多吉院士：地热发电应给予充分重视并积极推进

我国地热发电方兴未艾，发展虽然受到多方面因素的影响，但前景依然广阔。中国工程院院士多吉认为，地热能在未来清洁能源发展中将占据重要地位，而且有望成为能源结构转型的新方向。地热相对其他能源而言起步较晚，但资源基础雄厚，发展潜力巨大。特别是地热发电，是地热资源利用的高级阶段，应给予充分重视并积极推进。

地热发电方兴未艾

多吉院士表示，我国地热资源分布非常广泛。因受地质构造、岩浆活动、地层岩性、水文地质条件等因素的影响，总体分布不均匀，但具有明显的规律性和地带性，我国总体呈现“东高中低，西北低西南高”的热流格局。

“我国地热资源多为中低温地热，主要分布在大型沉积盆地和造山带的断裂带上。有利于发电的高温地热主要分布在喜马拉雅地热带上的西藏南部、云南西部、四川西部以及台湾省。目前我国已发现高温地热系统200多处。”多吉院士说。

有数据显示，西南地区的高温地热年可采资源量折合1800万吨标准煤，发电潜力7120兆瓦。其中，西藏高温地热资源量居全国之首，高于沸点的地热显示占全国的1/2，背景资源量达3.096×1018焦耳，可采资源量达2988兆瓦。

多吉告诉记者，截至2015年底，世界上已有24个国家进行地热能发电上游开发，地热电站约有250座。2015年世界水热型地热能发电装机容量已达到1.26万兆瓦，与2010年相比增加了1700兆瓦，增长达16%，增速还是比较快的。

我国地热能发电始于20世纪70年代。1970年12月，第一台中低温地热能发电机组在广东省丰顺县邓屋发电成功。1977年9月，第一台1兆瓦高温地热能发电机组在西藏羊八井发电成功。中国成为世界上第8个掌握高温地热能发电技术的国家。

“在丰富高温地热资源支持下，西藏利用地热资源发电位居我国第一位。”多吉介绍，主要集中在青藏铁路沿线，包括那曲、当雄、羊八井、羊易、尼木等多地。至1991年，西藏羊八井地热能电站装机容量已达25.18兆瓦，其供电量曾占拉萨市电网的40%~60%。虽然目前西藏已经形成以水电为主，地热、风能、太阳能等多能互补、点多面广的电力体系，但尤其对拉萨市而言，地热能发电不可或缺。

截至2017年底，中国地热能发电装机容量为27.28兆瓦，发电1.35亿千瓦时/年，实现替代标煤4.13万吨/年，减排二氧化碳10.73万吨/年。但目前，全球地热能发电排名前十的国家分别是美国、菲律宾、印度尼西亚、墨西哥、意大利、新西兰、冰岛、日本、肯尼亚、萨尔瓦多。我国地热能发电排名世界第18位，还未能跻身前十之列。

发展受多方面影响

早在上世纪70年代全球石油危机时，我国地热发电行业曾进入一个短暂的发展期。“当时中国的地热发电技术水平在国际上一度走在前列。但现在我国排名已经跌落到18位左右。”曾经成功设计和开采了羊八井地热田高温深井的多吉院士坦言，“我国地热发电行业正在陷入‘不了解、不理解、不支持’的‘三不曲’之中。”

资源家底不清是我国地热能利用面临的第一大问题。多吉介绍，我国进行过两次全国性地热能资源评价，但仅对少数地热田进行了系统勘查，研究基础薄弱，分省、分盆地资源评价结果精度低，与发达国家相比存在明显差距。目前中国仅有实测大地热流数据1230个，而美国实测的大地热流数据达17000多个。“在干热岩型地热能勘查开发方面，美国已进行了40多年的研究探索，取得了多方面研究成果。德国、法国、英国、日本、澳大利亚等国也开展了卓有成效的工作，而中国才刚刚起步。”多吉认为，应急需开展全国性的高温地热资源勘查评价工作，为科学开发地热能发电利用提供资源保障。

技术问题是地热能开发利用的关键性问题，不仅关系到地热开发的经济性，更关系到地热开发的可持续性。由于开发利用中的科研投入不够，地热利用技术发展失衡，人才培养及创新开发平台缺失，我国逐渐落后于其他国家，特别是资源勘查、高温地热井钻井等核心技术落后。在长达30多年的时间里，中国地热界中唯一能“拿出手”的项目也只有羊八井。探采技术不成熟已经成为我国地热能发电开发利用的主要瓶颈。

