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而且，电站建设与运行费用也不算高，地热直接利用的本钱更低采用地源热泵技术开采浅层地热能也比其他热源更为有利，主要在于它能够把夏日回收的热量用于冬季供热，从而降低了能耗。
2011年5月，联合国政府气候转变专门委员会（IPCC）第三工作组发表分析报告指出，就技术开采潜力而言，地热能是仅次于太阳能的第二大清洁能源。
IPCC和国际能源署预测到2050年地热发电装机容量将占世界电力总装机容量的3%。
二、世界地热能研究及进展现状
最近几年来，国际能源署（TFA）牵头制定了世界地热能技术线路图，政府间气候转变组织（IPCC）牵头编写了地热能特别报告。
国际能源署领导了世界地热能技术线路图的制定，自2010年开始制定.并于2011年正式发布。
TEA的线路图内容包括:
全世界地热资源的潜力，至2050年的地热能愿景，地热能开发利用技术现状，不同时刻节点上的进展目标和相应的行动方案、配套政策办法等内容。
那个线路图仅涉及了水热型和干热型地热能的发电与直接利用。
另外一项工作是由政府间气候转变组织完成的地热能特别报告（IPCCSRREN）。
该报告涉及的地热能类型更多，与IEA的线路图不同的是，它对于浅层地热能也给出了进展愿景。
另外，中国科学院组织编制了中国能源技术线路图，其中包括地热能部份。
中国地球物理学会地热专业委员会也多次组织国内相关专家研讨地热能进展战略。
线路图的制定实际上是一次科技界与企业界对于能源进展取得共识的机缘与表达的平台，对于技术与产业进展，对于政府能源政策的制定具有必然支撑作用。
本文在借鉴国外地热能进展战略研究与技术线路图制定方式的基础上，结合多次讨论中形成的熟悉，探讨中国地热能技术与产业进展的线路图。
世界地热能技术线路图
地热资源与利用现状
地热能分为浅热、水热和干热3种主要类型。
其利用方式包括发电和直接利用两个主要方面。
考虑到技术上的不同，IEA的线路图仅包括水热能和干热能开发。
按照目前的评价结果，水热型地热能的电力资源量为每一年45EJ，或12500TW·
h，那个数字相当于2008年全世界发电量的62%。
直接利用的地热资源量为每一年1040EJ，相当于289000TW·
h，是2008年全世界用热量的倍干热岩地热资源潜力庞大。
虽然目前尚未作出全世界总量的评价结果，可是，美国和中国的数据已经表明，那个量是庞大的。
据美国麻省理工学院（MIT）的评估报告，美国在深度之间、温度150-250℃范围内具有约1330x10ˆ4EJ的庞大基础资源，只开发这些资源的2%，就相当于2006年美国一次能源消耗量的2600倍
．2进展愿景
基于增强地热系统技术的进展前景和应对气候转变的需求，IEA提出到2050年世界地热能进展愿景为地热发电量达到每一年1400TW·
h，约占全世界总发电量的%（图1），地热能直接利用的量将达到每一年.相当于1600TW·
h热量，占总供热需求的%。
这些愿景的提出与工EA预测的2050年全世界二氧化碳减排目标（ETP2010）相关，同时，假定干热岩发电将在2030年达到商业利用的水平，并将慢慢占据重腹地位，到2050年占据地热发电及直接利用总量的50%。
图1世界不同国家和地域的地热发电量预测（IEA,2012）
Fig.1Forecastofgeothermalgeneratingcapacityinthedifferentcountriesandregionsoftheworld（IEA,2012）
地热能利用技术
1974-2005年，美国LosAlamos，国家实验室（LANL）助在位于新墨西哥州FentonHill的干热岩（EGS）实验场开展了两期实验研究。
