在SELF格致論道講壇上,，來自中科院地質(zhì)與地球物理研究所的龐忠和教授說,，地熱資源是來自地球內(nèi)心的奉獻，地心溫度可以達到五千到六千度,，能量是巨大的,，然而人類目前對它的利用比例非常小。溫度較高的地熱可以用來發(fā)電,，之后可以用來供暖,，還可以用于工業(yè)上別的目的。我國僅巖溶熱儲一項,，就占國土面積的1/3,，潛力巨大，百分之百清潔,、用地熱資源替代燃煤,，將為人類創(chuàng)造巨大的健康效益。

上九天攬月，下五洋捉鱉,。深空,、深海、深地,，這些都是令人向往的高大上的話題,，然而“入地”并不容易，從全世界來看,，前蘇聯(lián)打到了12公里的深度是世界上最深的記錄,，這跟上天相比，可謂“比登天還難”,。其實，入地不用太深,，我們已經(jīng)可以享有豐富的地熱能源,。

霧霾，是我們現(xiàn)在無法回避的問題,，我們既要 “健康”,，又要“能源”，但當這兩個主題發(fā)生沖突的時候,，我們的出路在哪兒,？

沒錯,，就是地熱,！自然界中常見的地熱形式有：火山噴發(fā)、溫泉,、噴氣孔這些自然現(xiàn)象,，它們所代表的地熱是一種清潔的可再生能源。地熱在地球上分布很廣泛,，全球有四個大型高溫地熱帶,，它們是：環(huán)太平洋地熱帶，阿爾卑斯至喜馬拉雅地熱帶,、東非裂谷地熱帶,，以及大西洋中脊地熱帶。其實,，在這幾個帶之外,，大型沉積盆地中也富含豐富的地熱資源。

地熱來自地球內(nèi)部,，是地球內(nèi)心的奉獻,，地心的溫度可以達到五千到六千度,，所以它的能量是巨大的，地球不僅是是個熱庫,，同時還不斷地生熱,，所以地球的熱量是可持續(xù)的。與化石能源不同,，地熱能基本上不排放污染物,，也不會帶來大量的二氧化碳和溫室效應；與太陽能和風能不同,，地熱資源是一個連續(xù)穩(wěn)定的能源,，它是一天24小時，一周7天一年365天都存在的,；除此之外,，它在地下儲層當中，可以像一個電池一樣儲集熱能量,，這個特點是在能源利用中有待發(fā)揮的優(yōu)勢,。

第一種類為淺熱,，淺層地熱能是賦存在地下兩百米以淺的,，主要是土壤層里的這部分熱能，第二種叫水熱,，像溫泉,、噴氣孔這些以水的形式出現(xiàn)的地熱能；第三種為干熱,，地球越往地心越熱,，但隨著深度的升高，巖石的滲透性卻是逐漸下降的,，所以這樣一對矛盾就導致向下越走越深的時候,，就只有熱沒有水了。第一種和第二種是我們現(xiàn)在人類開發(fā)利用地熱的主要形式,，第三種在還在探索中,，歐美發(fā)達國家已經(jīng)探索了將近四十年，但是,，仍然沒有達到產(chǎn)業(yè)化的程度,，我國還處在基礎研究階段。

這里著重介紹大型巖溶熱儲,。俗話說，桂林山水甲天下,，大家都知道,，在這樣的地方,，地上有風景如畫的巖溶地貌，地下蘊含豐富的巖溶地下水和地下河,，但是,，大家可能不知道，實際上在華北地區(qū),，地下是有隱伏的巖溶,，就如同埋在腳底下的桂林山水，儲熱條件非常好,，單井出水量非常大,，水質(zhì)也很好，其開發(fā)利用技術已經(jīng)成熟,。

華北平原地熱地質(zhì)條件特別，北邊有燕山山脈,，西邊有太行山脈,，平原下面有好幾層碳酸鹽巖構(gòu)成的儲層，形成了大型巖溶儲層,，從燕山山脈和太行山脈來的地下水，經(jīng)過兩三百公里的長距離運移,，不斷把巖石當中的熱量帶到盆地中心,，其上覆有一至數(shù)千米的新生代松散沙層、土層沉積物,，就像棉被一樣起到保溫作用,，使得盆地內(nèi)部熱量聚集，形成雄縣所在的牛駝鎮(zhèn)地熱田這樣的熱量聚集區(qū),。此外,，結(jié)晶基底的隆起，加劇了地球深部熱量的再分配,，使巖溶儲層不僅有水,，而且水還是熱的。

在河北省的雄縣已經(jīng)實現(xiàn)了可持續(xù)的地熱供暖,，開采井、回灌井的設計有效解決了可持續(xù)供能的問題,，開采井（紅色的）出來的熱水送到供熱站經(jīng)過換熱以后,，被加熱的自來水送到各家各戶，降溫后的地熱水——地熱尾水再從冷水井（藍色的井）回灌下去,，這樣實現(xiàn)了循環(huán)往復的利用,。雄縣有30萬人口,，井有70口左右，一千五百米左右的深井,，溫度在,60到70度,，每年冬天這四個月，90%以上的人口享受了地熱供暖,。這個地熱供暖是清潔的,，整個城市幾乎是沒有煙囪的。這項成就還引起了國內(nèi)外的廣泛關注,，很多國外專家學者到現(xiàn)場看了以后都贊不絕口,。因此，它被國家能源局命名為“雄縣模式”,，成為國家級示范區(qū),。

幸運的是，這種巖溶熱儲不僅雄縣有,，大華北地區(qū)的京津冀魯豫都有,，全國1/3的國土面積上都不同程度發(fā)育這樣非常好的熱儲，所以它的勘探開發(fā)利用的遠景是非常好的,，潛力是非常巨大的,。我們初步估算，全國巖溶熱儲的能量潛力相當于我國目前年能耗的100倍以上,。如果我們把它們的分布與霧霾分布圖對比一下,，可以發(fā)現(xiàn)吻合性又是非常之好，所以開發(fā)利用地熱資源可以有效替代燃煤,，緩解霧霾,。

我國的地熱利用從李四光先生最初倡導開始，已經(jīng)努力了40余年,。從十年前起,，我國地熱能的直接利用總量就排名世界第一了。但是,，我們的國家幅員遼闊,，人口眾多，雖然在地熱直接利用方面在國際上是有突出的業(yè)績,，但是,，相對于人們的需求和我國地熱資源潛力來說，利用程度是很低的,。未來的目標是要對地熱資源進行充分的利用,。

▲龐忠和

中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所地熱資源研究中心主任 中國地球物理學會理事 國際地熱協(xié)會主席團成員 國際原子能機構(gòu)水文與地熱專家 2005年諾貝爾和平獎集體獎獲得者