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技术赋能,地热清洁替代能力凸显

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技术赋能,地热清洁替代能力凸显

技术赋能,地热清洁替代能力凸显

随着技术的不断进步,地热正展现出清洁替代的巨大潜力,成为我国能源转型与实现“双碳(shuāngtàn)”目标(mùbiāo)的重要力量。

近日,山东省发改委发布消息称,该省高青、济阳北、滨州城区、聊城城区、郓城、惠民地热田地热资源勘查取得重要进展,成为(chéngwéi)地热行业关注热点。

事实上,我国是地热大国,地热已(yǐ)在供暖制冷等领域发挥重要作用(zuòyòng)。随着技术的(de)不断进步,地热正展现出清洁替代的巨大潜力(qiánlì),成为我国能源转型与实现“双碳”目标的重要力量。

地热供暖(gòngnuǎn)制冷面积稳居世界第一

自然资源部数据显示,2023年中国地热市场规模超(chāo)1000亿元,同比增长超17%。在地热资源禀赋和(hé)市场需求影响下,我国形成(xíngchéng)以地热供暖为特点的(de)发展方式,2023年底供暖制冷(zhìlěng)面积累计达(dá)15亿—16亿平方米,2024年升至近18亿平方米,稳居世界第一。

在日前召开的2025第十五届全国地热大会上(shàng),国家能源局新能源(xīnnéngyuán)和可再生能源司副司长桂小阳指出,地热能(dìrènéng)作为我国新能源体系中的重要一员,储量丰富、分布广泛、稳定可靠、开发潜力巨大(jùdà),推动地热能开发利用是发展可再生能源非电利用的重要途径,是立足我国能源资源禀赋先立后破、有计划分步骤实施碳达峰行动的重要抓手(zhuāshǒu)。“2023年起,国家能源局联合(liánhé)生态环境部、住建部(jiànbù)持续开展全国可再生能源供暖制冷典型案例汇编,共计34个地热能项目入选,占比近一半。地热能已成我国可再生能源供暖的重要力量。

“我国地热资源丰富,资源量占全球地热资源的1/6,地热直接利用多年(duōnián)稳居世界第一,地热能在居民住宅、公共建筑(gōnggòngjiànzhù)以及工业、交通、农业等多个(duōgè)领域展现出巨大潜力。随着技术进步和规模化发展,地热供暖成本将逐步降低,地热能在未来能源结构(jiégòu)中的地位将进一步提升。”国家能源局原副局长吴吟表示。

技术升级凸显清洁(qīngjié)替代潜力

在发展新质生产力背景下,技术进步(jìnbù)对于地热(dìrè)行业(hángyè)愈加重要。桂小阳直言,希望行业大力推广地热先进技术,积极(jījí)推动地热项目(xiàngmù)开发。结合各地资源与需求,因地制宜推广地热能供暖制冷利用,探索地热能与其他产业的梯次开发融合发展,积极推进建设(jiànshè)地热能发电工程,探索地热能发电与其他可(kě)(kě)再生能源(zàishēngnéngyuán)(néngyuán)一体化开发建设。

事实上,近年来(jìnniánlái)地热行业创新技术频出,并逐步展现对传统能源的强大替代潜力。以(yǐ)岩土储能循环利用技术为例,该技术利用地下岩土的热容量来储存(chǔcún)能量(néngliàng),将热量(rèliàng)或冷量储存在地下岩土中,并在需要时提取这些能量用于供暖或制冷。目前,该技术已应用于北京新机场高速公路礼贤服务区、中原农谷(nónggǔ)清洁(qīngjié)能源集中供暖项目一期,以及沈阳华晨宝马清洁供暖项目等诸多项目。

“传统地热利用侧重于能源提取,而岩土储能循环利用技术则实现了能源存储。采用岩土储能循环利用技术,可使(shǐ)冬季供暖效率提升4倍、夏季制冷效率提高30%,同时突破地域与地质条件限制,具备全域推广应用潜力。”该技术研发单位万江新能董事长陈泽民对《中国能源报》记者表示,该技术同时具有较强经济性,以每年新增或改造1亿平方米公共建筑为例,使用(shǐyòng)岩土储能循环利用技术,可减少约(yuē)182万吨碳排放(páifàng),替代约13亿立方米天然气用量,节省运营费用约32亿元。

技术创新加持下的地热项目究竟表现如何?中原农谷清洁能源集中供暖一期项目相关负责人介绍,该项目具备中深层地热源、岩土储能、中水源、空气源和太阳能5种可再生能源,替代天然气供暖面积44.1万平方米(wànpíngfāngmǐ),每年可减少天然气使用量485万立方米,节约标煤6829吨、减少二氧化碳排放11355吨,同时每年可为政府减少686万元(wànyuán)供暖补贴。

从“经验驱动(qūdòng)”转向“数据驱动”

不仅是地热(dìrè)产业自身的(de)技术创新推动(tuīdòng)行业(hángyè)进步,AI、大数据等前沿技术的迅猛发展,也(yě)让地热产业搭上发展“快车”。

近日,全国首个地热资源(dìrèzīyuán)数据融合平台(píngtái)(píngtái)——“中国地热一张(yīzhāng)图”大数据应用平台上线。该平台集成全国2057眼地热井、2407处温泉、4252条(tiáo)大中型断层等核心数据,实现地热资源质量评估(pínggū)、开发规划等全流程数字化管理。通过(tōngguò)该平台,可直观快捷地评估地热开发利用(kāifālìyòng)的方向(xiàng)性和可行性,初步摸清全国地热资源“家底”

对此,中国地质大学教授(jiàoshòu)窦斌认为,AI和大数据将推动地热能从“经验驱动”向“数据驱动”转型,在提升资源利用率的同时降低环境风险。随着(suízhe)技术成熟和行业协作加强,地热有望成为全球能源转型的关键支柱之一。未来,通过生成式AI技术,利用扩散模型生成虚拟储层数据,辅助勘探(kāntàn)设计,有望实现“AI+地热领域”智能化升级(shēngjí)。同时,通过数字孪生的物理建模与AI大数据的自动化学习相结合,实时监控、预测和优化,地热行业也可实现数字智能孪生。“当然,在此之前,需先解决因行业数据分散、标准(biāozhǔn)化不足带来的数据壁垒,建立开放共享平台。此外,还需融合地质学(dìzhìxué)、能源工程与AI技术等多学科,实现跨学科协作。”

在此背景下(xià),进一步(jìnyíbù)完善地热产业标准体系(tǐxì)显得尤为重要。近年来,地热领域一系列国家和行业标准相继发布,对地热行业健康发展发挥了规范和引领作用。不过,在自然资源部矿产资源保护监督司原司长鞠(jū)建华看来,我国地热资源标准体系仍待健全。例如,当前标准覆盖不够全面,地热开发利用领域不断拓展、技术装备不断创新,一些领域和环节缺乏相应标准,特别是开发技术、监测与保护等方面的标准还不够完善。同时,行业认知和执行力度(lìdù)不足,部分单位未严格按现有标准操作。此外,部分地方政府根据当地(dāngdì)地热资源特点和开发利用需求制定地方标准或规范,与国家、行业标准之间存在协调不足问题。

文 | 本报记者(běnbàojìzhě) 别凡 张胜杰

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出品(chūpǐn) | 中国能源报(ID:cnenergy)
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