地热能是赋存于地球内部岩土体、流体和岩浆体中且能够被人类开发和利用的热能,是一种清洁、可再生、稳定可靠的新能源,具有储量大、分布广、污染小、可循环利用等核心优势,被誉为“地下能源宝库”。地热能的能量来源于地球内部的放射性元素衰变、地球形成时的余热以及地幔对流产生的热量,其开发利用无需消耗化石燃料,几乎不产生碳排放,是能源结构绿色低碳转型的重要支撑,也是推动“双碳”目标实现、培育新兴产业、促进新型城镇化建设的重要力量。
根据地热能的开发深度和利用形式,可分为不同的类别。按开发深度划分,地热能可分为浅层地热能(地表至200米)、中深层地热能(200-3000米)和深部干热岩(3000米以上)。浅层地热能分布广泛,温度相对较低(一般在10-25℃),主要用于建筑供暖、制冷;中深层地热能温度较高(25-150℃),可用于供暖、发电、工业用热等;深部干热岩温度极高(超过150℃),是未来地热能开发的重要方向,可用于大规模发电。按利用形式划分,地热能可分为直接利用和间接利用,直接利用包括供暖、制冷、农业、工业、温泉康养等,间接利用主要是地热发电。
我国地热能资源极其丰富,是全球地热资源大国。据自然资源部中国地质调查局调查评价结果显示,336个地级以上城市浅层地热能年可开采资源量折合7亿吨标准煤;全国水热型地热资源年可开采资源量折合19亿吨标准煤;深埋在3000至10000米的干热岩资源折合856万亿吨标准煤,对比2021年我国全年52.4亿吨标准煤的能源消费总量,地热能的开发潜力巨大。我国地热能资源分布呈现“西高东低、南热北温、中部富集”的鲜明特征,西部青藏高原、滇西地区聚焦高温地热发电,东部华北平原主打中低温清洁供暖,东南沿海地区探索中高温地热综合利用,资源分布与能源需求热点区域高度契合。
地热能的应用场景多元化,已深度融入国民经济一、二、三产业,形成了“供暖主导、多领域协同”的应用格局。在建筑领域,浅层地热能与中深层地热能协同应用,地源热泵技术广泛推广,替代燃煤锅炉和散煤燃烧,有效降低建筑领域碳排放,雄安新区作为国家级地热示范区,构建了规模化、绿色化的地热供暖体系,为城市绿色低碳建设提供了“雄安样本”。在工业领域,胜利油田等企业探索“气井高温余热+油井中温余热”双热源梯级换热技术,盘活弃置井资源,实现工业供热替代,降低用热成本的同时减少碳排放。
在农业领域,四川、陕西等地推进“地热+农业养殖”“地热+温室种植”项目,利用地热资源调节温度,提升农产品产量与品质;在文旅领域,福建坦洋村、河北等地打造“地热+文旅”模式,将温泉资源与民宿、乡村旅游结合,助力乡村振兴。此外,地热发电虽处于起步阶段,但示范进展显著,依托西藏、云南、四川等地的高温地热资源,推进干热岩发电先导工程建设,全国地热发电装机容量稳步提升,向着“比2020年翻一番”的目标稳步迈进。
近年来,我国地热能产业在政策引导、技术创新、市场驱动的协同作用下,逐步从试点示范迈向产业化、规模化发展新阶段,2025年我国地热供暖制冷面积达到16.5亿平方米,较2020年增长50%,超额完成发展目标,地热能直接利用规模持续领跑全球。技术方面,我国中低温及中深层水热型地热技术达到国际领先水平,“取热不取水”“密封式、无干扰井下换热”等技术实现规模化应用,模块化、智能化钻井与监测装备实现国产替代,钻井效率提升、成本下降。
未来,地热能产业将朝着规模化、多元化、高效化方向发展。一方面,将进一步加大资源勘查力度,摸清深部干热岩等资源储量,推动地热能开发从浅层向中深层、深部延伸;另一方面,将持续强化核心技术攻关,提升地热发电效率,降低开发成本,推动地热与光伏、风电等新能源协同融合,构建多能互补的能源系统。同时,将进一步拓展应用场景,深化“地热+”多元产业模式,推动地热能在工业、农业、文旅等领域的深度应用,助力能源结构绿色转型和区域经济发展。