在4390m深井中取得的最高井底温度为3270℃注水实验表明，在冷水注入流量为／s时，产出的热水温度在180℃以上，但该实验规模较小，发电容量小于。
虽然如此，该实验表明EGS技术已超级接近于商业示范。
目前许多国家开展了EGS实验研究，如德国、英国、法国、澳大利亚、日本、瑞典等估计到2030年，干热岩地热发电将达到商业规模。
同时，各国一也在踊跃探索超临界流体地热能、岩浆地热能、海域地热能等“超级规”地热能。
可是，这些技术何时能够商业化尚无明确的时刻表
在发电技术和热电联供技术方面，也取得了可喜的进展，人大拓展了地热能的利用空间。
中国地热能技术线路图
工程地热系统地热能
按照国土资源部最近发布的评价数据，中国浅层地热能资源量相当于95亿t标准煤。
每一年可利用量相当于亿t标准煤。
全国水热型地热能资源储量折合标准煤8530亿t;
何年可利用量相当于亿t标准煤。
中国大陆3000-10000m深度范围内干热岩地热能资源量相当于860万亿t标准煤，相当于中国大陆2010年度能源消耗总量的26万倍。
汪集等按照最近更新的大地热流数据和深部地温资料，给出了中国陆域干热岩地热能资源评价，圈定了优势区域（图2），依照2%的可开采比例.其能量相当于2010年中国总能耗的4400倍。
图2中国大陆地域深部（7km）地温与干热图3中国大型岩溶热储及其热背景
大型岩溶热储及开发利用
中国几大主要沉积盆地均有丰硕的水热型地热资源，包括华北平原、苏北盆地、松辽盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地、江汉盆地等。
王贵玲等专家估算了全国主要平原（盆地）地热资源量，约为ˆ4J，折合标准煤亿t。
可是，其计算的热储大部份为中生代和新生代地层.深部的古生代，乃至元古代地层米做计算。
经勘探发觉和研究证明，某些盆地在沉积盖层下游深部基岩热水储层系统发育.最典型的是华北平原北段[09}。
该基岩热储层由岩溶卡斯特化的中、上元古界和下古生界碳酸盐岩地层组成，在隐伏的基岩隆起带（或凸起带）这一系统具有重要经济价值
从已知的基岩热储发育和形成特点能够推测，以中朝陆台、扬子准陆台和塔里木陆台为基底发育起来的许多盆地都有发育深部基岩热储，因为:
（1）这些古老台块普遍发育有古
生界或中、上元古界碳酸盐岩建造;
（2）这些台块在碳酸盐岩建造以后曾经历过地壳隆升和构造变更，碳酸盐岩地层蒙受风化剥蚀和岩溶化作用，裂隙岩溶化的碳酸盐岩具深部储集层;
（3）基岩储层为中、新生代厚层沉积掩盖.有利丁储集层的聚热和保温。
岩溶在中国散布普遍，碳酸盐岩的出露面积约91万km控制古岩溶发育的最重要的外在囚素是构造，它是岩溶发育的基础，且控制了岩溶分区.断裂和裂隙是地下热水运动的主要通道。
岩溶储层作为地热资源储层的潜力庞大，中国古生界碳酸盐岩的散布区域主要集中在各大沉积盆地内（图3），其中，处于较高热流值背景下的几大主要区域有:
渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、苏北盆地、江汉盆地、楚雄盆地、兰坪思茅盆地、昂拉仁错盆地和羌塘盆地
2010年，中国非电直接利用的能量当量为:
装机容量3687MWt，相当于电量TW·
h，其中55%作为洗浴及温泉疗养，14%为地热供暖，其他14%为地热“份联供”，属世界首位。
最近几年来，浅层地热能的利用为3000MWt，且进展迅速。
截止2011年末，供暖面积达到亿m²
。
但中国地热发电装机容量为25MW.20连年没有增加。
2050年进展愿景
中国工程院于2011年提出了地热能直接利用和发电不同时刻节点的进展目标（表1）到2050年，中低温地热直接利用的规模与总量将是现状的三倍，浅层地热能利用的规模可达50000MWt，地热发电部份，将大力提升高温发电的装机容量，中低温和EGS地热发电也将重点进展。
