全球地?zé)崮荛_發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

楊永明

（能源情報(bào)研究中心）

      地?zé)崮苁翘N(yùn)藏在地球內(nèi)部的熱能,，具有儲(chǔ)量大,、分布廣、綠色低碳,、可循環(huán)利用,、穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，是一種現(xiàn)實(shí)可行且具有競(jìng)爭(zhēng)力的清潔能源,。地?zé)崮荛_發(fā)利用可減少溫室氣體排放,，改善生態(tài)環(huán)境，有望成為能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的新方向,。

      地?zé)崮苜Y源儲(chǔ)量豐富,，分布廣泛但不均衡。國際能源署,、中國科學(xué)院和中國工程院等機(jī)構(gòu)的研究報(bào)告顯示,，世界地?zé)崮芑A(chǔ)資源總量為1.25×1027焦耳（折合4.27×108億噸標(biāo)準(zhǔn)煤），是當(dāng)前全球一次能源年度消費(fèi)總量的二百萬倍以上（當(dāng)前全球一次能源消費(fèi)總量按200億噸標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算）,。全球地?zé)崮苤饕性?個(gè)高溫地?zé)釒?，分別是：大西洋中脊地?zé)釒В瑬|非裂谷地?zé)釒?，環(huán)太平洋地?zé)釒б约暗刂泻,！柴R拉雅地?zé)釒А?/span>

      目前世界上已超過30個(gè)國家設(shè)定了各自的碳中和目標(biāo)時(shí)間。能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型被視為經(jīng)濟(jì)脫碳的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力，加快能源轉(zhuǎn)型,、發(fā)展清潔能源成為各國應(yīng)對(duì)氣候變化的重要選擇,，多國的碳中和承諾為全球地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了契機(jī)。

      我國是地?zé)豳Y源大國,。近年來,，在能源革命、大氣污染治理,、北方清潔供暖的大背景下,，地?zé)崮茉谖覈茉聪到y(tǒng)中發(fā)揮著日益重要的作用。

本文在總結(jié)全球地?zé)豳Y源開發(fā)近況基礎(chǔ)上,，梳理世界多國發(fā)展地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的政策機(jī)制,，并分析全球地?zé)崾袌?chǎng)在研發(fā)技術(shù)、開發(fā)模式,、參與主體等方面的發(fā)展動(dòng)向,，為地?zé)嵝袠I(yè)未來發(fā)展提供參考。

一,、全球地?zé)豳Y源開發(fā)概況

      按照空間分布和賦存狀態(tài),，地?zé)豳Y源可以分為淺層地?zé)豳Y源、水熱型地?zé)豳Y源,、干熱巖地?zé)豳Y源,。其中，水熱型地?zé)豳Y源又分為高溫和中低溫地?zé)豳Y源（見圖1）,。不同類型地?zé)豳Y源利用可分為直接利用和發(fā)電利用兩類。

圖1  地?zé)豳Y源分類

數(shù)據(jù)來源：World Geothermal Congress 2020

圖2  全球直接利用地?zé)崮艿膰?地區(qū)數(shù)量

      截至2020年，全球地?zé)嶂苯永谜酆涎b機(jī)容量為1.08億千瓦,，較2015年增長52%,，地?zé)崮芾昧繛?020887太焦/年（約合2835.8億千瓦時(shí)/年），較2015年增長72.3%,。地?zé)嶂苯永醚b機(jī)容量世界排名前五的國家分別為：中國,、美國、瑞典、德國,、土耳其,；地?zé)崮芾昧颗琶拔宓膰曳謩e為：中國、美國,、瑞典,、土耳其、日本（見圖3）,。

數(shù)據(jù)來源：World Geothermal Congress 2020

圖3  2020年全球地?zé)嶂苯永醚b機(jī)與直接利用量TOP5

      按類別劃分,，地源熱泵是全球地?zé)嶂苯永米钪饕姆绞剑卦礋岜霉嶂评?，主要分布在北美,、北歐和中國等地區(qū)，到2020年地?zé)崮芾昧空急燃s為58.8%,。溫泉康養(yǎng)方面,，包括洗浴、游泳,、娛樂等,，具有很高的附加值，雖然沒有政府的主動(dòng)推動(dòng),，卻一直在自發(fā)地迅速發(fā)展,，地?zé)崮芾昧空急燃s為18%?？臻g供暖（其中絕大部分是區(qū)域供暖）的地?zé)崮芾昧考s占16%,，主要集中在中國、冰島,、土耳其,、法國、德國等國,。此外,，溫室供暖的地?zé)崮芾昧考s占3.5%，工業(yè)應(yīng)用約占1.6%,，水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘供暖約占1.3%,，農(nóng)業(yè)干燥占0.4%，融雪和冷卻占0.2%,，其他方面占0.2%（見圖4）,。

