地大熱能：當(dāng)前，世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，能源安全保障形勢空前嚴(yán)峻，能源革命的根本是低碳化革命，推進(jìn)生態(tài)文明的進(jìn)程必須實現(xiàn)化石能源向非化石能源的逐步轉(zhuǎn)變。隨著能源開發(fā)和利用綠色低碳化進(jìn)程進(jìn)一步加快，地?zé)豳Y源有望在這輪能源低碳化革命中發(fā)揮重要作用。

地?zé)?/a>是來自地球內(nèi)部的本土能源，經(jīng)計算，地球內(nèi)部每年向地表散發(fā)的熱能相當(dāng)于506億 t標(biāo)煤燃燒產(chǎn)生的熱量。我國總體地?zé)峥辈?/a>程度低，在經(jīng)歷了20世紀(jì)七八十年代以及“十二五”期間的兩輪全國性地?zé)豳Y源調(diào)查評價后，基本掌握了全國地?zé)豳Y源分布規(guī)律，初步建立了我國不同類型地?zé)?/a>成藏模式，但隨著勘查開發(fā)深度的增大和溫度的升高，在地?zé)岬刭|(zhì)鉆探、高效開采、可持續(xù)利用等方面面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)越來越多。

“十三五”時期，國家加大了對深部地?zé)?/a>探采相關(guān)技術(shù)的科技攻關(guān)，相繼啟動了5個地?zé)?/a>專項，涉及雄安新區(qū)深層地?zé)?/a>探測與評價、干熱巖熱能提取、碳酸鹽巖熱儲強(qiáng)化增產(chǎn)、砂巖熱儲回灌等一系列核心技術(shù)。這些技術(shù)主要圍繞地?zé)?/a>探測開發(fā)中的“深層”和“規(guī)模化”2個難題展開。

地?zé)崮?/a>探測開發(fā)要逐步向深部熱儲推進(jìn)。從最初出露地表的溫泉到熱水井，再到現(xiàn)在的干熱巖，人們探測開發(fā)地?zé)?/a>的深度在逐漸增大，隨之而來的是開發(fā)利用的技術(shù)難度和成本的成倍增長，大規(guī)模的地?zé)衢_采必須考慮經(jīng)濟(jì)型問題。

目前來看，在天然地下水的循環(huán)深度范圍內(nèi)尋找地?zé)豳Y源是經(jīng)濟(jì)的，由于地下水和圍巖經(jīng)過幾千甚至數(shù)萬年的水熱交換作用，巖層中的熱能充分向地下水中聚集，使得可以以地?zé)崃黧w為介質(zhì)來開發(fā)地球深部的熱能。因此，地下水循環(huán)深度大、深部裂隙發(fā)育、水巖換熱充分且揭露流體淺的構(gòu)造區(qū)是優(yōu)質(zhì)的地?zé)衢_發(fā)靶區(qū)。

隨著探測深度的增大，地下水活動變得微弱，必須通過熱儲增產(chǎn)技術(shù)來提高熱能開采效率，目前世界各國在干熱巖上離“經(jīng)濟(jì)開發(fā)”還有很長的路要走。主要技術(shù)難題在于難以形成較大規(guī)模的有效換熱面積，當(dāng)前技術(shù)條件下人工建造的儲層與天然熱儲相比在有效的裂隙網(wǎng)絡(luò)規(guī)模上還有很大的差距。因此，未來我國地?zé)峥辈殚_發(fā)快速增長仍然應(yīng)該聚焦4000 m以淺水熱活動強(qiáng)烈或者具有構(gòu)造深循環(huán)特征的地?zé)崽瘘c區(qū)，穩(wěn)步實施深層碳酸鹽巖、酸性巖、變質(zhì)巖等水熱活動微弱的干熱層位地下熱能的開采。

地?zé)崮荛_發(fā)利用必須實現(xiàn)規(guī)模化。盡管我國地?zé)崮?/a>直接利用量已經(jīng)位居全球第一，但相對于其他可再生能源，地?zé)崮?/a>在一次能源消費中占比不足1%，且以分散式的地?zé)崴?/a>供暖和淺層地?zé)崮芄┡?/a>/制冷為主。

構(gòu)建地?zé)岬囊?guī)模化開發(fā)利用技術(shù)體系是未來地?zé)岙a(chǎn)業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展必須面臨的問題。這其中就包括了3個方面：最關(guān)鍵的是如何圈定有利于熱能規(guī)模化開采的地質(zhì)體，即靶區(qū)優(yōu)選技術(shù)；構(gòu)建供熱和用熱負(fù)荷相平衡的地?zé)衢_發(fā)利用技術(shù)，包括熱儲增產(chǎn)改造、熱能梯級綜合利用、建筑節(jié)能等相關(guān)技術(shù)；充分發(fā)揮地?zé)崮?/a>安全、穩(wěn)定、清潔、高效的特點，建立地?zé)崮芘c太陽能、燃?xì)狻㈦娔艿锐詈侠眉夹g(shù)，通過儲能技術(shù)拓展地?zé)釕?yīng)用范圍，讓地?zé)崮艹蔀檫m宜性廣、開發(fā)成本低、運行效果好的可再生能源。