2017年初，國家發改委、國家能源局和國土資源部共同印發了《地熱能開發利用“十三五”規劃》，這是我國出臺的第一份地熱發展五年規劃，也是地熱能在頂層設計中的首次亮相，這也意味著我國地熱資源開發已到了“破繭成蝶”的時候。對此，中國石化集團新星石油公司地熱開發專家周總瑛近日暢談了地熱資源開發進程，中國礦業報記者進行了追蹤報道。
我國地熱資源具有競爭優勢
地熱資源是一種可再生的清潔能源，儲量大、分布廣，具有清潔環保、用途廣泛、穩定性好、可循環利用等特點。與風能、太陽能等相比，地熱能不受季節、氣候、晝夜變化等外界因素干擾。
周總瑛認為，地熱作為一種具有競爭力的新能源，其競爭優勢主要表現在地熱供暖為當前大氣污染治理提供了一條重要路徑，而且我國地熱資源豐富，分布廣泛，開發利用前景廣闊，地熱產業已經取得了長足進步。
“發展地熱產業對于大氣污染治理的意義將更加突出。”周總瑛表示，目前，大氣污染造成的霧霾已引起社會關注，多數觀點趨向認為燃煤采暖鍋爐和散煤燃燒是造成霧霾的重要誘因。根據燃煤供暖鍋爐《鍋爐大氣污染排放標準》（GB13271-2014），二氧化硫、氮氧化物和粉塵排放標準分別為400毫克/立方米、400毫克/立方米、80毫克/立方米。據測算，散煤直燃的污染物排放量是工業燃煤的十幾倍。不管這種觀點是否符合事實，地熱資源為清潔能源卻是不爭的事實。與傳統的鍋爐供暖相比，地熱供暖既不排放二氧化碳，也不排放二氧化硫、氮氧化物和粉塵，可代替供暖鍋爐和直燃散煤的燃煤，不產生污染物。
“我國地熱資源豐富，分布廣泛，開發利用前景廣闊。”周總瑛說，國土資源部2015年發布的資料顯示，淺層地熱能年可采資源量折合標煤7億噸；在中深層地熱能方面，中低溫地熱資源年可采量折合標煤18.8億噸，中-高溫地熱資源發電潛力996萬千瓦；干熱巖現正處于探索階段，3.0千米~10.0千米內資源量折合標煤860萬億噸。
“我國地熱產業取得了長足發展，已成為我國可再生能源家族中的重要一員。”周總瑛表示，截至2015年底，我國地熱供暖/制冷面積近5億平方米。其中，淺層地熱能供暖/制冷面積3.92億平方米，中深層地熱供暖面積1.02億平方米，再加上發電、溫泉洗浴、種植養殖等，年可實現替代標煤2000萬噸，減排二氧化碳4920萬噸。
領軍企業提前布局
目前，我國有不少企業早就已經涉足地熱資源開發，中國石化集團公司就是其中之一。
“地熱資源開發是中國石化集團公司能源戰略的重要組成部分，是中國石化實施綠色低碳戰略、促進節能減排和實施‘碧水藍天’、‘能效倍增’計劃的重要舉措。”周總瑛介紹，2013年11月，中國石化集團公司出臺了《關于中國石油化工集團公司地熱產業發展的指導意見》，將新星石油公司定位于以地熱資源開發利用為主的中國石化專業新能源公司，代表中國石化投資、建設、運營地熱和余熱等新能源產業。
據悉，截至2016年12月，新星公司擁有地熱井399口、換熱站220座，建成供暖能力4900萬平方米，占全國中深層地熱供暖面積40%，年可替代標煤142萬噸，減排二氧化碳370萬噸，現已成為國內地熱開發利用規模最大的企業，地熱產業已初具規模。
周總瑛表示，按照“實施一批、準備一批、研究一批”的勘探思路，新星公司著眼全國重點地熱田富集和熱儲分布規律研究，深入研究巖溶型、砂巖型、裂隙型熱儲三種類型，相繼在渤海灣盆地、南華北盆地、汾渭盆地、青藏高原等地區取得突破，形成了河北平原地區、豫北-豫東-魯西南地區、山西太原和陜西關中地區四個規模性勘查主戰場，形成了區域性、規?；責衢_發利用市場，地熱產業布局由點到面實現了跨越式發展，為地熱能產業發展提供了有力的資源保障。
周總瑛對區域性、規?；責衢_發市場分別予以了闡述。
在關中地區，以咸陽為中心向周邊輻射，西起寶雞、東至渭南，擁有了關中盆地地熱資源主要富集區，形成供暖能力達1000萬平方米。