數(shù)據(jù)來源：World Geothermal Congress 2020

圖4  2020年全球地?zé)崮芨黝I(lǐng)域直接利用量占比

      國際能源署預(yù)測(cè)，到2035年,、2040年,，全球地?zé)嶂苯永醚b機(jī)容量將分別達(dá)到500吉瓦和650吉瓦,。

      我國地?zé)嶂苯永醚b機(jī)容量和直接利用量連續(xù)多年居全球首位，對(duì)地?zé)崮艿闹苯永弥饕性诠┡?、制冷,、養(yǎng)殖、洗浴等方面,。上世紀(jì)90年代以來,，北京、天津,、保定,、咸陽、沈陽等城市開展中低溫地?zé)豳Y源供暖,、旅游療養(yǎng),、種植養(yǎng)殖等直接利用工作。本世紀(jì)初以來,，熱泵供暖（制冷）等淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用逐步加快發(fā)展,。截至2019年底，我國淺層和中深層地?zé)崮芄┡ㄖ娣e超過11億平方米,。

圖5  地?zé)岚l(fā)電優(yōu)勢(shì)

      近年來，全球地?zé)岚l(fā)電市場(chǎng)不斷增長,。根據(jù)國際能源署數(shù)據(jù),，2019年全球地?zé)岚l(fā)電量達(dá)到91.8太瓦時(shí)，同比增長3%（見圖6）,。

數(shù)據(jù)來源：IEA

圖6  全球地?zé)岚l(fā)電量增長情況

      在2020年疫情沖擊下，地?zé)岚l(fā)電增長受到一定影響,。根據(jù)ThinkGeoEnergy數(shù)據(jù),，2020年全年全球新增地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量202兆瓦，其中土耳其新增168兆瓦,，貢獻(xiàn)了絕大部分的裝機(jī)增量,。截至2020年底，全球地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)達(dá)到15608兆瓦,。其中,，美國地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)3714兆瓦，居世界首位，其次是印度尼西亞,、菲律賓,、土耳其和新西蘭。地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)排名前十的國家占到全球地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)總量的90%以上（見圖7）,。

數(shù)據(jù)來源：ThinkGeoEnergy

圖7  2020年底全球地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)

      2015～2020年間,，全球地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)增長約27%，土耳其,、印度尼西亞,、肯尼亞帶動(dòng)了全球地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)的增長，上述三國新增地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)分別為1074,、998,、599兆瓦。在此期間,，比利時(shí),、智利、克羅地亞,、洪都拉斯和匈牙利相繼進(jìn)入利用地?zé)岚l(fā)電的國家之列,。

      雖然目前地?zé)岚l(fā)電僅占全球非水可再生能源裝機(jī)的比重約為1%，但由于機(jī)組利用率高,，地?zé)岚l(fā)電貢獻(xiàn)了非水可再生能源發(fā)電總量的3%以上,。在資源條件適合的地區(qū)，地?zé)岚l(fā)電在電力平準(zhǔn)化成本上可以和其他可再生能源媲美,。許多國家正在加快進(jìn)入地?zé)崾袌?chǎng),，特別是歐洲國家。以德國為例,，德國已擁有37座地?zé)岚l(fā)電設(shè)施,，并計(jì)劃在未來數(shù)年里新增16座地?zé)岚l(fā)電以及供熱設(shè)施。

      為實(shí)現(xiàn)國際能源署可持續(xù)發(fā)展情景（SDS）的發(fā)展目標(biāo),，即將全球平均溫升控制在2攝氏度以內(nèi),，到2040年，全球地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量將增至82吉瓦,，地?zé)岚l(fā)電量將增至553太瓦時(shí),，分別是當(dāng)前水平的5倍以上（見圖8）。

數(shù)據(jù)來源：IEA

圖8  全球地?zé)岚l(fā)電增長預(yù)期

      我國在上世紀(jì) 70 年代初建設(shè)了廣東豐順,、河北懷來,、江西宜春等7個(gè)中低溫地?zé)岚l(fā)電站，在1977 年建設(shè)了西藏羊八井中高溫地?zé)岚l(fā)電站,。西藏羊易16兆瓦地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目作為當(dāng)時(shí)世界上海拔最高,、國內(nèi)單機(jī)容量最大的地?zé)岚l(fā)電機(jī)組于2018年10月實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電,。“十三五”期間,，國內(nèi)陸熱發(fā)電新增裝機(jī)容量18.08兆瓦,，占到“十三五”地?zé)嵝略鲅b機(jī)規(guī)劃的3.6%；全國在運(yùn)地?zé)岚l(fā)電總裝機(jī)量為44.56兆瓦,，占到規(guī)劃裝機(jī)容量的8%左右,。

