔能源供給能力，不斷提高清潔能源消費(fèi)比重，大力推進(jìn)綠色低碳科技創(chuàng)新應(yīng)用，切實(shí)強(qiáng)化能源監(jiān)管和法治建設(shè)，積極構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。

地?zé)崮苁侵复嬖谟诘厍騼?nèi)部巖土體、流體和巖漿體中，可以為人類開(kāi)發(fā)利用的熱能。按照深度劃分，一般200米以內(nèi)為淺層地?zé)豳Y源，溫度一般低于25℃。深度大于200米的包括水熱型地?zé)豳Y源和干熱巖資源。其中水熱型地?zé)豳Y源指賦存于天然地下水及其蒸汽中的地?zé)豳Y源，溫度大于90℃的為中溫水熱型地?zé)豳Y源，溫度大于150℃的為高溫水熱型地?zé)豳Y源。干熱巖則是指不含或僅含少量流體，溫度高于180℃，其熱能在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下可以利用的巖體。

地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用主要可以分為直接利用和地?zé)岚l(fā)電兩種方式：直接利用包括溫泉康養(yǎng)、供暖制冷和農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖等非發(fā)電端；地?zé)岚l(fā)電則主要利用地?zé)崮芰框?qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組。

在開(kāi)幕式上，冰島總理雅各布斯多蒂爾通過(guò)視頻致辭：“地?zé)崮茉词且环N未得到充分利用的可再生能源。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，地?zé)崮芸梢栽谌螂娏ιa(chǎn)以及城市供暖和制冷當(dāng)中發(fā)揮更大的作用?？紤]到地?zé)崮艿闹T多優(yōu)勢(shì)，我們需要提高決策者的認(rèn)知，為技術(shù)進(jìn)步提供更多的支持。”

這樣一種深埋地下的能源，為何受到各界的青睞？

9月15日，2023年世界地?zé)岽髸?huì)在北京召開(kāi)。圖/大會(huì)主辦方

在2023年世界地?zé)岽髸?huì)上，國(guó)務(wù)院國(guó)資委副主任茍坪表示，當(dāng)今世界正經(jīng)歷從化石能源為主向非化石能源轉(zhuǎn)變的深刻變革，推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)綠色低碳轉(zhuǎn)型是歷史責(zé)任，也是各方的共識(shí)。

事實(shí)上，正是由于地?zé)崮芊植紡V泛、儲(chǔ)量大、穩(wěn)定可靠，且在使用過(guò)程中幾乎零碳排放，全球約有80多個(gè)國(guó)家進(jìn)行地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用，數(shù)量呈逐年遞增趨勢(shì)，是當(dāng)前新能源利用的主要方式之一。在中國(guó)，“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下，地?zé)嵋渤蔀榭稍偕茉醇易逯械闹匾粏T。

根據(jù)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局相關(guān)數(shù)據(jù)，中國(guó)336個(gè)主要城市淺層地?zé)崮苣昕刹少Y源量折合7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，可實(shí)現(xiàn)供暖（制冷）建筑面積320億平方米；水熱型地?zé)豳Y源每年可開(kāi)采量折合標(biāo)準(zhǔn)煤18.65億噸；干熱巖型地?zé)豳Y源通常與水熱型地?zé)豳Y源相伴生，中國(guó)大陸埋深3～10千米深度內(nèi)干熱巖資源量折合標(biāo)準(zhǔn)煤856萬(wàn)億噸，其中埋深在5500米以淺的折合標(biāo)準(zhǔn)煤106萬(wàn)億噸。

總體來(lái)看，中國(guó)地?zé)豳Y源分布廣泛、種類繁多、儲(chǔ)量豐富，發(fā)展?jié)摿薮?。中?guó)地質(zhì)調(diào)查局局長(zhǎng)李金發(fā)表示，將進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)地質(zhì)與地?zé)豳Y源的國(guó)情調(diào)查，進(jìn)一步摸清資源家底，推動(dòng)深部地?zé)豳Y源探采關(guān)鍵理論技術(shù)與核心裝備的突破，持續(xù)支持并參與全球地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展。

中國(guó)工程院院士多吉曾長(zhǎng)期在西藏從事地?zé)岬刭|(zhì)和礦產(chǎn)資源勘查，先后參加多項(xiàng)地質(zhì)勘查與資源評(píng)價(jià)，建立了羊八井深部高溫地?zé)嵯到y(tǒng)地質(zhì)模型。他告訴《中國(guó)新聞周刊》，相比太陽(yáng)能、風(fēng)能的波動(dòng)性和隨機(jī)性，地?zé)岬哪茉蠢孟禂?shù)更高，一年可以穩(wěn)定在8000多個(gè)小時(shí)以上。