表
（1）中国地热能进展战略目标
针对干热岩的开发利用，中国科学院的能源技术线路图给出了相应的愿景（图4）。
到2035年，中国的干热岩开采技要达到商业化水平。
2012年国家进展和改革委员会能源局发布了中国可再生能源十二五计划，肯定了可再生能源发电占总发电量的20%的宏伟目标。
其中地热能的进展目标为:
在青藏铁路沿
线、滇酉南图4干热岩地热能利用技术线路图2050等高温地热资源散布区，启动建设若十兆瓦级地热电站。
在东部沿海及天山北麓等中低温地热资源富集散布区，因地制宜进展中小型散布式中低温地热发电项日。
到2015年，各类地热能开发利用总量达到1500万t标准煤，其中，地热发电装机容量争取达到10万KW.浅层地热能建筑供热制冷面积达到5亿m²
那个计划中地热发电量超过了中国工程院线路图肯定的2020年发电目标，表现了对于技术与市场的信心。
中低温地热发电技术在中国拥有悠长的历史，积累了丰硕的实践经验。
20世纪70年代初，前后在广东丰顺、山东招远、辽宁熊岳、江西温汤、湖南灰汤、广西象州、河北怀来等地建成实验性地热电站。
这些地热区热水的温度低，均属于中低温地热，大部份采用一次扩容发电，仅有江西温汤采用双工质循环。
目前除广东丰顺地热电站还在运行外，其他均已停止运行。
地热能实质上是一种以流体为载体的热能，地热发电属于火力发电，所有一切能够把热能转化为电能的技术和方式理论上都能够用丁地热发电。
热能转化成机械功再转化为电能的最实用的方式只有通过热力循环，用热机来实现这种转化。
利用不同的工质，或不同的热力进程，能够组成各类不同的热力循环。
目前，利用较多的是双工质发电，较成熟的有两种:
有机朗肯循环和Kalina循环
工程地热系统（EGS）开发利用技术在中国已经起步。
工程地热系统（增强型地热系统）开发的关键技术是:
深部地热资源的圈定和储量评价;
干热岩选址、调查和描述;
降低本钱和提高效率的技术〔例如数值模拟）。
部份其他技术也一样重要，例如深井开采、断裂特征、高温测井、液体成像、激发预侧模型、示踪实验和数据解释及层间封锁技术。
末来的干热岩开发与目前的高温水热型地热田均面临钻井技术这一难题。
水热型地热田的回灌式开采技术是实现地热资源可持续开发利用的必不可少的技术。
可是，地热回灌超级复杂，不但要考虑地热水的运移，还要考虑热的运移。
若是回灌进程中出现不成熟的热冲破，即回灌水专门快回到开采井，就会极大地危及到地热田的寿命。
因此，地热大规模回灌前进行地热回灌实验，肯定热储的联通性和回灌井与开采井之间的水力联系是超级必要的。
同时，需要借助数值模拟的手腕对不同生产和回灌情景下热储压力和温度的转变进行预侧，指导地热资源的可持续开发利用。
中国目前的回灌热储可分为2种，一种为碳酸盐岩热储，包括灰岩和白百岩:
另一种为砂岩热储，主要为新近系和古近系。
天津、山东东营、北京和河北雄县地域对地热回灌进行了研究，并取得了必然的功效。
利用CO2提高地热采收率的技术是一项新探索。
在开展CO2地质封存技术探索的进程中，庞忠和等围提出了CO2—EATER模式（C02EnhancedAquiferThermalEnergyRecover），该模式指的是以CO2作为化学激发剂，注人到砂岩储层中，通过与储层的碳酸盐矿物反映提高储层的渗透率和孔隙度，达到提高储层回灌率的目的，这对中国典型的中低温砂岩热储的可持续开发利用具有重要意义。
三、我国地热能的利用现状
我国地热能开发利用概况
我国地热资源丰硕,散布范围广,在可供开采利用的深度范围内,既有普遍散布的中低温地热,又有能够直接发电的高温地热。
数据显示，我国地热发电潜力达到670万千瓦，仅低于印尼（1600万千瓦）和美国（1200万千瓦）。