二、各國地?zé)岙a(chǎn)業(yè)政策機(jī)制

（一）國外發(fā)展地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的政策機(jī)制

1.完善行業(yè)管理機(jī)制

      冰島地?zé)岙a(chǎn)業(yè)由國家實(shí)施統(tǒng)一管理,，管理機(jī)構(gòu)包括國家能源局,、國家地質(zhì)勘查局和冰島能源公司。國家能源局負(fù)責(zé)地?zé)崮茉纯辈旌烷_發(fā)政策的制定,；國家地質(zhì)勘查局負(fù)責(zé)為冰島政府和相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供地?zé)峥茖W(xué)利用方面的技術(shù)服務(wù),；冰島能源公司負(fù)責(zé)全國地?zé)豳Y源勘查、開發(fā),、生產(chǎn)與經(jīng)營,。冰島先后出臺(tái)了一系列法律，包括《地下資源研究和利用法》《自然資源保護(hù)法》《環(huán)境影響評(píng)估法》《能源法》等,，對(duì)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行監(jiān)督管理,，保障地?zé)豳Y源勘探、開發(fā)及利用等各個(gè)環(huán)節(jié)合理,、有序,。

      美國通過《地?zé)嵴羝ā罚瑢⒌責(zé)豳Y源定義為“地?zé)嵴羝捌渌麣怏w與熱水,、其他副產(chǎn)品”,，確立地?zé)崮芊蓪傩裕⒌責(zé)豳Y源從各州收歸聯(lián)邦內(nèi)政部統(tǒng)一管理,，明確管理權(quán)責(zé)主體,，以此規(guī)范地?zé)豳Y源管理、提高資源利用效率,。此外,，美國還通過地?zé)嶙饧s權(quán)限和權(quán)利金（資源補(bǔ)償費(fèi)）調(diào)整兩種手段進(jìn)行監(jiān)管。對(duì)地?zé)豳Y源的開發(fā)利用規(guī)定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),，賦予業(yè)績穩(wěn)定的項(xiàng)目運(yùn)營企業(yè)優(yōu)先權(quán)，租約期限最長可達(dá)80年,；根據(jù)項(xiàng)目開發(fā)情況對(duì)權(quán)利金費(fèi)率進(jìn)行調(diào)整,，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)營商地?zé)犴?xiàng)目的動(dòng)態(tài)監(jiān)管,。

      日本2011年福島核事故后積極推廣可再生能源的政策引起部分民間企業(yè)發(fā)展地?zé)豳Y源的興趣，但由于需要投入龐大時(shí)間,、金錢及人力,，以及當(dāng)?shù)夭簧贉厝?jīng)營者擔(dān)心地?zé)衢_采會(huì)對(duì)溫泉資源帶來沖擊，日本地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展初期遭遇到很大困難,，地方政府對(duì)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)管理能力有限,，常常陷于商業(yè)發(fā)展與地方居民權(quán)益保護(hù)的兩難之中。日本石油天然氣·金屬礦物資源機(jī)構(gòu)（JOGMEC）是進(jìn)行地下資源探查,、開發(fā)的獨(dú)立行政法人,。該機(jī)構(gòu)于2016年成立了地?zé)豳Y源開發(fā)咨詢委員會(huì)，協(xié)助政府針對(duì)地?zé)岚l(fā)展制定法規(guī),、計(jì)劃,，提供專業(yè)知識(shí)咨詢服務(wù)并促成開發(fā)商與地方政府的溝通協(xié)調(diào)，使地?zé)岚l(fā)展計(jì)劃能夠執(zhí)行得更加順暢,。

      菲律賓在地?zé)崮荛_發(fā)之初,，除了引進(jìn)地?zé)岚l(fā)展先進(jìn)國家技術(shù)外，還通過總統(tǒng)令規(guī)范政府與私人公司以BOT形式合力開發(fā)地?zé)豳Y源的合約框架,，包括限制地?zé)衢_發(fā)公司的外國持股額度必須在40%以下等內(nèi)容,，以便管理并有效開采地?zé)豳Y源。2020年10月,，菲能源部部長宣布,，為使菲律賓轉(zhuǎn)向更加靈活的可持續(xù)電力系統(tǒng)，以適應(yīng)技術(shù)創(chuàng)新需求,，將從地?zé)犴?xiàng)目開始,，逐步放開新能源領(lǐng)域外資的限制。根據(jù)菲能源部簽署的通告,，外國投資者將被允許在菲律賓大型地?zé)峥碧?、開發(fā)和利用項(xiàng)目（投資額大于5000萬美元的項(xiàng)目）中擁有全部所有權(quán)。外國投資者可以通過與菲政府訂立財(cái)務(wù)和技術(shù)援助協(xié)議,，并經(jīng)總統(tǒng)簽署批準(zhǔn)后,，開展大規(guī)模的自然資源勘探、開發(fā)和利用,。