京津冀地區，以“雄縣模式”為示范引領，成功打造了中國第一個“無煙城”，滾動發展至容城、博野、辛集、東光、故城等15個市（縣）區，河北地區供暖面積達1500萬平方米。以京津冀一體化和舉辦冬奧會為契機，響應國家大氣治理的新要求，布局北京、天津、張家口等城市市場，加快推進天津寧河，北京房山良鄉、延慶等地熱項目。
在太原地區，2014年新星公司與山西雙良集團成立合資公司，取得了太原市供暖特許經營權，在經濟技術開發區、高新技術開發區簽約一批供暖項目，供暖能力超過500萬平方米，正在向臨汾、運城等城區發展，“十三五”末，有望突破1500萬平方米。
豫魯地區，以豫北和魯西南為重點，在河南長垣、蘭考、清豐和山東商河、樂陵等地區成功實施地熱資源開發，形成供暖能力達800萬平方米，并且正在向河南鄭州、許昌以及山東東營、青島等地拓展市場。
不斷完善“地熱+”產業鏈
“大力發展‘地熱+’新能源業務，由單一地熱供暖向油田采油污水余熱、工業余熱綜合利用發展，不斷完善產業鏈，大力發展節能環保產業。”周總瑛介紹，實施的主要項目有中原油田濮三聯污水余熱+地熱供暖項目、中石油咸陽助劑廠余熱供暖項目、東光化肥廠余熱供暖項目、徐州利國鋼鐵廢氣發電項目等。
中原油田濮三聯污水余熱+地熱供暖項目是老舊小區改造項目，末端為散熱器采暖系統，采用高溫熱泵提取中原油田濮三聯回注污水余熱，鉆探1口地熱井，并結合燃氣鍋爐調峰，替代原有的燃煤鍋爐供暖，供暖面積達34萬平方米。
中石油咸陽助劑廠余熱供暖項目將助劑廠內原油處理系統中的“助劑溶劑脫瀝青技術對劣質渣油進行預處理工藝”產生的熱量作為余熱熱源，利用板式換熱技術提取余熱，為周邊小區供暖。項目利用的余熱資源回收利用水量350立方米/小時~500立方米/小時，熱媒水80±5℃，供暖面積50萬平方米，審核減排量為7003噸標煤。
東光化肥廠余熱供暖項目利用河北滄州東化公司造氣冷卻系統余熱，經過熱泵機組做功，輸出大溫差高溫熱水為周邊用戶供暖，供熱面積為200萬平方米，年節約標煤約6萬噸，減排二氧化碳約15萬噸。
徐州利國鋼鐵廢氣發電項目利用鋼鐵廠煉鐵、煉鋼過程中產生的高爐煤氣和轉爐煤氣進行發電，采用技術先進成熟的燃氣鍋爐和中溫中壓汽輪發電機組。項目裝機容量15兆瓦，年發電量約1.08億千瓦時，節約標煤4.36萬噸，減排二氧化碳約10萬噸。
核心技術體系初步形成
“近年來，新星公司通過吸收引進和自主研發，已取得（申報）國家專利30多項，頒布地熱標準20余個，建立了地熱資源勘探、地熱資源評價、地熱鉆井成井工藝、地熱尾水回灌、地熱資源梯級利用和信息化系統六大技術體系，初步形成核心技術系統框架。”
周總瑛進一步介紹了六大技術體系的工作方向及工作重點。
地熱資源勘探技術體系，綜合運用地質、地球物理方法，開展全國地熱資源選區、選帶工作。查明地熱田熱儲類型與成因機制，建立雄縣、咸陽與甘孜等地熱田概念模型，明確重點盆地地熱富集區域與勘探層系，確定了關中、渤海灣、太原、南華北等盆地有利勘探區帶。
地熱資源評價技術體系，剖析冀中坳陷、臨清坳陷、太原盆地、南華北盆地等巖相古地理特征，明確巖溶熱儲形成機理，建立相應巖溶熱儲演化模式。運用熱儲體積法開展了地熱資源評價工作，提交了太原、辛集、雄縣、咸陽、清豐等5個商業地熱田，提交地熱資源量折合標煤495億噸。
地熱鉆井成井工藝技術體系，針對不同深度、地層和巖性，形成了適合不同熱儲類型的井身結構優化設計、低密度流體鉆井、熱儲層物性錄井、測井及儲層評價等鉆井成井工藝技術體系。
地熱尾水回灌技術體系，地熱尾水回灌技術對地熱資源保護、減少資源浪費、延長生產井壽命以及減少環境污染等方面具有重要作用。新星公司開展了回灌技術攻關，實現灰巖熱儲層100%回灌，砂巖熱儲層回灌取得階段性成果。山東商河、樂陵試驗井回灌率超過80%，實現工業化推廣。