目前,全国经初步估算每一年可开发利用地热水总量约70亿立方米左右,折合每一年5000多万吨标准煤的发烧量。
截至2010年年末,我国每一年直接利用的地热资源量已达54570万立方米,居世界第一名。
在全国地热水利用方式中,供热采暖占%,医疗洗浴与娱乐健身占%,种植与养殖占%;
其他占%。
虽然目前地热在能源结构中占的比例还很小,但地热资源的利用,能够减少常规能源的利用,减少环境污染,开发利用潜力十分庞大
地热能发电
我国适于发电的高温地热资源主要散布在西藏、云南、台湾等地域。
著名的西藏羊八井地热电站从1977～1991年的14年内共装机，最后一台3MW机组于1991年初投入运行。
自1993年以来，年发电均维持在1亿度左右，截至2008年5月，羊八井地热发电总量达20亿度，电站年平均运行4300小时（羊八井地热电厂生产科，2008），羊八井地热电站全年供给拉萨的电力为41%，冬季超过60%。
在西藏电力供给中发挥了重要作用，为缺煤少油的拉萨名城供电做出重大奉献，不愧为世界屋脊上的一颗明珠。
在加速开发羊八井深层热储的同时，国家又加大投资开始了羊易、朗久、那曲等地热电站的开发建设，有的已初具规模。
云南腾冲热海热田也是我国著名的高温热田，在此建设万千瓦级地热电站。
地热能采暖（制冷）
利用地热水采暖不烧煤、无污染，可日夜供热水，可维持室温恒定舒适。
地热采暖虽初投资较高，但总本钱只相当于燃油锅炉供暖的四分之一，不仅节省能源、运输、占地等，又大大改善了大气环境，经济效益和社会效益十分明显，是一种比较理想的采暖能源。
地热采暖在我国北方城镇也很有进展前途。
北京、天津、辽宁、陕西等省市的采暖面积逐年增多，已具必然规模。
天津市地热采暖面积已超过1200万平方米（到2012年末），如以每平方米供暖消耗煤35千克计，则可节省420万吨标准煤。
西安市是著名的六朝古都，最近几年来地热开发快，规模大，起步高，2007-2012两年就有100多个地热井投入利用，主要用于采暖、洗浴、旅游等。
据不完全统计，河南省目前18个省辖市均有地源热泵工程项目。
已建成地源热泵项目千余个，以地下水源热泵项目为主，应用建筑面积超过2200万平方米。
目前我国供暖制冷面积已达2亿平方米。
国家初步计划在未来5年，完成地源热泵供暖（制冷）面积亿平方米，估计总市场规模至少超过1000亿元。
建筑是能耗大户，而空调更是花费了其中60%～70%的能量。
地源热泵节能空调热平衡技术能为住宅综合节能50%～70%，运行费用为普通中央空调的50%～60%。
地热温室
全国地热温室面积目前已超过500万平方米，其中22%在河北省。
全国有17个省区在进行地热水产养殖，鱼池面积达160万平方米。
如北京的小汤山地热联营开发公司用5公顷地热温室种植绿菜花、紫甘兰、玻璃生菜等优特种蔬菜。
湖北省英山地热开发公司地热养殖尼罗非鱼、淡水白鲳、草胡子鲶、甲鱼、牛蛙等，每一年向社会提供大规格优质鱼种。
河北省黄骅的中捷友谊农场建成我国北方最大的地热越冬鱼场。
地热温室丰硕了人民的菜篮子，为改善和提高广大人民群众的生活水平作出专门大奉献。
产业化现状
归纳全国地热开发利用规模、技术、经济分析研究,能够以为:
a.地热发电产业已具有必然基础。
国内能够独立建造30MW以上规模的地热电站,单性能够达到10MW。
电站能够进行商业运行。
b.地热供热产业。
全国已实现地热供热8×
106mJ,在天津地域单个地热供暖小区面积已达（8~10）×
105mJ。
c.地热钻井产。
目前己具有施工5000m深度地热钻探工程的技术水平,在华北地域,从事地热钻探的3200m型钻机就有15台套,具有了大规模开发地热的能力。
d.地热监测体系、生产与回灌体系正慢慢完善和成立,但当前正处在实验研究阶段,尚没有形成工业化运行。
