近年來，地?zé)岙a(chǎn)業(yè)迎來快速發(fā)展的機(jī)遇期。貝哲斯咨詢發(fā)布的一份最新報(bào)告顯示：2022年全球地?zé)崮苁袌鲆?guī)模達(dá)372.67億元；預(yù)計(jì)到2028年，全球地?zé)崮苁袌鲆?guī)模將達(dá)到533.6億元。

中國擁有世界六分之一的地?zé)豳Y源儲量，但比起發(fā)展迅猛的風(fēng)電、光伏產(chǎn)業(yè)，我國地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展相對緩慢。面對世界地?zé)崮苁袌霾粩嗌郎兀覈責(zé)崮墚a(chǎn)業(yè)如何“趕海”?筆者跟隨“媒體走進(jìn)中國地?zé)帷辈稍L團(tuán)，前往雄安、西安、大理、騰沖等地?zé)豳Y源豐富的城市尋找答案。

中低溫地?zé)嶂苯永?確保安全是重點(diǎn)

據(jù)香港中文大學(xué)(深圳)城市地下空間及能源研究院院長、地?zé)崮芸茖W(xué)技術(shù)(大理)研究院院長張大偉介紹，我國中低溫地?zé)豳Y源直接利用量連續(xù)多年居世界首位。其中，北方地區(qū)中深層地?zé)崮芄崦娣e累計(jì)為2.82億平方米；溫泉游泳開發(fā)利用地?zé)崮苎b機(jī)容量為5.7吉瓦；溫室大棚種植裝機(jī)容量為346兆瓦；水產(chǎn)養(yǎng)殖開發(fā)利用地?zé)崮苎b機(jī)容量為482兆瓦。

但隨著中低溫地?zé)崮艿拇笠?guī)模開發(fā)利用，其對環(huán)境的影響也接踵而來。大量開采地下熱水會(huì)造成熱儲層壓力下降，在地下形成孔隙，并導(dǎo)致地層下沉。一旦這種下沉超過了地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)所能承受的強(qiáng)度，就可能引發(fā)地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害。此外，由于地?zé)衢_采要向幾百到幾千米深度的地層打井，也容易導(dǎo)致水化學(xué)污染和熱污染等問題。

“早期地?zé)衢_發(fā)引起了地下水位下降、熱污染等問題，但在2014年以后，國家加強(qiáng)了對地?zé)衢_發(fā)的監(jiān)管。”中國石化新星石油公司首席專家劉金俠說，“當(dāng)前我們主要是通過同層回灌技術(shù)來保證地層壓力，同時(shí)也讓水熱型地?zé)豳Y源能夠持續(xù)利用。”

中石化綠源地?zé)崮?陜西)開發(fā)有限公司副總經(jīng)理張獻(xiàn)喻表示，目前該公司在陜西省建設(shè)的迎賓路地?zé)嵴疽褜?shí)現(xiàn)兩口生產(chǎn)井的100%回灌，并且利用“取熱不取水”的間接換熱技術(shù)，避免地?zé)嵛菜苯优欧旁斐森h(huán)境污染。

“回灌之前，我們還會(huì)對地?zé)嵛菜M(jìn)行處理，通過初級過濾和精效過濾，濾除水中的大顆粒雜質(zhì)和化學(xué)沉淀物，在水質(zhì)達(dá)標(biāo)后再進(jìn)行回灌，避免回灌井堵塞，也避免對地下水造成影響。”張獻(xiàn)喻說。此外，回灌井與生產(chǎn)井的布局也需根據(jù)地質(zhì)條件和水文條件進(jìn)行測算，選擇合適的地層。兩口井離得太遠(yuǎn)，地層阻力過大，回灌速度緩慢，會(huì)給地面換熱站造成壓力；離得太近，易造成熱突破，導(dǎo)致井底溫度過低，從而影響生產(chǎn)井。

據(jù)介紹，中國石化綠源地?zé)崮荛_發(fā)有限公司還采用數(shù)字化技術(shù)，建設(shè)了全國首個(gè)地?zé)峁┡?guī)模化智能遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺——中石化綠源智能調(diào)控指揮平臺，實(shí)現(xiàn)對聯(lián)網(wǎng)地?zé)嵴緮?shù)據(jù)的長期動(dòng)態(tài)監(jiān)測和智慧調(diào)度，遠(yuǎn)程保障地?zé)嵯到y(tǒng)采灌均衡，實(shí)現(xiàn)長期安全運(yùn)行。