      為了更好地管理地?zé)嵝袠I(yè),，推進(jìn)地?zé)崮茉吹膽?yīng)用，印尼國企部計(jì)劃在2021年合并三家國有地?zé)峁綪T Geo Dipa Energi,，PT Pertamina Geothermal Energy (PGE)和PT PLN Gas and Geothermal (PLN GG),，其中，PT Geo Dipa Energi隸屬于印尼財(cái)政部,，后兩者分別是印尼第四大國企國家石油公司Pertamina和第一大國企國家電力公司PLN的子公司,。根據(jù)印尼能源和礦業(yè)部數(shù)據(jù),，這三家公司合計(jì)地?zé)犭娬狙b機(jī)容量為1022.5兆瓦，占全國總裝機(jī)容量的近一半,，規(guī)劃中的合資公司就裝機(jī)容量而言將成為全球最大的地?zé)崞髽I(yè),。合并將使三家公司更好地管理人力資源、合并資本和執(zhí)行政府的地?zé)嵋?guī)劃,。

2.設(shè)定地?zé)岚l(fā)展目標(biāo)

      希臘將地?zé)崮芤暈閲夷茉唇Y(jié)構(gòu)的重要組成部分,。根據(jù)希臘政府制定的2030年可再生能源發(fā)展計(jì)劃,，到2030年，可再生能源在最終能源消費(fèi)中的占比將達(dá)35%,，屆時(shí)地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)將達(dá)100兆瓦,。

      2021年1月，印尼能源和礦產(chǎn)資源部啟動(dòng)了2020～2029年電力供應(yīng)商業(yè)計(jì)劃草案的制定工作,。該計(jì)劃旨在到2029年,，將印尼的可再生能源發(fā)電占比提升至23%，其中,，地?zé)崮苄略霭l(fā)電裝機(jī)為3552兆瓦,。印尼政府表示，地?zé)崮苁菍?shí)現(xiàn)其可再生能源目標(biāo)的關(guān)鍵要素,，并計(jì)劃于2021～2024年間,，對(duì)其國內(nèi)20個(gè)擁有地?zé)豳Y源的地區(qū)進(jìn)行勘探，包括爪哇,、巴厘島,、蘇門答臘、加里曼丹島等,，預(yù)計(jì)這20個(gè)地區(qū)的地?zé)崮荛_發(fā)潛力約683兆瓦,。

      秘魯新版可再生能源發(fā)展法案圍繞該國非常規(guī)可再生能源發(fā)展計(jì)劃展開，提出將大力發(fā)展太陽能,、風(fēng)能和地?zé)崮?，以?shí)現(xiàn)該國到2030年20%、到2040年50%的清潔發(fā)電最低目標(biāo),。該法案強(qiáng)化了對(duì)地?zé)崮苜Y源的開發(fā)利用,，建議在秘魯南部的阿雷基帕、莫克瓜和塔克納地區(qū)投建地?zé)崮茼?xiàng)目。秘魯政府估計(jì)南部地區(qū)地?zé)崮軡摿_(dá)4000兆瓦,。預(yù)計(jì)法案生效后,，地?zé)崮軐⒈徽郊{入該國非常規(guī)可再生能源發(fā)展計(jì)劃。

      2021年2月,，阿爾及利亞公布了新的國家地?zé)豳Y源分布圖，詳細(xì)介紹迄今發(fā)現(xiàn)的地?zé)崽锴鍐魏蜏囟葓D,。阿爾及利亞可再生能源和能源效率委員會(huì)隨后在全國范圍內(nèi)確定了240～280處地?zé)崮苜Y源,，并強(qiáng)調(diào)地?zé)崮茉趪夷茉唇Y(jié)構(gòu)中應(yīng)擁有一席之地。

3.制定經(jīng)濟(jì)激勵(lì)計(jì)劃

▇ 直接財(cái)政補(bǔ)貼

      為減輕地下探查,、鉆井開發(fā)企業(yè)負(fù)擔(dān),，日本設(shè)立了補(bǔ)助金制度，對(duì)企業(yè)在國內(nèi)進(jìn)行地?zé)豳Y源調(diào)查的調(diào)查費(fèi)提供補(bǔ)助,。對(duì)進(jìn)行地?zé)豳Y源開發(fā)的公司,，以最大出資50%的形式為其地?zé)豳Y源探查提供必要資金。此外,，日本政府通過開發(fā)投資援助計(jì)劃,，對(duì)地?zé)岚l(fā)電站的初期投資給予20%的費(fèi)用補(bǔ)助，并計(jì)劃將補(bǔ)助提高至33%,。

      美國《地?zé)崮茉囱芯?、開發(fā)與示范法》規(guī)定，將項(xiàng)目土地出讓金以及相關(guān)稅收的25%交由聯(lián)邦政府作為地?zé)犴?xiàng)目基金,，對(duì)在聯(lián)邦政府規(guī)定日期前投入運(yùn)行的項(xiàng)目,，按項(xiàng)目初始投資的30%提供一次性現(xiàn)金補(bǔ)貼。