據(jù)介紹，地?zé)崮芸梢愿鶕?jù)不同溫度實(shí)現(xiàn)梯級(jí)利用，45攝氏度以下的地?zé)崮芸砷_(kāi)發(fā)溫泉、洗浴等康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)，45到60攝氏度可作供暖使用，60到90攝氏度左右供暖利用后的能量能用于溫室養(yǎng)殖等。而90攝氏度以上的地?zé)崮軇t可用作清潔發(fā)電，溫度越高，發(fā)電效益越高，經(jīng)濟(jì)性越好。

本屆地?zé)岽髸?huì)發(fā)布的《世界地?zé)峁┡评溥M(jìn)展報(bào)告》顯示，截至2022年底，全球供熱和制冷熱能裝機(jī)容量相當(dāng)于1.73億千瓦時(shí)，比2020年增加了60％，最大的領(lǐng)用領(lǐng)域是建筑物的供暖和制冷，其次是健康娛樂(lè)和旅游、農(nóng)業(yè)和食品加工。2022年，全球使用的地?zé)釤崮転?476PJ（410TWh），比2020年增加了44％。其中，中國(guó)的增長(zhǎng)最為顯著。

國(guó)際地?zé)釁f(xié)會(huì)發(fā)布的報(bào)告顯示，截至2022年底，全球地?zé)峁┡评淅谜酆涎b機(jī)規(guī)模173303兆瓦，其中中國(guó)100219.8兆瓦，占比約57.8％。近年來(lái)，我國(guó)的中深層水熱型地?zé)崮芄┡靡?guī)模持續(xù)擴(kuò)大，在北方清潔供暖和大氣污染防治中發(fā)揮了重要作用。

國(guó)家能源局局長(zhǎng)章建華表示，包括地?zé)崮芄┡趦?nèi)的中國(guó)北方清潔取暖對(duì)降低pm2.5濃度，改善空氣質(zhì)量的貢獻(xiàn)率超過(guò)30％，為打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量作出了重要貢獻(xiàn)。

在國(guó)際地?zé)釁f(xié)會(huì)主席布洛格看來(lái)，地?zé)嵴诔蔀閷?shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)的重要力量。過(guò)去，地?zé)豳Y源未得到足夠重視，但近年來(lái)，國(guó)際地緣政治局勢(shì)、新冠疫情大流行對(duì)大多數(shù)國(guó)家能源成本的增長(zhǎng)產(chǎn)生了重大影響，并改變了人們的生活方式，這些因素加快地?zé)嵝袠I(yè)創(chuàng)新和高效綠色生產(chǎn)，推動(dòng)地?zé)嵝袠I(yè)駛?cè)氚l(fā)展“快車道”。

目前，憑借在油氣領(lǐng)域?qū)τ诘叵沦Y源勘探開(kāi)發(fā)的技術(shù)儲(chǔ)備，油氣企業(yè)在開(kāi)發(fā)地?zé)岱矫婢邆湎忍靸?yōu)勢(shì)。其中，中國(guó)石化累計(jì)建成清潔供暖能力8500萬(wàn)平方米，成為國(guó)內(nèi)最大的中深層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用企業(yè)。

以雄安新區(qū)為例，中國(guó)石化新星公司地?zé)犴?xiàng)目供暖能力已經(jīng)超過(guò)1000萬(wàn)平方米，年減排二氧化碳超30萬(wàn)噸，相當(dāng)于植樹(shù)17.5萬(wàn)棵。中國(guó)石化集團(tuán)新星石油有限責(zé)任公司黨委書(shū)記、執(zhí)行董事黨力強(qiáng)表示：“重點(diǎn)圍繞著京津冀協(xié)同發(fā)展、黃河流域生態(tài)保護(hù)、長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略，來(lái)發(fā)揮我們的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以提供清潔能源保障，助力推動(dòng)綠色發(fā)展和‘雙碳’目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。這個(gè)定位的清晰，使得我們真正進(jìn)入了地?zé)衢_(kāi)發(fā)的快車道?！?/p>