e.地热法规和标准尚需健全和完善,专门是地下、地面工程设施的施工,需尽快完善和成立技术规程相技术标准。
培育专业化施工（从地下到地上）企业,成立企业标推和行业标准。
四、针对当前我国地热能开发利用现状的分析及建议
地热能通过先进的科技手腕能够实现可再生和不污染环境，与化石能源相较更为清洁、环保。
可是，当加大对地热资源利用的同时，也要熟悉到在地热资源开发利用进程中存在的问题。
这里面既有开发技术问题，也有资金问题、安全问题、政策问题等。
只有在地热资源开发的同时，采取切实可行的应对办法解决好这些问题，才能增进地热资源的合理开发利用。
当前我国进展地热能存在的问题
人材资源缺乏、研究力量薄弱
20世纪70～90年代，我国呈现地热开发烧潮，培育了一批地热能研究开发骨干，但近40年来我国地热发电事业几乎停滞，造成人材资源缺乏，研究力量薄弱。
目前，仅有中科院广州能源研究所、地质与地球物理研究所和天津大学、北京工业大学等少数科研机构和院校长期坚持从事地热能研究开发，整个科研队伍规模在100人之内，远远掉队于风能、太阳能等可再生能源领域的研究队伍。
而且，由于国家没有强有力的地热能开发计划指引，国内大型企业几乎没有参与地热发电项目，很难形成产学研结合的人材培育机制，造成我国地热能研究力量较为薄弱。
全国地热资源勘查评价程度低
国家对地热资源勘查评价和基础研究投人严峻不足，全国大部份地域尚未开展地热资源勘查，专门是我国西部地域的中低温地热资源，大体未开展正规的地热勘探。
全国地热资源总量是个概数，至今尚未取得公认的统一数据。
勘查评价滞后于开发利用，影响地热资源勘查开发计划的制定、资源的利用和地热产业进展。
我国陆地地温梯度与美国相似，地质构造活动性更强，具有庞大的EGS资源开发潜力，但资源整体状况不明。
目前我国针对浅层地热资源评价及勘查体系已大体成立;
但是对于适宜发电的地热资源和增强型地热资源还缺乏一套统一的评价及勘查体系。
地热利用关键技术尚待冲破
经历了地热开发烧潮后，我国地热利用技术尤其是地热发电技术没有形成积累，也正是这段时刻拉大了我国与世界先进水平的差距。
相较较风能和太阳能，地热项目规模过小，很难整合国内优势资源形成较强的技术联盟。
EGS研究开发涉及资源评估、资源开采和地下工程、热流控制和热力发电系统等技术。
目前国内有一些科研院校具有资源评估和开采的研究条件和具有开发高效地热发电系统的实力和经验;
国内石油公司进行5OOOm以浅钻探已不存在技术问题，但我国目前EGS技术研究开发尚处于空白，基础科学问题的研究也尚未开展。
地热资源开发利用规模化、产业化水平不高，企业生产布局、产品结构和利用方式不合理，重开发轻管理现象普遍存在，影响了地热开发整体经济效益的提高。
部份地热企业生产工艺流程掉队，技术力量薄弱，经营粗放，竞争无序，盲目追求高额利润，不按规定开采地热资源，不采取综合利用办法，资源利用率低。
如采取直供、直排供暖方式的地热井，其热能利用率仅为20%～30%，造成了地热资源的严峻浪费。
地热产业缺乏扶持政策
我国长期轻忽地热能在可再生能源中的作用，对其竞争力熟悉不足，致使地热产业在政策上支持力度偏弱，社会各界对地热的认知度不高。
整体上看，地热供暖及地源热泵产业虽然已取得国家政策扶持，但力度还不够。
而地热发电产业近30年来几乎没有取得国家的支持，《可再生能源法》虽然起了重要的指导作用，但并无明确了地热发电项目的优惠扶持政策。
因此，长期以来我国地热产业更多地呈现粗放型进展，在利用地热资源的同时也浪费了大量的地热资源，缺乏集约化综合梯级利用进展的模式，使得地热资源利用率较低。
EGS发电本钱具有很强的竞争力，据美国和澳大利亚EGS开发实验后评估，目前EGS发电本钱为0.45美元/度。