▇ 財(cái)稅激勵(lì)機(jī)制

      稅收優(yōu)惠方面,。美國先后通過數(shù)個(gè)法案,，開展針對(duì)地?zé)岬瓤稍偕茉吹亩愂諆?yōu)惠計(jì)劃，通過多種方式促進(jìn)退稅的貨幣化,。印尼政府出臺(tái)的《地?zé)岱ā芬?guī)定,，免征地?zé)犴?xiàng)目的凈利所得稅（30%）和外資支付紅利所得稅（10%）。

      貸款擔(dān)保方面,。美國2008年通過法案明確規(guī)定,，政府對(duì)于技術(shù)研發(fā)、資源評(píng)價(jià)及工業(yè)農(nóng)業(yè)應(yīng)用等地?zé)犴?xiàng)目提供一定比例（最高90%）的貸款擔(dān)保,。冰島設(shè)立的能源基金為探索與開采地?zé)豳Y源公司提供貸款,，如果開采未能產(chǎn)生預(yù)期結(jié)果,，貸款可轉(zhuǎn)換為撥款。日本實(shí)行債務(wù)擔(dān)保制度,，地?zé)崞髽I(yè)為鉆井,、配管、發(fā)電設(shè)備費(fèi)用向金融機(jī)構(gòu)融資時(shí),，由JOGMEC負(fù)責(zé)給予債務(wù)擔(dān)保,。2015年日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省將地?zé)岚l(fā)電建設(shè)費(fèi)用的債務(wù)擔(dān)保范圍擴(kuò)大了2倍以上。

▇ 提供研發(fā)資金

      世界地?zé)崮馨l(fā)展典型國家均重視科技創(chuàng)新,，通過加大科研經(jīng)費(fèi)投入,、設(shè)立重大科技研發(fā)計(jì)劃等方式，持續(xù)推動(dòng)地?zé)崮芸碧介_發(fā)利用技術(shù)攻關(guān),。

      如歐盟推出的地平線2020計(jì)劃（Horizon 2020）,，先后資助了多個(gè)地?zé)崮苎芯宽?xiàng)目，有力促進(jìn)了地?zé)崮芸碧介_發(fā)利用技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,。美國能源部推出的地?zé)崮芮把赜^測(cè)研究計(jì)劃（FORGE）,，于2015年啟動(dòng)，旨在建立一個(gè)地下實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)（EGS）的前沿研究,、鉆探和技術(shù)測(cè)試,，形成一套降低工業(yè)開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和促進(jìn)EGS商業(yè)化的可復(fù)制方法。FORGE于2018年進(jìn)入第三階段,，從第一階段資助的5個(gè)候選場(chǎng)址中最終選擇了猶他大學(xué)的猶他場(chǎng)址進(jìn)行資助,，計(jì)劃在五年內(nèi)投入1.4億美元促進(jìn)EGS前沿技術(shù)的開發(fā)、測(cè)試和突破,。2021年,，美國能源部宣布在FORGE計(jì)劃框架下投入4600萬美元，支持17個(gè)EGS前沿技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目,。

▇ 電價(jià)激勵(lì)政策

      固定上網(wǎng)電價(jià)（FIT）政策根據(jù)可再生能源種類,、裝機(jī)規(guī)模、發(fā)電量等因素制定了有差別的上網(wǎng)電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和收購期限,，具有很強(qiáng)的針對(duì)性和可操作性,，為投資者和參與者提供了穩(wěn)定的預(yù)期，極大地刺激了可再生能源發(fā)電行業(yè)的發(fā)展,。作為最常見的可再生能源支持機(jī)制,，固定上網(wǎng)電價(jià)是多國扶持地?zé)岚l(fā)電的重要一環(huán)。

      如日本規(guī)定電力公司必須以法定價(jià)格購買地?zé)嵘a(chǎn)的電能,。德國《可再生能源法案》規(guī)定電網(wǎng)經(jīng)營商要優(yōu)先購買,、連接和使用地?zé)岬瓤稍偕茉瓷a(chǎn)的電能，并有義務(wù)對(duì)電能供應(yīng)商進(jìn)行補(bǔ)償?shù)取?021年初，土耳其政府公布新版可再生能源電價(jià)機(jī)制,。根據(jù)新機(jī)制,，土耳其地?zé)犴?xiàng)目將獲得每千瓦時(shí)0.075美元的固定電價(jià)。該價(jià)格適用于從2021年7月1日至2025年12月31日投入運(yùn)營的地?zé)岚l(fā)電廠,。新的電價(jià)機(jī)制為土耳其地?zé)嵝袠I(yè)進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ),。

      作為我國首個(gè)地?zé)衢_發(fā)利用專項(xiàng)規(guī)劃,，2017年發(fā)布的《地?zé)崮荛_發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》提出，“十三五”時(shí)期,，新增地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e11億平方米,，其中：新增淺層地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e7億平方米；新增水熱型地?zé)峁┡娣e4億平方米,。新增地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量500兆瓦,。到2020年，地?zé)峁┡ㄖ评洌┟娣e累計(jì)達(dá)到16億平方米,，地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量約530兆瓦,。

