受訪專家：

煤炭科學研究總院研究員 陳大野

北京交通大學碳中和科技與戰(zhàn)略中心特約研究員 鄭挺穎

本報記者 張芳

各國對清潔能源的開發(fā)，目前最多集中在太陽能、風能和水能上。實際上，作為一種可再生能源，地熱的巨大潛力也被廣泛看好。無論發(fā)電、供暖，或是單純享用地熱熱水，都可以為人們生活帶來不少改善。

據(jù)煤炭科學研究總院研究員陳大野介紹，地熱能是由地殼抽取的天然熱能，也是導致火山爆發(fā)或地震的能量來源，其來自地球內(nèi)部的熔巖，主要以熱力形式存在。憂思科學家聯(lián)盟估計，處于地球表面以下3.3萬英尺（約為1萬米）內(nèi)的地熱能所含能量，大約是世界石油和天然氣的5萬倍。經(jīng)初步估算，我國地熱資源約占全球地熱資源的1/6，可謂儲量豐富。

“地心每時每刻都在向地表輻射熱量，其所含能量若不能被有效利用，就是一種浪費。”陳大野說，地熱能利用可以分為取水型地熱開發(fā)模式和取熱不取水地熱開發(fā)模式，后者無需開采地下水，只是在地下封閉空間內(nèi)進行換熱即可。

相比太陽能、風能等，地熱能開發(fā)不需要占用太大的地面空間，也沒有太多設(shè)備材料需要回收，其主要依賴鉆探后的地下作業(yè)，且一旦地下開發(fā)系統(tǒng)就位，使用壽命可長達四五十年，甚至更久。正因如此，在全生命周期的碳排放總量上，地熱能明顯低于光伏發(fā)電或風電等。

對地熱能的利用，其實很早就已存在，比如利用溫泉沐浴、醫(yī)療，或利用地下熱水發(fā)展溫室農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、烘干谷物等。但真正認識地熱資源，并進行較大規(guī)模的開發(fā)利用始于20世紀中葉。經(jīng)過多年的技術(shù)積累，目前我國地熱資源利用已形成多用途并行的格局。

供暖或制冷。通過地下熱水管道將地熱能輸送到室內(nèi)，再通過轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)化為能量供暖或制冷。這種方式不但可以減少空氣污染，還能降低能源消耗。北京交通大學碳中和科技與戰(zhàn)略中心特約研究員鄭挺穎進一步解釋說，此類供暖或制冷方式只適用于地熱能儲量較大的地區(qū)，有一定的范圍限制。自2014年起，河北雄縣就決定用地熱為主的集中供熱取代燃煤，到2019年，雄縣11個自然村5000余戶村民已能在冬天用上地熱供暖；2023年，深圳、三亞和廣州等地開始試運行集中供冷，而國內(nèi)常見的集中供冷形式之一就是利用淺層地熱能的地源熱泵技術(shù)。

電力。利用地熱能發(fā)電是一種非常有前途的應(yīng)用。由于地下高溫熔巖會將附近的地下水加熱，直接鉆井取用這些熱水或水蒸氣，驅(qū)動渦輪機運轉(zhuǎn)，即可實現(xiàn)地熱發(fā)電。相比其他清潔能源，地熱能最大的優(yōu)勢是穩(wěn)定。這意味著，在與其他不穩(wěn)定可再生能源協(xié)同工作時，地熱可以發(fā)揮類似火電的調(diào)峰作用。

溫泉。一般而言，發(fā)電需要的地熱應(yīng)當是溫度越高越好，中低溫地熱則更適于發(fā)展區(qū)域供暖、旅游、康養(yǎng)、保健等。比如，云南騰沖地區(qū)有著獨特的地熱景觀，沸泉、大滾鍋、噴氣孔等都可以作為一種寶貴資源，為當?shù)芈糜魏拖嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)帶來豐厚的經(jīng)濟收益。

綜合利用。在農(nóng)業(yè)、鋼鐵冶煉等領(lǐng)域，地熱能也有一定的施展空間。比如，將地下熱水通過管道導入田間，可以促進作物生長；將地熱能引入工廠，可以提供高溫高壓的生產(chǎn)條件等。

中國科學院院士汪集旸在接受媒體采訪時曾表示：“不論發(fā)展什么能源，核心原則都是第一看稟賦，第二看需求，地熱也不例外?！蔽覈責豳Y源雖然豐富，但主要以中低溫為主，高于150℃的高溫地熱資源僅分布在西藏地區(qū)、云南騰沖和臺灣。因此，在高溫地熱豐富的西部地區(qū)，選擇地熱發(fā)電很有現(xiàn)實意義，反之則應(yīng)優(yōu)先發(fā)展地熱供暖。

陳大野說，地熱能的開發(fā)與利用仍是一個充滿挑戰(zhàn)的領(lǐng)域，地熱能的未來開發(fā)目標是地下2萬米這一層位。目前，美國麻省理工學院孵化的公司在開發(fā)這一深度地熱能的裝備方面已有突破性進展，待新技術(shù)、新裝備成熟且普及后，地熱能使用就將更上一個臺階，有望大量替代煤炭、天然氣。▲