面向“双碳”目标我国地热资源调查:成就、挑战与展望

面对全球气候变化治理日益紧迫的形势,2020年我国明确提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”的战略目标。为实现此目标, 亟需建设清洁、低碳、高效、多元的现代能源体系。在众多可再生能源中,地热能以其资源储量丰富、运行稳定、利用效率高、受天气和季节影响小等独特优势,在构建新型能源战略体系中占据重要地位。

近年来,随着国家“双碳”战略的深入推进和政策支持力度的持续加大,地热资源调查工作迎来了前所未有的发展机遇。2026年6月,国家能源局印发《关于组织开展地热能高质量开发利用试点工作的通知》,明确“十五五”时期建成一批技术先进、管理规范、效益显著的规模化地热能开发利用项目,形成可复制推广的浅层、中深层地热能开发利用的典型技术路线与运营模式。

地热资源调查作为地热开发的基础性研究工作,始终贯穿地热开发的全过程,以查明资源赋存条件、评估可采资源潜力、优选有利勘探目标为根本任务,并为地热资源的可持续开发利用与动态管理提供基础研究数据。我国地热利用历史悠久,但现代意义上的勘查开发活动,起步于 20 世纪 50 年代。尤其是20世纪70年代李四光在天津组织的全国地热大会战,调集全国优势力量集中开展攻关,建立了全国首个地热勘查与综合利用样板,培养了全国第一批地热勘探、钻井、测试、利用的专业队伍,奠定了我国地热事业发展的基石。半个多世纪以来,在几代地热工作者的接续奋斗下,我国地热开发实现了从小到大、从点到面的跨越式发展,地热直接利用连续多年稳居世界第一,为地热产业高质量发展提供了支撑。

1    回望奋斗历程,我国地热事业取得了历史性成就

一是资源家底不断夯实。在全国地热科技工作者的共同努力下,完成了全国性的地热资源普查和多个重点地区的地热资源详查,实现了从温泉调查到浅层、水热型、干热岩地热资源综合调查。我国地处地中海喜马拉雅地热带和环太平洋地热带的交汇部位,地热资源储量丰富,约占全球地热资源的1/6。初步查明全国水热型地热资源年可采资源量折合1 8.65亿吨标准煤,336个地级以上城市浅层地热能年可开采量折合7亿吨标准煤,估算陆区3~10 km干热岩资源高达856万亿吨标准煤,为科学规划与开发奠定了坚实基础。调查结果表明,我国地热资源的“家底”厚实,完全有条件、有潜力成为未来能源结构中的重要支柱。

二是开发利用规模全球领先。我国地热直接利用量已连续多年稳居世界首位,长期领先地位充分彰显了我国在全球地热领域的核心竞争力和持续引领作用。据统计,截至2025年底,全国地热能供暖制冷面积已突破16.5亿平方米,成为北方地区清洁取暖的重要来源, 为打赢蓝天保卫战、推进能源结构优化调整作出了突出贡献。在高温地热发电领域,西藏羊八井、羊易等地热电站的稳定运行,有效保障了雪域高原的能源供给,为偏远地区清洁能源开发提供了宝贵经验。其中 201 8年10月,西藏羊易地热电站工程一期16 MW发电机组顺利通过72 h满负荷试运行,标志着目前世界上海拔最高、国内单机容量最大的地热发电机组顺利投产发电。浅层地热能在北京城市副中心、上海世博轴等重大工程中成功实践,充分展现了浅层地热能在大型公共建筑和城市基础设施中的广泛应用前景,为全国范围内浅层地热能的规模化应用提供了可复制、可推广的技术路径和运营模式。

三是科技创新与深部探索成果丰硕。我国在干热岩领域的探索尚处于起步阶段,但随着我国先后启动863计划、 重点研发计划、国家重大科技专项等,推动了我国干热岩勘查开发取得重要突破,我国已在部分靶区开展了钻探、压裂及试验性发电,在深部地热富集理论上取得新认识,也为精准选区评价提供了理论指导。我国在青海共和盆地3 705 m深处钻获高于200 ℃的干热岩,实现了首个压裂造储试验及试验性发电并网,取得了干热岩勘查开发的重大突破。 2024年4月,海南福深热1井钻深达5 123 m,刷新了中国地热科学探井最深纪录,并钻获了1 88.71 ℃的干热岩资源。在天津、雄安新区、河北马头营、山西大同、 江苏泰州、山东东营等地,深部地热资源探测取得系列重大发现,不断刷新勘查深度和温度记录,标志着我国地热领域向地球深部进军的能力显著增强。

