中国，如何走出地热之困？

　　中国拥有约占全球7.9%的地热资源，地热资源作为重要的矿产资源已被纳入发展新能源的大战略中，然而地热开发利用仍处于初级阶段，存在开发利用水平不高、资源采收率低等问题。如何改变现状，使地热资源开发真正“热”起来？

　　优势突出，地热发电当是地热利用主方向

　　根据国际地热协会2010年统计，全世界地热直接利用总装机容量为50.583吉瓦，中国以8.898吉瓦位居第二，仅次于美国。到今天，全球已有79个国家直接利用地热，总装机容量达5万多兆瓦，用于洗浴、采暖等。

　　直接利用地热，优点是操作简单，弱点是利用率低。数据显示，2010年全球平均利用率只有0.28%，而地热发电利用率则高得多。黄少鹏认为，地热发电应成为今后地热开发利用的主要方向。

　　地热发电其实已有百年历史，从1904年意大利人建造起世界上第一个地热电站，到现在全球已经有24个国家采用地热发电。从装机容量上看，美国依旧是老大。旧金山附近的盖瑟尔斯地热田，是目前世界上最大的地热发电地区，总装机容量1517兆瓦，其规模相当于70个中国羊八井地热电站。

　　全球地热发电从1980年能源危机开始持续走高，在1980～2010年的30年间，地热发电装机容量从2000兆瓦飙升至1.2万兆瓦。黄少鹏介绍，过去几年，美国经济萧条，各行业都不景气，唯有地热能产业反其道而行之，迅速增长。2006年，美国的地热能源项目有51个，到2010年达到152个。

　　这种逆势增长源于地热电独有的优势。首先是稳定性好。一项统计显示，2000年后新建的地热电站发电利用系数都大于90%，远高于光电、风电、火电等。其次是用途广泛。地热发电具有梯级多种综合利用价值，可以带动包括旅游在内的相关产业发展。再次，地热电站占地少。单位装机容量占地比光电、风电、煤电、核电等至少低一个量级。第四环境友好。如果合理实行回灌，可以基本做到零排放。最后一点，成本低。目前地热电成本为6美分/千瓦小时左右，低于太阳能、风能、核电和煤电等。

　　因此，国际上对于未来地热发电的前景预测普遍乐观。国际能源署预测，到2020年，世界上预计会有50个10兆瓦级的EGS电站；到2050年，地热发电量将占到总发电量的3.5%。

　　障碍重重，地热发电难题待解

　　尽管地热发电优势明显，但目前，在全球新能源投资中，地热发电投资额仅高于潮汐发电，为20亿美元，排名第一的太阳能发电投资额则高达1400亿美元。

　　这表明，推动地热发电，尚存多重障碍。比如，地热探测难度大，工程初期钻井勘探投资费用高，新地热开发区钻探风险大，勘探开发周期长，科技含量和门槛高，集资困难，人才短缺等。黄少鹏认为，这可能是目前各国地热电发展普遍面临的难题。

　　成功的地热勘探开发，是地热发电的前提。黄少鹏介绍，美国已经形成了地热勘探开发的关键技术，主要包括：钻井和成井技术，特别是井液漏失、套管热膨胀和定向钻井技术；人工造储技术，主要是压裂、层间阻隔、回灌、井下应力监测、流体循环示踪技术；热储工程数值模拟技术，包括传热传质和力学全耦合模型，地热资源储量和热储寿命评估方法；水岩反应控制技术，提高压裂效果、减小高温热液对管道和其他设施腐蚀与结垢的技术；超临界地热流体应用技术：高效利用岩浆型地热资源，提高地热发电经济效益技术。

　　黄少鹏特别介绍了工程（加强）型地热系统（EGS），也就是在地下深部干热岩，通过采取回灌、爆破等措施，实现水岩高效热交换，营造人工热储，进而实现地热发电。目前在美、法、德、丹麦、澳、日、英等国家，都已开展了EGS实验。其中，美国的Newber-ryEGS示范工程即将成功。

　　黄少鹏还介绍了美国开展的含油盆地油热联产实验。“油气与地热本是同根生，油田在地热上大有作为，能够成为推动地热能源开发的巨大动力。”他说，比如，利用油气开采过程中产生的地下水热量，利用和改造油田废弃的钻孔用于地热开发，在老油田利用既有资料和技术开辟地热田，利用油田设施、技术、资料开展EGS实验。

　　“油热并采大有益处。”黄少鹏认为，开发油田伴生地热低碳能源，能够替代传统的柴油或天然气能源，而且无需在边远油田架设动力网线，可直接供油田采暖制冷温室养殖等，提高油气产量、延长油井寿命。同时，设备相对简单，搬迁方便，建设周期较短，规模可大可小，具有长期开发的潜力。

　　任重道远，中国地热发电机遇与挑战并存

　　1970年，中国成为世界上第八个利用地热发电的国家。遗憾的是，在之后30多年间，地热发电在中国始终没有起色。而今，在全球24个地热发电国中，中国装机容量仅排在18位。“这一排位还可能继续后退，因为非洲很多国家都在建设大规模地热电站。”谈到中国地热发电的未来，黄少鹏忧心忡忡。

　　事实上，中国政府对新能源开发毫不吝啬，甚至谋求占据全球新能源开发领跑者的地位。2012年，中国新能源领域投入远远超过美国，但落地的项目却不多，至于地热开发利用投资的比重则更低。

　　黄少鹏认为，当前中国地热开发利用其实面临着难得的机遇。国家《可再生能源“十二五”发展规划》明确提出，到2015年，地热发电装机容量争取达到10万千瓦。而当前，中国的地热发电装机容量不足2.5万千瓦，这意味着地热发电装机容量3年内必须翻两番，要建起3个羊八井。同时，中国若要赶上国际步伐，到2050年也做到地热电量占到发电总量的3%，那么，从现在开始，中国要在35年间建造3000多座羊八井。

　　黄少鹏介绍说，美国麻省理工学院的报告估计，美国地热能足够美国自身用2800年，判断依据是5.8万多个热流测点数据，而中国目前只有1200多个这样的数据。因此，黄少鹏认为，面对机遇和挑战，中国地热开发利用首先要摸清家底，科学规划。要结合国家重大地球科学项目和行业战略发展目标，开展大地热流测试和地壳热结构分析等基础地热研究，通过立法和制定行业规范，构建国家地热数据库，为科学规划提供数据支撑。

　　其次，要东西同行，干热兼顾。中国大陆东部虽然缺乏高温热泉，但第四纪火山活动强烈，不能排除地下具有干热岩的可能。因此，在继续扶持西部高温水热系统地热资源开发的同时，应该重视能源需求旺盛的东部地区的干热岩增强型地热系统的开发潜力。

　　第三，要做到盆山并重，工程示范。黄少鹏认为，从资源储藏到勘探开采技术，油气与地热一脉相承，以油气工业带动地热产业顺理成章；新生代火山活动区不仅可能形成水热地热系统，而且可能具备营造干热岩增强型地热系统的地质构造条件，是开发高温乃至超临界地热能源的首选。当务之急是要开展工程示范，让决策者和投资者看到地热发电的效益。他相信，一旦成功，中国发展势头会很猛。

　　第四，内联外合，跨越发展。黄少鹏认为，中国地热能源勘探开发的现状，既与国内丰富的地热资源潜力不相称，也与发展低碳可再生能源的国家战略不相符。地热学界和产业界需要抱团取暖，内联外合，充分发挥产学研优势，实现数据、技术共享，引进先进技术，才能抓住机遇，实现跨越发展，让地热资源更好地为中国经济社会可持续发展加力，为人类造福。