由于受地质条件复杂性的影响，我国地热资源勘查具有一定风险，民营企业确实难以承受全部风险。发展地热前期需要国家投入，引导市场、拉动市场。像走路一样，国家财政需要探路，发现比较稳定的路之后，企业再跟进。核心的、公益性的投入需要国家去做。我国以羊八井发电系统设定年限是30年，但由于缺乏资金投入，系统更新不及时。再就是维护成本，现在运行维护人员是100多人。如果技术跟进，自动化程度提高，只需7-8人即可。因此，地热能产业发展需要国家加大投入，进行基础研究、关键技术研发、人才培养等。

国家投入不足之外，政策激励措施力度不够明确也是一大问题。地热发电开发企业说，已经做到了项目成功发电，只要国家给予适当支持，就愿意坚持做下去;科研工作者说，我们一直在呼吁全国范围内的普适政策，地热发电具备多点开花的潜力;主管部门说，只要有明确的电价，相信市场的积极性可以很快调动起来。

似乎所有的希望都指向了国家支持政策的尽快出台：没有电价和其他鼓励政策的支持，企业项目难以持续，行业无法形成多点开花的局面，市场的积极性也就无法调动起来。而在电力过剩的当下，主管部门出台相关政策的意愿不强，这就让行业发展陷入了“死循环”。而在国外，许多国家针对地热能发电已经采取了实质性的支持，比如法国地热能发电上网电价补贴后可以达到26欧分/度，德国则为25.2欧分/度。

前景依然广阔

尽管当前我国地热能产业存在诸多问题和困难，多吉认为，我国地热能利用的前景还是广阔的。

多吉介绍，根据相关机构预测，世界一次能源分品种需求中非化石能源的比重将逐步增大，至2050年将达到75%以上，而且2050年世界发电量结构中，清洁能源将占主导地位，其中地热能将占5%以上。就我国一次能源需求而言，油气对外依存度越来越高，不利于国家能源安全。替代能源的技术储备非常紧迫。

《地热能开发利用“十三五”规划》提出，到 2020年，中国地热能年利用量折合7000 万吨标准煤，在一次能源消费总量中占比将达1.5%左右，比2015年提高1个百分点，“十三五”时期地热能利用增量将占非化石能源增量的1/3。国家已经有了明确的规划，投入已经开始有所加大。

“习近平总书记在全国科技创新大会上指出，向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题。我们必须积极响应这一号召，向地球深部的地热资源进军。”多吉说。

随着技术的进步，地热利用的成本下降是必然趋势。多吉表示，利用地热可采用热管技术，可以做到只取热，不取水。也就是说先打井，把地下的热通过如水、油、超导等介质传出来。这就不存在有人担心的水位下降、地下水源污染等问题，可以使地热真正成为可持续的绿色能源。

多吉说，增强型地热系统(EGS，干热岩)的开发利用有望成为新的突破口。目前，美国、法国、德国等8个国家均对增强型地热系统进行了试验研究。截至2017年底，累计建设增强型地热系统示范工程31项，累计发电装机容量约为12.2兆瓦。但仍然受到技术难度大、开发成本高、风险大等困扰。干热岩的低渗透性和水力压裂技术的不稳定性导致了开发的效率低。

多吉认为，对于地热发电，不能再像过去那样观望，而要在全国层面出台统一的补贴政策。一方面，要对地热发电多一些了解、理解和支持。政府给予政策支持，社会多给予认可度。另一方面，企业要有一定的新技术，环保要达到国家的要求，不能把清洁的地热能搞成不清洁。“因为资源还是有限，目前我们的经济技术条件下不是说任何地方能出来，与此同时，还需要具备商业意义、深度、品位，还有市场，都有具备条件下才行。”多吉说。

不可否认，一个新兴领域的发展需要自身过硬的技术条件和装备能力，需要经得起市场竞争的优胜劣汰。但当国家将行业的未来纳入到经济发展的宏观规划，配套政策的跟进无疑举足轻重。破解行业”死循环“的怪圈，既要”打铁还需自身硬“，也要政策东风助力前行。多吉期望中国地热能发电尽快升温，成为优化能源结构、应对气候变化、打赢蓝天保卫战的重要力量，为高质量绿色发展和生态文明建设做出更大贡献。

(注：本文综合《中国石油石化》《中国能源报》)