四是多元化利用格局基本形成。我国地热资源分布具有明显的地域差异,水热型地热资源主要分布在华北平原、 江淮平原、松辽盆地、汾渭盆地等地区,是我国重要的地热开发潜力区。高温地热资源则分布在喜马拉雅地热带的藏南-川西-滇西地区和环太平洋地热带的台湾地区。我国地热资源利用遵循因地制宜原则,目前已广泛应用于供暖、制冷、发电、康养、农业及工业等领域,“北热、西电、南冷”的开发利用格局日益清晰,与我国资源禀赋和区域发展需求高度契合,标志着我国走在了高质量发展的正确道路上。

2    把握时代脉搏,深刻认识地热资源开发面临的机遇与挑战

当前,世界百年未有之大变局加速演进,我国能源发展正处在转型变革、保障安全、绿色低碳的关键时期。地热资源勘查开发迎来了前所未有的战略机遇,同时也面临着一系列必须正视的挑战。

2.1    地热资源勘查开发面临的机遇

一是国家战略导向空前明确。党中央、国务院将能源安全置于战略高度,多次强调要加快发展包括地热能在内的新能源。党中央、国务院《关于完整准确全面贯彻新发展理念、做好碳达峰碳中和工作的意见》《国务院关于印发 2030年前碳达峰行动方案的通知》,明确提出关于大力发展地热能的有关要求。国家、地方相关专项政策持续出台,为产业发展提供了强有力的政策支撑。

二是能源转型需求极为迫切。实现“双碳”目标,构建以新能源为主体的新型能源体系,必须大幅提高非化石能源比重。地热资源是本土能源,不受国际局势和天气影响, 供应稳定,有助于提升能源自主保障能力。地热供暖可大规模替代煤炭和天然气等化石能源,减排效益显著,是构建清洁低碳、安全高效能源体系的重要组成部分。地热作为仅次于太阳能的第二大清洁能源,庞大的地热系统具备储能调蓄功能,能够弥补风电、光伏间歇性短板,是支撑新型能源体系安全稳定运行的理想选择,其战略价值日益凸显。

三是技术进步与成本下降打开新空间。深部探测、高温钻井、增强型地热系统、中低温发电等关键技术不断取得突破,智能化、数字化技术加速融合,正推动地热开发向更深、更广、更经济的方向迈进,以往难以涉及的资源正逐步变为可开发的储量。天津、雄安等地开展了更深的地热资源勘查工作,地热资源开采量实现数量级跃升,推动地热资源角色逐步从补充能源向主流能源转变。

四是市场需求持续扩大。随着城镇化进程推进、人民对美好生活向往提升,尤其在北方清洁供暖、南方夏热冬冷地区供暖制冷、工业领域低碳用能等方面,对稳定、经济、 绿色的地热能需求将持续快速增长。国际可再生能源机构和国际地热协会预测,地热能供暖制冷规模将在未来10年增长3倍,未来30年增长10倍;地热发电市场将在未来30年增长8倍。

2.2    地热资源勘查开发应对的挑战

一是基础地质工作仍然相对薄弱。全国范围资源家底虽已初步摸清,但深度、精度明显不足,特别是可供直接规划开发的精细化勘查程度明显不够。对深部热储结构、流体运移规律、采灌均衡机制等许多关键问题的认识亟待深化,否则很难满足靶区优选和可持续开发方案编制的需要。总体看,我国固体矿产勘查主体深度长期在0~500 m, 当前正在向500~1 500 m推进;油气勘查主要集中在2 000~ 4 500 m,重点深耕4 000 m以下,1 000~3 000 m是传统勘查最为薄弱区段,而这恰恰又是中深层地热的主战场和潜力最大的地方,补上这块短板,极为重要。

二是核心技术装备自主创新能力有待提升。适用于超深、超高温、复杂地层的高效钻完井装备,先进实用、经济可靠的井下换热取热技术,大规模、长时间、低成本的储层改造(尤其是干热岩)技术,智能化、耐高温动态监测技术以及高效防腐防垢与回灌技术等,仍是制约产业规模化发展的关键瓶颈。

