地熱資源是一種新型能源，它具有清潔環(huán)保、可再生、可循環(huán)利用等特點。當前正值北方地區(qū)冬季供暖期，按照國務院今年6月27日印發(fā)的《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》提出的“宜電則電、宜氣則氣、宜煤則煤、宜熱則熱”的原則，要在有條件的地區(qū)因地制宜選擇清潔供暖方式，全面推進能源轉型，加強地熱資源的開發(fā)與利用成為題中應有之義，而深層地熱和干熱巖的開發(fā)卻一直整體進展不大。怎么辦呢？本文謹就深層地熱與干熱巖的開發(fā)與利用談點粗淺的看法。

  深層地熱能的特點

  雄安新區(qū)深層地熱資源“二元聚熱”成因模式圖 圖片來自網絡目前，學術界一般將地熱分為淺層地熱和深層地熱兩種地熱資源。深層地熱包括地下深度200～3000米的地熱能及地下深度3000米以上的干熱巖所具有的熱能，溫度范圍90～150℃的來自深部地層的熱水及150℃以上的干熱巖，是地球本身放射性元素衰變產生的熱能，主要是由地殼深部開鑿出的“熱、礦、水”三位一體組成的極為寶貴的自然資源，具有穩(wěn)定、連續(xù)、利用效率高等優(yōu)勢，是一種清潔可持續(xù)利用的能源。我國中、深層中溫（200米-3000米，90-150 ℃ ）地熱資源中水熱型地熱的能量相當1.25萬億噸標準煤。

  深層地熱能是一種特殊的礦產資源，其功能多，用途廣，是一種清潔的可再生資源。隨著對地熱資源的不斷開發(fā)與研究，深層地熱能將成為繼水力、風力和太陽能之后又一種重要的可再生能源。筆者認為，在不遠的未來地熱能對于人類的重要性和現實性將大于其他可再生能源。

  目前，國家提出的“深地探測”計劃被列入“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃，“深地計劃”拓展為保證國家戰(zhàn)略優(yōu)勢的領域作出了部署。深層地熱能的開發(fā)和利用在技術上已經比較成熟，按照我國《地熱能開發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》提出的發(fā)展目標是“十三五”末期，我國要新增地熱能供暖（制冷）面積11億平方米，新增地熱發(fā)電裝機容量500兆瓦。到2020年，地熱供暖（制冷）面積累計達到16億平方米，地熱發(fā)電裝機容量約530兆瓦。2020年，地熱能年利用量7000萬噸標準煤，京津冀地區(qū)年利用量達到約2000萬噸。

  筆者認為，應該站在我國全面建成小康社會和實現高質量發(fā)展的高度，對利用深層地熱能逐步替代化石能源作出長遠的規(guī)劃分步付諸實施。

  深層地熱宜采用梯級開發(fā)模式

  全球有效開發(fā)利用地熱資源的國家已達80多個，美國、冰島、法國、德國、新西蘭、日本等國家在地熱資源開發(fā)利用方面處于世界前列，美國正在實施的地熱能前沿瞭望臺研究計劃，冰島正在實施的深部超臨界地熱探測計劃，均取得諸多研究成果。各國通過立法和出臺激勵政策積極推進地熱資源產業(yè)發(fā)展，相關勘探開發(fā)利用技術不斷進步，超高溫的地熱勘查、深層地熱探測、干熱巖資源開發(fā)等正成為全球地熱資源開發(fā)的熱點和制高點。

  我國政府高度重視地熱能的開發(fā)利用，相繼出臺了《可再生能源法》和《地熱能開發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》等法規(guī)政策，大力支持地熱資源產業(yè)發(fā)展，我國的地熱直接利用量已連續(xù)多年位居世界首位。自然資源部中國地質調查局按照國家統(tǒng)一部署，積極推動地熱資源勘查開發(fā)，系統(tǒng)開展了全國地熱資源調查，對全國水熱型地熱能和336個主要城市淺層地熱能進行了評價，初步估算了全國3-10千米干熱巖型地熱能基礎資源量。2017年在青海共和盆地3705米深度鉆獲236℃的干熱巖，實現了我國干熱巖勘查的重要突破。未來，自然資源部中國地質調查局將重點對深層地熱能和干熱巖勘查開發(fā)的關鍵技術組織科技攻關，發(fā)揮公益性、基礎性引領作用。

  就像水電開發(fā)一樣，基于深層地熱埋深越深資源量越大、開發(fā)難度越大的特點，因此應該采用梯級開發(fā)模式，實現對深層地熱的科學合理開發(fā)與綜合利用。其中，直接利用的場合應采用梯級利用，即地熱水按照用戶需要的供熱水溫，溫度由高到低，分別與用戶需求對應。直接、間接利用的地熱尾水，可以再利用地源熱泵或者第二類吸收式熱泵技術，提高地熱尾水溫度，用于供熱。

  目前，在中深層地熱技術研發(fā)中，中國科學院地熱研究中心關于地熱能的重點研究方向包括“地熱資源富集理論與大熱田預測”、“地熱儲回灌增強技術與可持續(xù)開發(fā)利用”、“深層地熱儲探測技術與找熱應用”。去年，雄安新區(qū)的設立為華北地區(qū)地熱開發(fā)提供了經典范例。據介紹，地熱儲回灌增強與可持續(xù)開發(fā)利用技術應用最好的范例就是河北雄縣，雄縣的巖溶熱儲條件非常有利。雄縣最大的亮點是實現了規(guī)?；煤桶俜种俚?a href="http://www.cityofbrews.com/t/回灌.html" >回灌，之前該地熱田水位下降非?？欤ㄟ^回灌實現了水位基本穩(wěn)定。實踐表明，雄縣地熱利用模式是非常成功的。

  加強深井地熱開發(fā)技術研究與應用

  關于大型地熱田預測，華北等地區(qū)廣泛分布大型巖溶地熱儲，全國1/3的地區(qū)都不同程度存在這種寶貴的地熱資源，具有重要的開發(fā)利用價值。

  目前，在采礦領域大多采用深井高溫巖層隔熱技術。深井高溫環(huán)境主要是由高溫巖層熱輻射所造成，研發(fā)新型高效的隔熱新材料、新技術、新工藝，對巖層高溫熱源進行隔離，在此基礎上再采用人工制冷降溫技術等，就會使井下巷道和采礦工作面取得良好的降溫效果。

  中國工程院院士蔡美峰認為，要堅持深井采礦和深層地熱開發(fā)相結合的戰(zhàn)略發(fā)展方向，合理有效地開發(fā)和利用地熱資源?！暗責岜旧硎且环N天然能源，現在我們只考慮它的負作用，作為一種災害在防控。如果在深部開采過程中采用熱交換技術，對巖層中地熱資源開發(fā)利用，將深井采礦和深層地熱開發(fā)相結合，就能大幅度抵消降溫成本，從而為采礦深井降溫找到一條具有顛覆性的經濟有效的技術途徑?！?/div>