      2021年4月，國家能源局發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)地?zé)崮荛_發(fā)利用的若干意見（征求意見稿）》,。征求意見稿提出,，到2025年，各地基本建立起完善規(guī)范的地?zé)崮荛_發(fā)利用管理流程,，全國地?zé)崮荛_發(fā)利用信息統(tǒng)計(jì)和監(jiān)測(cè)體系基本完善,，地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e比2020年增加50%，在資源條件好的地區(qū)建設(shè)一批地?zé)崮馨l(fā)電示范項(xiàng)目,；到2035年,，地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e比2025年翻一番。

      在國家政策的積極引導(dǎo)和帶動(dòng)下,，各省市相繼頒布了一系列地方性政策法規(guī),，內(nèi)容以推進(jìn)建筑節(jié)能和促進(jìn)地源熱泵的發(fā)展為主，對(duì)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了積極推動(dòng)作用,。

三,、全球地?zé)崾袌?chǎng)發(fā)展動(dòng)向

（一）地?zé)衢_發(fā)利用技術(shù)不斷進(jìn)步

      目前，熱泵技術(shù)在地?zé)崂眉夹g(shù)中較為成熟，已進(jìn)入商業(yè)化發(fā)展階段,。國際上地?zé)崮苎芯康臒狳c(diǎn)是干熱巖地?zé)豳Y源開發(fā)與地?zé)岚l(fā)電技術(shù),，經(jīng)濟(jì)高效的干熱巖開發(fā)利用是地?zé)峒夹g(shù)未來重要的攻關(guān)方向之一。

▇ 熱泵技術(shù)

      熱泵技術(shù)是地?zé)崂幂^為成熟的技術(shù),，目前已進(jìn)入商業(yè)化發(fā)展階段,。地源熱泵是陸地淺層能源通過輸入少量的高品位能源（如電能），實(shí)現(xiàn)由低品位熱能向高品位熱能轉(zhuǎn)移的裝置,。20世紀(jì)末,，地源熱泵技術(shù)設(shè)備趨于完善，歐美國家開始大力推廣地源熱泵的應(yīng)用,。本世紀(jì)以來,，地源熱泵得到大面積推廣應(yīng)用，國內(nèi)陸源熱泵產(chǎn)業(yè)也呈現(xiàn)出高速發(fā)展態(tài)勢(shì),。整體看,，我國地源熱泵產(chǎn)業(yè)發(fā)展無論是研發(fā)還是應(yīng)用都走到世界前列，地源熱泵的從業(yè)企業(yè)已從最初的寥寥數(shù)家增加到數(shù)千家,，應(yīng)用地域已從北京,、沈陽等試點(diǎn)城市擴(kuò)大到天津、河北,、遼寧,、江蘇、上海等眾多地區(qū),。

▇ 地?zé)岚l(fā)電技術(shù)

      地?zé)岚l(fā)電技術(shù)是地?zé)峥蒲械闹饕芯款I(lǐng)域,。全球地?zé)岚l(fā)電模式主要包括適用于高溫?zé)崽锏母烧羝l(fā)電系統(tǒng)、適用于中高溫?zé)崽锏臄U(kuò)容式蒸汽發(fā)電系統(tǒng),、適用于中低溫?zé)崽锏碾p循環(huán)發(fā)電系統(tǒng),，其中擴(kuò)容式蒸汽發(fā)電系統(tǒng)在地?zé)岚l(fā)電市場(chǎng)占比約57%，是地?zé)岚l(fā)電的主力,。法國市場(chǎng)調(diào)查公司ReportLinker預(yù)計(jì),，2020～2027年間，上述三種發(fā)電系統(tǒng)的年均復(fù)合增長率將分別達(dá)到8.4%,、10.6%,、8.8%，到2027年,，擴(kuò)容式蒸汽發(fā)電系統(tǒng)仍將占據(jù)全球地?zé)岚l(fā)電市場(chǎng)的主要份額,。

      目前我國在中高溫地?zé)岚l(fā)電技術(shù)領(lǐng)域最成熟、成本最低,，中低溫地?zé)岚l(fā)電技術(shù)成熟度和經(jīng)濟(jì)性還有待提高,，干熱巖發(fā)電系統(tǒng)則處于研發(fā)階段,。隨著中低溫地?zé)岚l(fā)電及增強(qiáng)型地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的突破，我國地?zé)崮荛_發(fā)利用將逐步向地?zé)岚l(fā)電高端業(yè)務(wù)延伸,。

▇ 干熱巖開發(fā)利用技術(shù)