目前，中國(guó)石化擁有地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1個(gè)，技術(shù)專利130余項(xiàng)，地?zé)針I(yè)務(wù)已輻射11個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市），其中地?zé)峁┡芰Τ偃f(wàn)平方米的城市已超23座。中國(guó)石化董事長(zhǎng)馬永生也在大會(huì)上表示，未來(lái)中國(guó)石化將從全力推動(dòng)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展、規(guī)范化發(fā)展、品牌化發(fā)展三個(gè)方向發(fā)力。

盡管中國(guó)地?zé)嶂苯永靡?guī)模連續(xù)多年位居世界首位，但在潛力更大的地?zé)岚l(fā)電領(lǐng)域卻存在短板。

根據(jù)《世界地?zé)岚l(fā)電進(jìn)展報(bào)告》，目前，世界上已有31個(gè)國(guó)家和地區(qū)有地?zé)岚l(fā)電廠在運(yùn)行，美國(guó)、印度尼西亞、菲律賓和土耳其是地?zé)岚l(fā)電利用前四的國(guó)家。全球地?zé)岚l(fā)電總裝機(jī)容量已經(jīng)從1980年的2110兆瓦增長(zhǎng)到如今的16260兆瓦，分布在197個(gè)地?zé)崽?，商業(yè)化開(kāi)發(fā)利用的均是水熱型地?zé)豳Y源，全球共有3700個(gè)生產(chǎn)井，每口生產(chǎn)井的年平均產(chǎn)量接近3兆瓦時(shí)。未來(lái)，地?zé)岚l(fā)電會(huì)有廣闊前景。

與此相對(duì)應(yīng)，截至2020年底，中國(guó)地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量為44.56兆瓦，遠(yuǎn)未達(dá)到“十三五”規(guī)劃提出的新增裝機(jī)容量500兆瓦的目標(biāo)，在全球排名第19位，與近兩年國(guó)內(nèi)風(fēng)電和光伏發(fā)電的狂飆式增長(zhǎng)形成鮮明對(duì)比。

地?zé)岚l(fā)電通過(guò)利用地?zé)崴纬蛇^(guò)熱蒸汽后，推動(dòng)渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。除了能量來(lái)源外，地?zé)犭娬臼褂玫募夹g(shù)在本質(zhì)上與煤電站、核電站并無(wú)不同。

然而，中國(guó)適用于發(fā)電的高溫地?zé)崮苤饕植荚谇嗖馗咴貐^(qū)，由于地?zé)岚l(fā)電投資成本高，沒(méi)有明確的電價(jià)補(bǔ)貼政策，對(duì)企業(yè)缺乏投資吸引力，導(dǎo)致中國(guó)地?zé)岚l(fā)電進(jìn)展緩慢。

“就像人的成長(zhǎng)，從幼兒園到大學(xué)畢業(yè)之前還得要投入，地?zé)崾且粋€(gè)新生事物，在成長(zhǎng)過(guò)程中需要支持和幫助，等待將來(lái)壯大和成熟?！倍嗉硎?，和光伏剛起步時(shí)一樣，地?zé)岚l(fā)電技術(shù)進(jìn)步與規(guī)?；l(fā)展同樣離不了政策支持。

參考我國(guó)風(fēng)電、光伏產(chǎn)業(yè)的崛起，可再生能源電價(jià)附加分?jǐn)傉甙l(fā)揮了巨大作用。多吉坦言，地?zé)岬那捌诳碧介_(kāi)發(fā)成本比風(fēng)能和太陽(yáng)能高，地?zé)岚l(fā)電的經(jīng)濟(jì)屬性主要體現(xiàn)在發(fā)電站建成后的穩(wěn)定性，“技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)不可行，主要指的是低溫90℃以下的地?zé)?，高溫地?zé)嵋?guī)?；?，成本才有可能降下來(lái)?！?/p>

曾參與西藏羊八井和羊易井電站建設(shè)的西藏地?zé)岙a(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)王善民指出，羊八井地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目含稅上網(wǎng)電價(jià)為0.9元/度，并納入了全國(guó)可再生能源電價(jià)附加分?jǐn)偅壳敖?jīng)濟(jì)效益較好；羊易井地?zé)犭娬疽恢蔽传@得補(bǔ)貼電價(jià)，電網(wǎng)結(jié)算電價(jià)為0.25元/度，虧損嚴(yán)重。

究其原因，中國(guó)適用于發(fā)電的中高溫地?zé)嶂饕植荚诓啬稀⒌嵛?、川西等西南地區(qū)，但電力消耗區(qū)域主要在東部沿海，地?zé)豳Y源分布與電力消納需求的不匹配導(dǎo)致地?zé)犭娬镜慕ㄔO(shè)、運(yùn)營(yíng)、電力輸送成本居高不下。