高溫地?zé)岚l(fā)電 還需政策“撐腰”

截至2020年，國內(nèi)在運(yùn)行的地?zé)犭娬居?座，分別為西藏的羊八井和羊易井兩座地?zé)犭娬荆b機(jī)容量分別為26.18兆瓦和16兆瓦；四川康定地?zé)犭娬狙b機(jī)容量0.28兆瓦；云南瑞麗地?zé)犭娬狙b機(jī)容量1.6兆瓦；廣東的豐順鄧屋地?zé)犭娬狙b機(jī)容量0.3兆瓦；河北獻(xiàn)縣地?zé)犭娬狙b機(jī)容量0.2兆瓦。這6座地?zé)岚l(fā)電站合計(jì)裝機(jī)量僅為44.56兆瓦，遠(yuǎn)未達(dá)到“十三五”規(guī)劃提出的新增地?zé)嵫b機(jī)容量500兆瓦目標(biāo)。

為何潛力巨大的地?zé)岚l(fā)電行業(yè)近年來發(fā)展滯緩?業(yè)內(nèi)人士表示，經(jīng)濟(jì)性問題是主要制約因素之一。

“舉個(gè)例子，羊八井地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目含稅上網(wǎng)電價(jià)為0.9元/千瓦時(shí)，已納入全國可再生能源電價(jià)附加分?jǐn)偅壳翱磥斫?jīng)濟(jì)效益較好。而一直未獲得電價(jià)補(bǔ)貼的羊易地?zé)犭娬镜碾娋W(wǎng)結(jié)算電價(jià)僅為0.25元/千瓦時(shí)，虧損嚴(yán)重，甚至一度面臨關(guān)停困境。”曾參與西藏兩家地?zé)犭娬窘ㄔO(shè)的西藏地?zé)岙a(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長王善民坦言， 國內(nèi)地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)規(guī)模至少要達(dá)到200兆瓦，才能實(shí)現(xiàn)規(guī)模化，做到與燃煤火電標(biāo)桿電價(jià)持平，實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)。因此，地?zé)岚l(fā)電站在運(yùn)行前期，和風(fēng)電、光伏一樣需要電價(jià)補(bǔ)貼，以撐過規(guī)模化運(yùn)行之前的“苦日子”。

南京天加能源科技有限公司執(zhí)行總裁鄧壯表示，高溫地?zé)豳Y源的地理錯(cuò)配也是地?zé)岚l(fā)電產(chǎn)業(yè)滯緩的原因之一。我國的高溫水熱型資源主要分布在滇西、藏南等地，地?zé)豳Y源分布與電力消納需求不匹配，地?zé)犭娬镜慕ㄔO(shè)、運(yùn)營、電力輸送成本始終居高不下。同時(shí)，地?zé)豳Y源屬于礦產(chǎn)資源，地?zé)犭娬鹃_發(fā)建設(shè)需獲取探礦權(quán)、采礦權(quán)，而采礦權(quán)非常難以獲得。有些地?zé)犭娬緝H有探礦權(quán)，沒有采礦權(quán)。例如2018年已經(jīng)并網(wǎng)發(fā)電的某家地?zé)犭姀S，雖然已完成礦權(quán)價(jià)款處置，但至今沒有取得地?zé)岵傻V權(quán)。

鄧壯建議，相關(guān)部門應(yīng)出臺措施解決礦權(quán)問題，保障地?zé)犭娬就顿Y方項(xiàng)目開發(fā)、運(yùn)營的合法性。同時(shí)，對符合清潔高效技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的地?zé)犴?xiàng)目，可減免地?zé)豳Y源稅，以吸引更多開發(fā)企業(yè)投資相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

張大偉則認(rèn)為，除加強(qiáng)相關(guān)政策保障，確保企業(yè)“輕裝上陣”外，要推動(dòng)地?zé)岚l(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展，還要加大對資源勘探的支持，加強(qiáng)對地?zé)豳Y源分布及應(yīng)用的認(rèn)識。同時(shí)，也要做好對應(yīng)技術(shù)攻關(guān)，在理論、關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面實(shí)現(xiàn)突破，加快制定中深層地?zé)崮芗夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并在大理等資源條件好的地方建立一批地?zé)岚l(fā)電先導(dǎo)示范區(qū)。