三是管理体制与市场机制有待完善。地热资源的矿业权管理、水资源管理、环境影响评价等政策衔接仍需进一步理顺。前期一次性投入大、资本回收期长,社会资本进入存在顾虑,需要更具吸引力的电价、热价机制和金融支持政策。

四是环境约束与可持续开发要求日益严格。大规模开发必须解决尾水回灌、热污染防控,以及是否能够诱发地面沉降、如何有效防范等问题,实现安全、高效、可持续开发, 这对资源管理、工程技术和环境监管都提出了更高要求我国地热资源勘查开发面临机遇与挑战并存,但机遇大于挑战。必须增强机遇意识,同时保持清醒头脑,以科技创新和管理创新双轮驱动,破解发展难题,将资源优势转化为产业优势、经济优势和生态优势。

 3    展望未来,推动地热高质量发展

站在新的历史起点,推动地热资源实现有规模、有效益的开发,仍需持续用力。

一是在调查评价精度上再努力。启动的新一轮全国地热资源调查,特别是在东北、华北、西南、长江中下游等重点区域,要开展更高精度、更高分辨率的调查,深化区域性认识和规律性把握,加强理论创新与技术突破,圈定更多可供规模化开发的优质靶区,做好资源开发的“先行军”,为后续勘查开发提供明确方向。

二是在关键技术攻关上再努力。集中优势力量,持续开展深部地热与干热岩勘查开发科技攻坚战,面对深部热储温度高、压力高、硬度高、应力场复杂等条件,力争在高温钻探、储层改造、长期循环、经济发电等核心环节取得重大突破,为商业化开发铺平道路。未来技术攻关也需向智能化、精细化和低碳化方向纵深发展,重点创新成储理论、 人工造储技术及长效期监测技术。

三是在规模化集约化开发上再努力。积极建设一批国家级地热能高质量发展示范区和示范工程。推广“集中规划、统一开发、采灌均衡、智慧管理”的模式,避免资源浪费和环境问题,提升整体开发效益。多能互补、梯级利用是地热资源开发的必经之路,大力发展“地热+”模式,突破单一模式与利用的局限性,积极探索地热与太阳能、生物质能、 风能等多能源耦合技术,可大幅度降低用能供给成本,打造多能协同集成供给系统。

四是在政策标准体系上再努力。加强顶层设计,加快推动地热资源管理的法律法规、技术标准和经济激励政策的完善。理顺管理体制,明确权责,规范市场,为地热产业健康、有序、可持续发展营造良好环境。通过政策标准体系的持续完善,逐步构建系统完备、科学规范、运行有效的制度框架,为地热产业健康、有序、可持续发展提供坚实保障,推动我国地热产业迈上高质量发展新台阶。

五是在国际合作交流上再努力。当前,全球地热领域正处于向深部拓展、向高效迈进的关键阶段,深部地热与干热岩开发等前沿方向已成为关注焦点。我国应以更加开放的姿态,参与并引领深部地热、超临界地热等前沿领域的国际大科学计划与合作项目,共享成果,共担挑战,引领中国地热技术与产业高效、规范、有序发展。

4    结语

“双碳”目标下,我国地热资源调查正处于从“摸清家底”向“精准服务”转型的关键阶段。过去半个多世纪,我国地热资源调查在勘查技术、资源评价、开发利用等方面取得了长足进步,为地热产业的高质量发展奠定了坚实基础。然而,从“资源大国”迈向“开发强国”,仍有诸多课题亟待破解。调查精度不足以支撑精细规划,核心技术瓶颈制约产业化进程,制度供给不足影响市场活力释放,这些仍面临严峻挑战。

未来,地热资源调查应更加紧密地对接国家能源战略需求,以高精度勘查支撑精细化开发,以技术创新突破产业化瓶颈,以制度变革释放市场活力。唯有政策、技术、市场三方面协同发力,地热资源才能真正从“沉睡的能源”转化为“双碳”征程上的中坚力量。

地热事业方兴未艾,前景光明!随着国家“双碳”目标战略的实施和“十五五”全国地热工作的深入推进,相信在广大地热科技工作者的共同努力下,我国地热资源调查评价、科技攻关和产业化发展一定能够不断开创新局面,为全球地热事业发展贡献中国智慧和中国方案!