雄安新區(qū)居民小區(qū)地?zé)崛∨b置。圖/中國(guó)石化

此外，《資源稅法》2020年將地?zé)崃袨槟茉吹V產(chǎn)，要求按原礦1％～20％或每立方米1～30元的稅率標(biāo)準(zhǔn)征稅。

對(duì)此，多吉表示，目前地?zé)岚l(fā)電存在多頭管理、多頭收費(fèi)的現(xiàn)象，前期勘探開(kāi)發(fā)門檻高，即使有人愿意投，也可能由于前期成本太高、手續(xù)太繁雜打退堂鼓。

他坦言，這些瓶頸需要有明確的切實(shí)可行的政策來(lái)解決，比如政府加大投入，出臺(tái)地?zé)崮馨l(fā)電項(xiàng)目綜合電價(jià)，降低地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)門檻；同時(shí)要理順?biāo)块T、自然資源部門、稅務(wù)部門的跨部門多頭管理問(wèn)題。

而在政策之外，地?zé)岚l(fā)電產(chǎn)業(yè)本身需要沿著“找熱”“用熱”的路徑來(lái)走。比如，加強(qiáng)科技創(chuàng)新，全面深化地?zé)崮苜Y源勘查工作，開(kāi)展地?zé)崮艿刭|(zhì)調(diào)查和潛力評(píng)價(jià)，優(yōu)選地?zé)崮軆?yōu)質(zhì)目標(biāo)區(qū)和勘探靶區(qū)；其次，最大效率提高地?zé)崾褂眯?，進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)和裝備攻關(guān)。

值得一提的是，這些瓶頸并非中國(guó)獨(dú)有，從全球來(lái)看，地?zé)衢_(kāi)發(fā)是一個(gè)普遍性難題。

在大會(huì)同步舉行的全球地?zé)岷献髡搲?，埃塞俄比亞礦業(yè)部國(guó)務(wù)部長(zhǎng)普克指出，埃塞俄比亞是非洲地?zé)釢摿薮蟮膰?guó)家之一，但也存在許多挑戰(zhàn)，包括高昂的前期投資、勘探風(fēng)險(xiǎn)以及當(dāng)?shù)丶夹g(shù)和人力資源的限制。在他看來(lái)，減輕與資源勘探相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)，縮短開(kāi)發(fā)地?zé)犴?xiàng)目的準(zhǔn)備時(shí)間，利用投資刺激工業(yè)增長(zhǎng)等有助于解決這些難題。

印尼國(guó)家石油公司地?zé)峁敬砟釥栁摹W德利亞西雅坦言，印尼的地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)成本很高，需要在建設(shè)階段大幅擴(kuò)大產(chǎn)能，更好的從規(guī)模經(jīng)濟(jì)中獲取價(jià)值。

此外，開(kāi)發(fā)地?zé)崮懿⒉皇菬o(wú)的放矢和“竭澤而漁”，要充分考量對(duì)環(huán)境的影響。伴隨地?zé)豳Y源大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用，如果地?zé)崃黧w補(bǔ)采失衡，容易造成熱儲(chǔ)層壓力下降、水化學(xué)污染和熱污染等問(wèn)題。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，要保障地?zé)崮荛_(kāi)采利用實(shí)現(xiàn)安全無(wú)污染，背后的回灌技術(shù)尤其關(guān)鍵。

在本屆世界地?zé)岽髸?huì)閉幕式發(fā)布的《北京宣言》中，“可持續(xù)發(fā)展”是被重點(diǎn)提及的原則之一。地?zé)崮苁莵?lái)自大地的饋贈(zèng)，與會(huì)各方承諾，將堅(jiān)持共享共贏原則，持續(xù)深化全球地?zé)岙a(chǎn)業(yè)合作。

根據(jù)《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》，到2025年，全國(guó)地?zé)崮芄┡?、制冷面積將比2020年增加50％，全國(guó)地?zé)崮馨l(fā)電裝機(jī)容量比2020年翻一番。未來(lái)幾年，中國(guó)北方地區(qū)地?zé)崆鍧嵐┡?、長(zhǎng)江中下游地區(qū)地?zé)峁┡ㄖ评洌⑶嗖馗咴捌渲苓叺責(zé)岚l(fā)電仍將是地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)。