“目前籌劃中的地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目一旦有合理的電價(jià)補(bǔ)貼、政府引導(dǎo)和企業(yè)參與，就能很快建起來，并實(shí)現(xiàn)上規(guī)模、成產(chǎn)業(yè)。我希望在不久的將來，地?zé)嵋蚕窆夥惋L(fēng)能一樣，形成一個(gè)完整體系，形成產(chǎn)業(yè)鏈。這需要大家共同努力。”中國工程院院士何繼善說。

地?zé)崤涮桩a(chǎn)業(yè) 有待商業(yè)化規(guī)模化

地?zé)崮芘c太陽能、風(fēng)能相比的一大優(yōu)勢，在于可根據(jù)不同溫度層次，進(jìn)行分層梯級利用。高溫資源進(jìn)行地?zé)岚l(fā)電后，帶有中溫的余水還可進(jìn)行地?zé)峁┡┡蟮挠嗨?jīng)處理后還可用于康養(yǎng)等用途，每個(gè)階段的溫度都可得到充分利用。因此，地?zé)崮苜Y源的規(guī)模化開發(fā)利用，也會(huì)催生特色農(nóng)業(yè)、特色旅游等一系列配套產(chǎn)業(yè)。

在“媒體走進(jìn)中國地?zé)帷毙侣勍鈺?huì)上，大理州能源局局長彭建華表示，大理將把彌渡縣小河淌水片區(qū)作為首個(gè)試點(diǎn)。該試點(diǎn)是以20兆瓦裝機(jī)發(fā)電為主的梯級綜合利用開發(fā)，項(xiàng)目投資約10億元，其中6億元用于發(fā)電項(xiàng)目，4億元投入綜合利用項(xiàng)目。

“如果用地?zé)崮芴娲烊粴猓镜哪茉聪M(fèi)成本可下降三分之一。”大理春沐源農(nóng)業(yè)科技公司負(fù)責(zé)人曲健對小河淌水片區(qū)的地?zé)崽菁夐_發(fā)利用表示期待。據(jù)他介紹，該公司的溫室大棚為了維持溫度穩(wěn)定，每年大約要消耗天然氣100萬立方米，能源消費(fèi)成本超過500萬元。

“我們溫室對面就是地?zé)衢_發(fā)區(qū)，實(shí)現(xiàn)規(guī)模梯級開發(fā)后90攝氏度的尾水可直接用于溫室循環(huán)供熱，能夠完全替代現(xiàn)有的天然氣鍋爐，同時(shí)年可節(jié)約能源成本150萬~200萬元。”曲健說。

此外，由于水熱型地?zé)崮苤饕揽康叵滤畬崃繌牡叵律钐帋е两乇恚鶕?jù)所流經(jīng)地層的不同，地?zé)崴畷?huì)攜帶稀有氣體等伴生資源。

“以渭河盆地為例，由于地層具備載體氣藏形成條件，地?zé)豳Y源普遍伴生水溶氦氣資源。”據(jù)中國石化新星石油公司咸陽地?zé)嵴疽晃还ぷ魅藛T介紹，美國中東部地區(qū)的天然氣中氦含量平均為0.8%，而咸陽附近多數(shù)地?zé)峋怏w積分?jǐn)?shù)大于1%，屬于富氦天然氣藏。目前，中國石化華北石油局有限公司咸陽三普分公司、中國科學(xué)院大連化物所膜技術(shù)國家工程研究中心、中石化綠源地?zé)崮?陜西)開發(fā)有限公司在三普2號地?zé)峋_展的水溶氦氣提純試驗(yàn)，已實(shí)現(xiàn)了水溶氦氣濃度達(dá)到99%以上的目標(biāo)，未來還將在咸陽建成年產(chǎn)萬立方米級地?zé)峋芎庀葘?dǎo)性開發(fā)試驗(yàn)基地。

除伴生氣體外，水熱型地?zé)崮苓€可能攜帶礦產(chǎn)等伴生資源。據(jù)美國能源部網(wǎng)站7月24日發(fā)布的消息，美國能源部將為9個(gè)州的10個(gè)項(xiàng)目提供1090萬美元，以推進(jìn)從地?zé)猁}水中提取和轉(zhuǎn)化電池級鋰的技術(shù)研發(fā)。

“中深層高溫地?zé)豳Y源中確實(shí)存在鋰等礦產(chǎn)資源，但相對含量較低，其經(jīng)濟(jì)性有待考證。”中國地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院教授張金川說，“或許未來吸附、過濾等提取技術(shù)取得突破后，地?zé)崽崛“樯V物產(chǎn)業(yè)會(huì)迎來商業(yè)化。”（中國化工報(bào) 靳雅潔）