地熱資源梯級利用技術體系，根據“品位對口，梯級利用”的用能思想，實現地熱發電、建筑高效供熱制冷、工農業生產和溫泉沐浴的梯級利用，大幅提高地熱能的轉化與利用。
信息化系統技術體系，通過建設監測站網，實時監測、評價系統各環節能耗，采取氣候補償、熱平衡調節、自動控制等技術優化系統運營，提高熱效率，降低運行成本，提高系統運行穩定性、安全性。目前，咸陽、雄縣、辛集、樂陵、下二門等多個地熱站自動化運營監測效果良好。
積極探索發展模式
近幾年，新星公司一直在積極探索地熱產業的發展模式，步步為營，穩扎穩打。
“我們成功打造了雄縣模式。”周總瑛介紹，2009年8月，新星公司與河北省雄縣政府簽署了《地熱開發合作協議》，對全縣地熱資源實行統一規劃、統一開發、統一管理。經過7年的建設，建成供暖能力450萬平方米，雄縣95%以上的城市供暖采用了地熱能，采取了先進的采灌均衡、間接換熱等技術，大大提高了地熱利用效率，降低了運營成本，建成全國首個“無煙城”。
“我們在碳資產管理方面取得突破。”周總瑛說，2012年3月，新星公司成功注冊了全球首個地熱供清潔發展機制暖（CDM）項目——咸陽CDM項目，2013年再次成功注冊了雄縣CDM項目。2011年至2020年期間，兩個項目目標核定減排量總量約150萬噸。除此之處，另有14個項目已在國家發改委備案，為將來進入碳交易市場奠定基礎。
此外，新星公司參與組建了國家地熱能中心，組織成立地熱能標委會、中冰地熱技術研發中心。
周總瑛介紹，2012年6月，國家能源局批準依托新星石油公司的地熱專業力量組建國家地熱能源開發利用研究及應用技術推廣中心（簡稱：國家地熱能中心）。自中心成立以來，在國家能源局的指導下，國家地熱能中心開展了相關職能工作，協助國家能源局編制完成了《全國“十三五”地熱產業發展規劃》，這是中國地熱產業發展的里程碑。
2016年5月，國家能源局正式發文批復中國石化組建“能源行業地熱能專業標準化技術委員會”，秘書處設在新星石油公司。標委會的成立將進一步加快地熱行業標準的制定，推動地熱能的科學化、標準化、規范化開發和運營，規范和引領地熱能行業發展。
2016年12月9日，中冰地熱技術研發中心揭牌儀式在京舉行。研發中心依托新星石油公司、冰島國家能源局和冰島極地綠源公司三家單位，重點利用中冰合作的國際平臺，開展地熱信息交流、技術推廣、人員培養等方面的合作，特別是在地熱發電等方面進行聯合攻關。
“十三五”發展規劃確定目標
黨的十八大報告首次把生態文明建設與經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設并列作為“五位一體”的總布局，將綠色發展提升到前所未有的高度。地熱產業發展面臨著歷史性的發展機遇。
“到2020年，替代標煤7200萬噸，二氧化碳減排1.77億噸。在地熱供暖/制冷面積方面，累積新增11億平方米，其中，淺層地熱能7億平方米，中深層地熱4億平方米。重點在京津冀魯豫陜晉等地區開展地熱供暖，在長江流域等地區開展淺層地熱能供暖制冷，至2020年，累計達到16億平方米。在地熱發電裝機容量方面，累積新增50萬千瓦，至2020年累計實現地熱發電裝機容量53萬千瓦。”周總瑛介紹了我國十三五”地熱產業發展的總體目標。
與此同時，新星公司也編制完成了自己的“十三五”地熱產業發展規劃。周總瑛表示，在地熱開發方面，堅持深淺結合、冷暖結合，瞄準打造“20個雄縣”目標，積極布局國內外兩個市場，大力推廣“地熱+”新能源集成項目，新增供暖/制冷面積1億平方米，新增地熱發電裝機容量200兆瓦。在余熱利用方面，采用合作共建、合同能源管理等模式，大力推進中石化系統內外余熱資源的利用，實現余熱發電新增裝機容量80兆瓦，余熱供暖新增利用利用量270兆瓦。
