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行業資訊

地熱行業創新技術頻出 逐步替代傳統能源

近日,山東省發改委發布消息稱,該省高青、濟陽北、濱州城區、聊城城區、鄆城、惠民地熱田地熱資源勘查取得重要進展,成為地熱行業關注熱點。


事實上,我國是地熱大國,地熱已在供暖制冷等領域發揮重要作用。隨著技術的不斷進步,地熱正展現出清潔替代的巨大潛力,成為我國能源轉型與實現“雙碳”目標的重要力量。


地熱行業創新技術頻出 逐步替代傳統能源-地熱開發利用-


地熱供暖制冷面積穩居世界第一

自然資源部數據顯示,2023年中國地熱市場規模超1000億元,同比增長超17%。在地熱資源稟賦和市場需求影響下,我國形成以地熱供暖為特點的發展方式,2023年供暖制冷面積累計達15億—16億平方米,2024年升至近18億平方米,穩居世界第一。


在日前召開的2025第十五屆全國地熱大會上,國家能源局新能源可再生能源司副司長桂小陽指出,地熱能作為我國新能源體系中的重要一員,儲量豐富、分布廣泛、穩定可靠、開發潛力巨大,推動地熱能開發利用是發展可再生能源非電利用的重要途徑,是立足我國能源資源稟賦先立后破、有計劃分步驟實施碳達峰行動的重要抓手。“2023年起,國家能源局聯合生態環境部、住建部持續開展全國可再生能源供暖制冷典型案例匯編,共計34個地熱能項目入選,占比近一半。地熱能已成我國可再生能源供暖的重要力量。”


“我國地熱資源豐富,資源量占全球地熱資源的1/6,地熱直接利用多年穩居世界第一,地熱能在居民住宅公共建筑以及工業、交通、農業等多個領域展現出巨大潛力。隨著技術進步和規模化發展,地熱供暖成本將逐步降低,地熱能在未來能源結構中的地位將進一步提升。”國家能源局原副局長吳吟表示。


技術升級凸顯清潔替代潛力

在發展新質生產力背景下,技術進步對于地熱行業愈加重要。桂小陽直言,希望行業大力推廣地熱先進技術,積極推動地熱項目開發。結合各地資源與需求,因地制宜推廣地熱能供暖制冷利用,探索地熱能與其他產業的梯次開發融合發展,積極推進建設地熱能發電工程,探索地熱能發電與其他可再生能源一體化開發建設。


事實上,近年來地熱行業新技術頻出,并逐步展現對傳統能源的強大替代潛力。以巖土儲能循環利用技術為例,該技術利用地下巖土的熱容量來儲存能量,將熱量或冷量儲存在地下巖土中,并在需要時提取這些能量用于供暖制冷。目前,該技術已應用于北京機場高速公路禮賢服務區、中原農谷清潔能源集中供暖項目一期,以及沈陽華晨寶馬清潔供暖項目等諸多項目。


“傳統地熱利用側重于能源提取,而巖土儲能循環利用技術則實現了能源存儲。采用巖土儲能循環利用技術,可使冬季供暖效率提升4倍、夏季制冷效率提高30%,同時突破地域與地質條件限制,具備全域推廣應用潛力。”該技術研發單位萬江新能董事長陳澤民對《中國能源報》記者表示,該技術同時具有較強經濟性,以每年新增或改造1億平方米公共建筑為例,使用巖土儲能循環利用技術,可減少約182萬噸碳排放,替代約13億立方米天然氣用量,節省運營費用約32億元。


技術創新加持下的地熱項目究竟表現如何?中原農谷清潔能源集中供暖一期項目相關負責人介紹,該項目具備中深層地熱源、巖土儲能、中水源、空氣源太陽能5種可再生能源,替代天然氣供暖面積44.1萬平方米,每年可減少天然氣使用量485萬立方米,節約標煤6829噸、減少二氧化碳排放11355噸,同時每年可為政府減少686萬元供暖補貼


地熱行業創新技術頻出 逐步替代傳統能源-地熱開發利用-


從“經驗驅動”轉向“數據驅動”

不僅是地熱產業自身的技術創新推動行業進步,AI、大數據等前沿技術的迅猛發展,也讓地熱產業搭上發展“快車”。


近日,全國首個地熱資源數據融合平臺——“中國地熱一張圖”大數據應用平臺上線。該平臺集成全國2057眼地熱井、2407處溫泉、4252條大中型斷層等核心數據,實現地熱資源質量評估、開發規劃等全流程數字化管理。通過該平臺,可直觀快捷地評估地熱開發利用的方向性和可行性,初步摸清全國地熱資源“家底”。


對此,中國地質大學教授竇斌認為,AI和大數據將推動地熱能從“經驗驅動”向“數據驅動”轉型,在提升資源利用率的同時降低環境風險。隨著技術成熟和行業協作加強,地熱有望成為全球能源轉型的關鍵支柱之一。未來,通過生成式AI技術,利用擴散模型生成虛擬儲層數據,輔助勘探設計,有望實現“AI+地熱領域”智能化升級。同時,通過數字孿生的物理建模與AI大數據的自動化學習相結合,實時監控、預測和優化地熱行業也可實現數字智能孿生。“當然,在此之前,需先解決因行業數據分散、標準化不足帶來的數據壁壘,建立開放共享平臺。此外,還需融合地質學、能源工程與AI技術等多學科,實現跨學科協作。”


在此背景下,進一步完善地熱產業標準體系顯得尤為重要。近年來,地熱領域一系列國家和行業標準相繼發布,對地熱行業健康發展發揮了規范和引領作用。不過,在自然資源部礦產資源保護監督司原司長鞠建華看來,我國地熱資源標準體系仍待健全。例如,當前標準覆蓋不夠全面,地熱開發利用領域不斷拓展、技術裝備不斷創新,一些領域和環節缺乏相應標準,特別是開發技術、監測與保護等方面的標準還不夠完善。同時,行業認知和執行力度不足,部分單位未嚴格按現有標準操作。此外,部分地方政府根據當地地熱資源特點和開發利用需求制定地方標準或規范,與國家、行業標準之間存在協調不足問題。