如地热钻探开采技术实现国产化，在我国建设5～58IOMW的EGS实验发电厂，初步投资估量3一4万元/kW，其投资和发电本钱已与风能发电接近（按实际利用率为风能的3～4倍计算，远低于太阳能发电。
而按目前石油开采技术的进展趋势，地热钻探开采本钱还会大幅度降低。
所以一旦EGS开发技术取得冲破，其应用前景将比风能、太阳能更具有竞争力。
开发不妥造成的环境破坏与地面沉降。
随着最近几年地热资源的开采量逐渐增加，抽取地下热水引发水位下降，致使地层进一步的压密，加重了地面沉降的发生。
按照天津市对市区的沉降测量表明，开采300米深度以下地下水，对地面沉降影响约占总沉降量的35%～50%。
在人口居住区会造成住宅楼和其他建筑物基础的坍塌，而在非人口居住区会对地表水径流系统造成负面影响。
热污染。
热污染是指温度较高的地热尾水在排放进程中，会向周围环境释放必然的热量，使周围的空气或水体的温度升高，从而影响环境和生物生长。
目前在缺乏梯级利用的情形下，尾水的温度较高。
若是没有采取地热回灌或是相应的处置办法，会促使局部空气和水体的温度升高，改变生态平衡，进而影响周围生物的生长，影响水生生物的正常生活、发育、繁衍等。
大气污染。
在抽取地下热水的进程中，随着接近地表时压力的降低，热水中含有的一些气体和悬浮物就会排放到大气中，从而影响周围的环境。
化学污染主要包括盐类污染和有害元素的污染。
诱发地震。
地热异样区多处于
地热开发利用对常规能源和经济形势等因素十分敏感。
作为新型能源的一种，地热的开发利用容易受到来自常规能源、世界经济形势、国家能源战略的影响。
常规能源如石油价钱的波动限制了包括地热资源在内的其他能源的开发利用进展。
波动的世界经济周期增加了地热进展的不稳固性。
同时，受可预测地热资源量不肯定性的影响，许多国家地热进展的方向摇摆不定。
地热开发利用亟待国家推动和国际合作。
地热的开发利用对于技术和装备要求是较高的，尤其在地热发电方面更是如此。
投资大、周期长、风险高意味着国家必需通过国家计划、技术引进、项目示范、政策优惠等方式推动地热资源的开发利用。
虽然许多进展中国家拥有丰硕的地热资源，但却由于缺乏先进的技术和管理经验致使资源的低水平利用和浪费。
因此必需增强技术、资金和资源的交流合作。
应采取的对策和办法
针对地热资源开发进程中存在的这些问题，咱们要深切分析，提出切实可行的解决方案，不断推动我国地热资源的进展，真正使地热资源资源为建设能源节约型、环境友好型和谐社会服务。
第一，成立国家级平台，提高创新能力。
在国家能源局的指导下，成立“国家地热能源研发中心”，整合全国优势力量，增强人材的引进和培育，冲破关键技术，强化对国家战略任务、重点工程技术的支撑和保障，提高地热能科技自主创新力和核心竞争力。
从国家层面上将地热能资源的开发利用提高到与风能、太阳能开发利用相同的高度；
从政策扶持、资金投入等各方面支持地热资源开发利用，加速低碳经济和清洁能源进展，而且制定严格的地热行业准入制度，和地热资源勘查开发和保护的资质制度，以规范地热行业的投资行为。
第二，增强技术研究开发，实施示范工程。
将中低温地热发电、增强地热系统（EGS）技术研究开发列人国家“973"
"
863”计划，针对我国技术积累少、水平低、与国际差距大的现状，重点解决地热能开发进程中的关键科学技术问题。
以国家财政扶持和企业投人结合的方式，实施中低温地热发电、增强地热系统（EGS）示范工程。
进一步增强对地热资源的支持力度，摸清资源家底。
启动调查研究项目，科学计划，重点部署，开展适宜发电的地热资源和增强型地热资源的调查研究，进行全国地热资源评价和区划，肯定我国具有经济开发价值的重点地域。
鼓励地热开发利用新
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