      干熱巖地?zé)豳Y源開發(fā)是地?zé)嵫芯康臒狳c(diǎn),，未來的發(fā)展方向是經(jīng)濟(jì)高效干熱巖開發(fā)利用技術(shù)。干熱巖內(nèi)部不存在或僅存在少量流體,，全球探明的地?zé)豳Y源多數(shù)為干熱巖型地?zé)豳Y源,。干熱巖溫度高，開發(fā)利用潛力大,，應(yīng)用前景廣闊,。目前涉及干熱巖的高溫鉆完井技術(shù)，以及壓裂技術(shù),、換熱和發(fā)電技術(shù),，均處于試驗(yàn)階段。增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)是開發(fā)干熱巖型地?zé)豳Y源的有效手段,，通過水力壓裂等儲(chǔ)層刺激手段將地下深部低孔,、低滲巖體改造成具有較高滲透性的人工地?zé)醿?chǔ)層，并從中長期經(jīng)濟(jì)地采出相當(dāng)數(shù)量的熱能加以利用,。隨著研究的不斷深入，增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)的概念也不僅僅局限于干熱巖內(nèi),，一些傳統(tǒng)的地?zé)醿?chǔ)層,，如溫度較高的富水巖層，也可以經(jīng)過適當(dāng)?shù)母脑於纬稍鰪?qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)加以利用,。

      我國陸區(qū)干熱巖資源勘查已確定幾個(gè)利于開發(fā)的靶區(qū),，未來開發(fā)深部干熱巖資源無疑是我國地?zé)豳Y源開發(fā)的一項(xiàng)重要課題?？紤]到儲(chǔ)層深度大,、儲(chǔ)層低孔低滲且賦存條件復(fù)雜等因素，儲(chǔ)層改造和高溫深井的鉆井完井技術(shù)依然是我國今后干熱巖開發(fā)的核心問題,。

地?zé)崮芘c太陽能風(fēng)能在開發(fā)利用上最大的區(qū)別在于,，地?zé)崮茈S著溫度的變化,，可以應(yīng)用到眾多領(lǐng)域（見圖9）。隨著地?zé)岚l(fā)電,、供暖,、熱泵等技術(shù)越來越成熟，地?zé)崂梅绞秸诎l(fā)生重大變化,，由單一的發(fā)電,、供暖等應(yīng)用向梯級(jí)開發(fā),、綜合利用發(fā)展。目前,，地?zé)崽菁?jí)開發(fā)和綜合利用已成為國內(nèi)外地?zé)崮茴I(lǐng)域探索的熱點(diǎn)方向,。

圖9  不同溫度地?zé)崮艿膽?yīng)用領(lǐng)域

      在縱向上，可以根據(jù)不同溫度層次,，對(duì)地?zé)豳Y源進(jìn)行分層的梯級(jí)利用,，進(jìn)一步拓展地?zé)豳Y源應(yīng)用領(lǐng)域。如地?zé)峁┡鸩较蚝娓珊透咝мr(nóng)業(yè)方向發(fā)展,；高溫地?zé)岚l(fā)電后,，中溫余水進(jìn)行地?zé)峁┡┡蟮挠嗨?jīng)過處理并輸入其他管道進(jìn)行下一梯級(jí)利用等,，從而充分,、高效利用每一梯級(jí)溫度的地?zé)豳Y源。

      在橫向上,，地?zé)崮芘c其他能源系統(tǒng)耦合集成,、一體化發(fā)展?jié)摿^大。如地?zé)崮芘c多種清潔能源互相補(bǔ)充的多熱源供熱系統(tǒng),，可將提取的熱量經(jīng)濟(jì)效益最大化,；太陽能－地?zé)崮荞詈系責(zé)岚l(fā)電系統(tǒng)，可有效提高中低溫地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)能效,；以地?zé)岚l(fā)電為主的集約化綜合利用系統(tǒng),，可實(shí)現(xiàn)采暖、制冷,、熱泵和干燥等綜合利用等,。

      地?zé)嵝袠I(yè)規(guī)模較大的開發(fā)商一般都少有跨界,，大多是專注于地?zé)犷I(lǐng)域的專業(yè)化公司，目前這一市場(chǎng)上逐漸出現(xiàn)了新的參與者,。

      2020年9月,，參與英國頁巖氣項(xiàng)目開采的油氣企業(yè)IGas Energy表示，正采取行動(dòng)使其投資組合更加多元化,，并與英國深海地?zé)犴?xiàng)目開發(fā)商GT Energy達(dá)成了合作協(xié)議,。據(jù)IGas Energy公司透露，該公司正在將可再生能源技術(shù)加入其重點(diǎn)開發(fā)領(lǐng)域,，其中就包括地?zé)崮芟嚓P(guān)技術(shù),。同月，油服巨頭斯倫貝謝和地?zé)崮芷髽I(yè)熱能合作伙伴組建了地?zé)崮芷髽I(yè)GeoFrame,，計(jì)劃在油氣資源豐富的美國得克薩斯州開發(fā)地?zé)崮苜Y源,。2021年2月,，雪佛龍聯(lián)合BP宣布投資加拿大地?zé)峁救蚩蓴U(kuò)展地?zé)峒夹g(shù)領(lǐng)先公司Eavor。這是BP首次投資地?zé)?，是雪佛?016年出售地?zé)豳Y產(chǎn)后再次邁入此領(lǐng)域,。

