地热开发仍需克服技术瓶颈

不论是地热取暖还是发电，我国地热资源勘查开发目前仍存在诸多技术瓶颈，在企业、科研院所发力的同时，还需要国家给予政策扶持。

地球是一个庞大的热库，蕴藏着巨大的热能是一种清洁能源，是可再生能源，其开发前景十分广阔。

今年初，国家发展改革委、国土资源部等六部委发布《关于加快浅层地热能开发利用促进北方采暖地区燃煤减量替代的通知》。很多人认为，地热成为北方地区清洁取暖的有效补充，必将迎来井喷式发展。实际上，不论是地热取暖还是发电，我国地热资源勘查开发目前仍存在诸多技术瓶颈，在企业、科研院所发力的同时，还需要国家给予政策扶持。

技术不够 成本来凑

依据地热资源的埋深及存在形式可分为浅层地热资源、水热型地热资源和干热岩地热资源。

据中国工程院院士多吉介绍，目前浅层和水热型地热能供暖(制冷)技术已基本成熟。预计2020年地热能供暖年利用量达到4000万吨标准煤，京津冀地区地热年利用量达到约2000万吨标准煤。

“全国对地热资源的开发利用非常火热，尤其是用地热来供暖，以减少对化石能源的利用率。”多吉说。

地热能开发遵循“取热不取水”“以灌定采”的原则，“严格来说，回灌(如砂岩回灌)从技术的角度看仍存在一定的瓶颈。当然，如果像油田注水开发那样进行加压回灌，完全是可以进行回灌的，关键是成本太高。目前有些热储不加压回灌(自然回灌)还存在比较大的问题。”中国地质大学教授李克文说。

在所有的地热资源当中，最具潜力的要o数热岩型地热。可以说，站在地球的每一个角落，脚下几千米深处的岩石都是热源。与传统化石能源相比，干热岩地热能是一种清洁可再生能源;与其他清洁能源相比，干热岩能够实现稳定、可靠且安全的能源供应。但也有专家认为，由于技术、设备等原因，我国对干热岩的开发利用仍尚待时日。

李克文介绍，我国目前发现并开发利用的高温地热资源比较少，主要是西藏的羊八井和最近在青海省共和盆地新发现的温度达236℃的地热资源。“目前，国际上(冰岛和美国)已经实际钻遇了超高温热储，冰岛深部钻探项目(IDDP)的IDDP-1井的温度超过了900℃，我国暂时还没有进行这方面的钻探。”他说，超高温地热井的发电功率一般是常规地热井的5~10倍。

高温地热前期勘探、钻井也存在较多的技术瓶颈，勘探方面，主要是如何确定所谓的地热“甜点”区域，即地热靶区。李克文表示，目前常用的地热勘探技术大部分来自油气勘探领域，但是，地热勘探与油气勘探有不同的理论和技术要求。“钻井技术近几年来有比较大的进展，但是，高成本仍然是一个主要问题。”

破局探索

针对存在的技术瓶颈，业界人士仍在努力探索，以期在核心技术试验、地热工程等方面有效促进地热资源开发。

3月27日，广东省惠州市政府与中国科学院院士王成善签约，共建南方地热研究院及产业化基地。据了解，南方地热研究院将建成民办公助、产学研协同创新的新型研发机构。双方将主要围绕地热资源开发利用和新型热电材料研发，建设地热资源勘探与技术、地热资源开发与工程等方面的若干个研究中心，突破一批基础理论与关键技术难题，形成具有国际领先水平的技术创新平台、技术转移与成果转化平台。

王成善在签约仪式上表示，今后主要开展几个方面的工作，包括打造南方地热研究院平台、集聚一批国内外顶尖人才队伍、研发一批创新成果、催生惠州新产业，使惠州在地热和热能材料方面具有较大的影响。

3月16日，中石化新星绿源公司地热供暖尾水回灌技术成果展示开放日活动在咸阳举行。据了解，目前中石化新星绿源公司在渭河南岸咸阳职院等地开展的回灌，运用的是新一代的回灌系统工艺技术，回灌系统达到了处理效果达标、连续在线稳定运行、自动化程度高等特点。

“地热能开采初期回灌工作较难解决，我们依托中冰合资研发平台，联合省内外国土、科技部门和高校科研院所等，取得了关中盆地地热回灌专利技术，并获得第三方科技鉴定，实现了采灌结合。”中石化新星绿源公司党委书记高小荣接受媒体采访时表示。

为了解决砂岩回灌这一难题，山东海利丰清洁能源股份有限公司经过反复实验与论证，研发出“砂岩热储地热尾水无压回灌技术”，并于近日公布。

发电方面，今年初，在云南省德宏傣族景颇族自治州瑞丽市的地美特瑞丽地热发电站内，分布式地热发电集装箱组项目一期工程全部四台发电设备发电试验成功，机组生产过程中设备各项参数正常，状态控制良好。这一地热发电项目建设完成后，装机容量可达10兆瓦。

国家需加大关注和投入

要促进地热能利用发展，除了企业努力，在关键技术研发和人才培养上，还需要国家加大投入，多吉表示，虽然我国供暖地热能利用全球第一，但很多核心技术，如物探、化探、地质勘探设备以及发电技术与国外相比差距较大，基础研究也是相对滞后，这都需要国家强有力的支持。

“在这方面，美国发展地热有环境保护、前期风险投入等，而我国以羊八井为例，其发电系统设定年限是30年，但由于没有资金投入，系统无法获得更新。”多吉说。

尽管地热具有不可替代的优势，但相对于迅速发展的风能、太阳能，对于地热能的开发利用仍需加大力度。地热能的基础研究比较滞后，发电设备大多是国外的品牌，对公众知识普及也不够。

为尽快改变现状，多吉建议，国家要引导市场、拉动市场，加大技术投入和优惠政策的支持力度。“就像走路一样，在看不到路的情况下，谁都不敢走，必须要国家探路，开辟一个比较安全的路子，企业才能跟进。国家要在地热能源的开发利用上起到宣传和示范作用。”

依照当前的地热能发展情况，除了技术支撑和国家政策支持，最需要的就是培养和引进专业技术人才。“我国应当注重培养地热专业技术人才，地热专业技术人才相当缺乏——尤其是地热资源勘探方面，这已成为业内普遍面临的难题。”多吉说。

“地热人才培养方面存在较多的问题，目前可以说是人才奇缺。”油气田开发专业出身的李克文表示，相当一部分地热人才来自于油田系统或者地下水(冷水，而不是热水)。目前有地热专业的大学很少，“但可喜的是，已有部分大学已经或者正在设立该方面的专业”。