中国大力发展地热

中国大力发展地热

地热是一种地球内部储存的热能，就像“沉睡的巨人”。地热分为浅层地热（低热）、水热型地热（中热）和干热岩地热（高热）三种类型。地温梯度一般从地表平均每下降100米，温度就升高3℃。地球内部的热能以对流、传导和辐射等方式向地表传播，年热释放约1.4×1024焦/年。

相对于风能、太阳能等，地热是最稳定的能源。在全球的电能、热能需求中，热能大于电能，在中国尤为如此。

中国地热主要分布在东北、华北、广东、云南、西藏等地区。高温地热主要在西藏、云南、新疆南疆地区，其它大部分是中低地热。其中，西藏部分开发高温地热用于发电，最著名的是羊八井发电等。华北等地区则主要将地热用于取暖，取暖规模达到世界首位。

目前，中国地热应用推广比较好的地区是京津冀、广东、江苏等地区，尤其是河北雄县，被誉为“雄县模式”。经过6年建设，雄县供暖面积达到450万平方米，基本实现城区地热集中供热全覆盖，成为中国第一个“无烟城”，起到了非常好的示范效应。

京津冀地区经济发达，人口密度达到142人/平方公里，高于全国水平。化石燃料年消耗3.64亿吨标煤，高于全国水平。人口密度高和化石消耗高，再加之太行山、燕山环绕，大气环流不畅，导致该地区频繁出现大范围雾霾天气。

京津冀地区是在渤海湾盆地基础上由黄河、海河等河流冲积而形成，大部分是浅层地热区，地温梯度为3.5℃～8.8℃/100米。这里的地热资源潜力巨大，以馆陶组、明化镇组为主，砂岩厚度在800～1000米，分布广、储集性能好、热储温度在50℃～70℃、水量80～120立方米/小时，是一套十分良好的区域性空隙型热储。

近年来，京津冀地区丰富的地热资源有了很大发展。目前，北京发现了10个地热田，总面积2760平方公里，地热资源折合标煤34亿吨。天津发现了8个地热田，面积6380平方公里，折合标煤307亿吨。河北发现了30个地热田，面积19165平方公里，折合标煤1050亿吨。每年可开发利用的地热折合标煤3.43亿吨，相当于2014年京津冀地区燃煤消耗总量的94%，每年可减少CO2排放8.18亿吨。为此，在京津冀地区开发地热的意义重大。

中国地热开发利用值得称颂的是“直接供暖”和“全部回灌”的做法。“直接供暖”就是把采出来的地下热能直接供到用户，既经济又安全稳定。“全部回灌”到原地层，循环往复，既保持了地下水的稳定，又不致于污染或滞留地面增加环境保护的负担。

中国地源热泵有许多成功的案例，一是北京万国城利用地源热泵提供供暖/制冷，效果突出，该建筑被评为“世界十大建筑之一”。二是胜利油田地源热泵系统供暖效果也很不错，口号是“油田变热田”。三是澳大利亚新一代地源热泵交换器，具有大流量、储热、短管道等特点。

“地源热泵”概念最早由瑞士专家在1912年提出。指陆地浅层热能源，通过输入少量高品位能源（如电能），实现低品位热能向高品位热能转换。通常地源热泵消耗1KWh的能量，用户可以获得4.4KWh以上的热量或冷量。

地源热泵技术始于英国和美国。北欧偏重冬季采暖，美国则重冬夏热冷联供。美国气候与中国基本一样。所以，中国应该借签美国地源热泵做法，这对于发展中国地源热泵有实际意义。

相对于风能、太阳能等，地热是最稳定的能源。在全球的电能、热能需求中，热能大于电能。在中国尤为如此。

胡文瑞专栏

博士生导师，中国工程院院士。现任北京能源协会会长

责任编辑：赵 雪