      此前油氣巨頭進(jìn)軍可再生能源領(lǐng)域時(shí)，多選擇風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電項(xiàng)目,，而鮮少涉足地?zé)犷I(lǐng)域,，但事實(shí)上地?zé)峥碧介_發(fā)與油氣公司油氣勘探開發(fā)在原理、研究對(duì)象,、工程,、施工隊(duì)伍等方面十分相似，油氣公司豐富的人力物力資源,、雄厚的財(cái)力,，以及勘探和鉆井方面先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)都對(duì)地?zé)衢_發(fā)利用非常有利。此外,，大型油氣公司擁有全球運(yùn)營和項(xiàng)目管理方面的專業(yè)知識(shí),，地?zé)犴?xiàng)目可為其提供收入來源多樣化以及綠色轉(zhuǎn)型的機(jī)會(huì)?？紤]到化石能源前景,，雷斯塔能源稱，未來將會(huì)有更多跨國油氣企業(yè)進(jìn)入地?zé)崾袌?chǎng),，利用其現(xiàn)有技術(shù)手段開發(fā)地?zé)崮?，進(jìn)而獲得新的市場(chǎng)增長機(jī)會(huì)。

四,、幾點(diǎn)思考

      盡管地?zé)豳Y源遍布全球，優(yōu)勢(shì)凸顯,，但地?zé)崮芤獙?shí)現(xiàn)與太陽能,、風(fēng)電等可再生能源比肩的程度，還有很長的路要走,。

（一）行業(yè)發(fā)展離不開政策與資金支持

      地?zé)衢_發(fā)需要地?zé)豳Y源量的調(diào)查與評(píng)價(jià),，而深入的地質(zhì)和地震研究以及勘探鉆探活動(dòng)需要龐大的資金支持，同時(shí)伴隨著較大的不確定性,，這就導(dǎo)致地?zé)犴?xiàng)目相較其他可再生能源,，資金風(fēng)險(xiǎn)更大、初期投資更高,、開發(fā)企業(yè)負(fù)擔(dān)更重,，因此，地?zé)崮荛_發(fā)往往需要政府的政策支持或國際機(jī)構(gòu)的融資幫助,。地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展具有明顯的政府引導(dǎo)與政策引領(lǐng)特征,，扶持政策對(duì)地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)的有序,、健康、快速發(fā)展起到顯著的推進(jìn)作用,。

（二）開發(fā)利用技術(shù)問題尚未有效解決

      地?zé)崮荛_發(fā)利用是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,，涉及多學(xué)科、多領(lǐng)域,、多行業(yè),，包括資源勘查與評(píng)價(jià)、鉆完井,、儲(chǔ)層壓裂改造,、尾水回灌、梯級(jí)利用,、換熱和保溫,、防腐防垢、熱泵和發(fā)電,、地面工程,、運(yùn)行管理等技術(shù)。雖然最近幾十年間地?zé)崮荛_發(fā)利用技術(shù)取得顯著進(jìn)展,，但在干熱巖資源開發(fā),、增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)應(yīng)用等方面還存在大量技術(shù)問題未得到有效解決，從天然裂縫缺失,、孔隙度和滲透率均很低的深部巖石中獲取地?zé)崮艿募夹g(shù)存在巨大挑戰(zhàn),，國際上許多技術(shù)可行的項(xiàng)目在實(shí)踐上面臨諸多不確定性，這迫切需要技術(shù)創(chuàng)新來解決相關(guān)問題,。

（三）重視地?zé)衢_發(fā)中的環(huán)境地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)

      從能源轉(zhuǎn)型的角度看,，地?zé)崮軜O富前景，尤其在行業(yè)發(fā)展整體上升情況下,，外界更多關(guān)注地?zé)崮荛_發(fā)對(duì)減少碳排放的貢獻(xiàn),。事實(shí)上，大規(guī)模開發(fā)地?zé)豳Y源的安全性也同樣值得關(guān)注,。如何規(guī)避,、降低地?zé)犴?xiàng)目生產(chǎn)運(yùn)行中可能出現(xiàn)的地震危險(xiǎn)、生態(tài)破壞等風(fēng)險(xiǎn),，是地?zé)豳Y源開發(fā)過程中必須關(guān)注的問題,。地?zé)嵝袠I(yè)不僅需要強(qiáng)大的政策支持和資金支持、技術(shù)創(chuàng)新和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),，同時(shí)也需要完善的監(jiān)管體系,。為了讓地?zé)崮軕?yīng)用更安全，須做好風(fēng)險(xiǎn)管控,，加強(qiáng)行業(yè)監(jiān)管,。只有充分地了解風(fēng)險(xiǎn),，并加以有效監(jiān)管，地?zé)崮懿庞锌赡艹蔀榭沙掷m(xù)和安全的能源替代方案,。