我国地热能高质量开发利用面临的问题及对策建议

引言

随着全球气候变化的严峻挑战和能源需求的不断增长，发展绿色低碳、高效安全的能源体系已成为国际共识。我国地热资源丰富，开发利用潜力巨大，相比于风电光伏等其他可再生能源，地热不受天气和四季变化影响，具有较好的稳定性，开发利用前景广阔。因此，推动地热能高质量开发利用具有重要意义。

1 地热资源情况

按照地热资源埋藏深度，地热能分为浅层地热能、水热型地热能和干热岩型地热能。浅层地热资源一般为 500m 以内、主要通过地源热泵技术开采利用的地热能，温度一般小于 25^∘C ，可用于建筑供暖、制冷；水热型地热资源一般为 500～3000m 之间的地热能，以中温和低温为主，高温为辅，可用于发电、供暖、制冷、洗浴、烘干、养殖等；干热岩型地热资源即地表以下 3000～10000m 深处的岩石中所蕴涵的地热能，温度一般大于180^∘C ，主要用于发电。我国地热资源量约占全球地热资源的1／6，336 个主要城市浅层地热资源年可采量折合标准煤约 7 亿t，大陆水热型地热资源年可采量折合标准煤18.65 亿t，地下 3000～10000m 的干热岩型地热资源量折合标准煤约 856 万亿t。地热资源总体分布呈现“ 东高西低、南高北低” 的特点。浅层地热资源在我国储量大，分布地域广，我国大部分地区都适宜开发浅层地热资源。

2 我国地热能高质量开发利用面临的问题

2.1 技术层面问题

（1）浅层地热能技术有待优化。地源热泵系统中地埋管换热器的传热性能亟待提高。当前，地埋管换热器占地面积大，初投资成本高，限制了浅层地热能在城市空间有限区域的大规模推广。（2）中深层地热能开发技术瓶颈突出。中深层地热能开发面临高温高压环境下的钻井技术难题。在高温高压条件下，钻井过程中易出现井壁坍塌、钻头磨损严重等问题，导致钻井成本大幅增加且效率低下。（3）干热岩地热能开采技术严重滞后。我国干热岩地热能开采技术处于起步阶段，人工储层建造技术不成熟。在坚硬的干热岩中形成高效热交换通道难度大，目前所采用的技术手段难以实现大规模、稳定的人工储层构建。采用超长重力热管，通过热管中工质相变传热开采干热岩热能的技术目前相对可行，但因其热管内换热工质采用R717,属于强腐蚀性有毒物质，属于危险性化学品，管理较为严格，推广缓慢。

2.2 碳核算体系缺失与评估维度单一严重制约资源评估精度

作为低碳清洁能源代表，城市地热能减排效能本应成为效益评估的核心指标。值得注意的是，现行研究普遍聚焦于地热系统运行阶段的碳减排效应，而对勘探钻井、井筒维护及废弃封井等全生命周期环节产生的隐含碳排放缺乏系统测算，导致碳足迹核算出现显著偏差。构建覆盖全生命周期、整合“ 环境-经济-社会” 多维度跨尺度的碳核算体系已刻不容缓，该体系不仅能精准测算城市地热能真实碳减排量，更能为城市能源结构优化和项目全周期管理提供科学决策依据。

2.3 政策法规不完善

（1）资源权属与开发许可不明确。在我国，地热能资源权属存在界定不清的问题。地热能与土地、矿产资源存在一定关联，但目前对于地热能资源的所有权、使用权以及开发权的具体规定不够清晰，导致在开发过程中容易出现权属纠纷，增加了企业开发的不确定性与风险。（2）税收优惠与并网政策缺失。虽然国家和部分地方政府出台了一些支持地热能发展的政策，但在税收优惠方面，力度仍显不足。地热能开发利用企业面临较高的税负，缺乏针对性的税收减免政策，增加了企业运营成本。在并网政策方面，对于地热发电的并网机制尚未完善，存在并网难、上网电价不合理等问题，导致地热发电企业的电力消纳存在困难，严重制约了地热发电产业的发展。（3）缺乏行业规范与技术标准。目前我国地热能开发利用行业缺乏统一、完善的规范和技术标准。从地热资源勘查、开发利用到工程设计、施工以及运行管理等各个环节，都存在标准不统一、规范不明确的情况。这不仅影响了地热能项目的建设质量和运行效率，还增加了项目建设和运营的风险，阻碍了地热能产业的规范化、标准化发展。

3 促进我国地热能高质量开发利用的对策建议

3.1 技术创新与突破策略

（1）浅层地热能技术优化路径。加大对地埋管换热器传热性能的研究投入，研发新型高效传热材料和结构。例如，探索采用纳米材料涂层、新型管材等提高传热效率，减少占地面积。（2）中深层地热能开发技术攻关举措。设立国家科技专项，组织科研力量集中攻克高温高压环境下的钻井技术难题。研发耐高温、高压的钻井设备和钻头，采用先进的钻井工艺，如旋转导向钻井技术，提高钻井效率和成功率。针对回灌堵塞问题，开展回灌水质处理技术、回灌井设计优化等方面研究，建立回灌效果监测与评估体系，确保回灌的稳定性和有效性。（3）干热岩地热能开采技术研发方向。加强与国际合作，借鉴国外先进的干热岩人工储层建造技术经验，结合我国地质特点开展自主研发。对于超长重力热管，研究更环保高效的换热工质，代替R717 制冷剂。

3.2 开发融合全生命周期碳足迹的多维度动态资源评估模型

（1）要完善城市地热能全生命周期的碳核算体系，全面考虑地热资源勘探、开发、利用到回灌各环节的碳足迹，确保对地热能在其生命周期内的碳排放进行精确计量，为环境效益评估提供支撑。（2）专注跨学科知识融合与创新，构建涵盖地质构造解析、环境承载力评估、能源经济分析的复合模型体系，特别在热储工程参数与城市热岛效应、地下空间开发强度的耦合机制方面形成突破。（3）评估模型需深度融合时空自适应机制，动态捕捉城市地热能开发周期中的多维变量演进。依托动态数据流驱动的参数自适应机制，形成兼具时效性和前瞻性的动态决策依据。

3.3 完善政策法规体系

（1）明确资源权属与开发许可。出台专门的地热能资源管理法规，明确地热能资源的权属关系，规定地热能资源归国家所有，同时明确土地使用权人与地热能开发权人的权利与义务，避免权属纠纷。简化地热能开发许可流程，制定统一、明确的开发许可标准和规范，减少审批环节，提高审批效率。（2）完善税收与并网政策。制定针对地热能开发利用企业的税收优惠政策，如减免企业所得税、增值税等，降低企业税负。对于从事地热发电的企业，给予一定期限的税收减免期，提高企业盈利能力。（3）建立行业规范与技术标准。组织行业专家、科研机构和企业，制定统一、完善的地热能开发利用行业规范和技术标准。涵盖地热资源勘查、开发利用、工程设计、施工、运行管理以及环境保护等各个环节。

结语

我国地热能开发利用潜力巨大，但要实现高质量发展，必须正视当前在技术、政策法规、投资成本和公众认知等方面存在的问题。通过一系列对策措施，有望突破发展瓶颈，推动地热能在我国能源体系中发挥更大作用，助力“ 双碳” 目标实现，促进经济社会绿色可持续发展。未来，还需持续关注地热能产业发展动态，不断调整和完善相关策略，以适应产业发展需求。

参考文献

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