汪集暘：大力发展地热能，打造智慧分布能源

2021年12月7-8日，以“双碳目标下的智慧方案与行业机遇”为主题的第十七届中国分布式能源国际论坛于西安召开。本次会议由中国能源研究会分布式能源专业委员会、中国能源网主办，陕西分布式能源股份有限公司联合主办。

会上，中国科学院院士、中科院地质与地球物理研究所研究员汪集暘作了主旨演讲。汪集暘表示，地热是地球的本土能源，分布广泛，要大力发展“地热+”模式，可以与太阳能、风能相结合，当地下的热储存资源用完以后，可以拿来储热，特别是跨季节储热，是国际领先的课题和应用。

以下为会议演讲实录：

一、地热是地球的本土能源

地热是地球的本土能源，具有稳定、高效、分布广等特点，更重要的是没有碳。碳中和、碳达峰是大家最近在热议的话题，地热作为新能源和可再生能源中五大非碳基能源之一，起到非常大的作用。

在地热界，一般都是把地热作为地球的本土能源，什么叫本土能源？本土能源就是地球土生土长的，主要来自地球内部。大家都知道，太阳能、风能、生物质能都来自太阳，只有地热是地球的本土能源，所以国际地热界很喜欢用一个词，叫做地热是地球的本土能源（indigenousenergy）。换句话说，地热是土生土长的，其最大的特点就是能源利用效率高，它的平均能源利用效率可以达到70%～80%，高的时候，像一些高温的地热发电站甚至可以达到95%以上。

太阳能、风能最大的问题就是不稳定，搞电力的能源界，把地热能作为一种所谓地球基础载荷（baseload），能源利用效率非常高，所以在碳中和、碳达峰当中能够起到非常大的作用。

二、大力发展“地热+”

所谓碳达峰、碳中和，实际上就是要把整个国家的能源系统、电力系统，能够从传统的烧煤、烧石油、烧天然气，转变为以新能源和可再生能源为主的能源系统，或者电力系统，地热就是其中之一。

地热虽然有很多优点，但是总量跟太阳能、风能相比很小，这种情况下，我们提倡地热与其他可再生能源互补综合利用。太阳能、风能、地热能一定要搞大联合，也就是说我们要搞“五湖四海”。在地热不够的地方，假如那边有风能，或者有太阳能，我们要搞“地热+”，这在四、五年以前就提出来了，而且得到了地热界和新能源界的认可。假如说某个地区在清洁供暖、雾霾治理等方面非常有需求，但是地热资源还不太够，我们就可以把风能、太阳能，甚至其他的废热都利用起来。

我们一定要搞“地热+”，“地热+”可以总结成八个字：“五湖四海，天地合一”。大家知道《易经》里边讲“天人要合一”，那是讲人类社会和自然界怎样和谐共处，这里讲的“天地合一”，就是太阳能和地热能要结合起来。还有就是要动静结合，也就是说，风能是动的，地热是不动的，在一个地方假如达到热损了以后它就不会变。

三、充分利用地热能

上世纪七十年代，李四光教授提倡大力开发地热的时候，曾经提出，他说地球是一个庞大的热库，有取之不尽、用之不竭的能源（可能个别的字句会有出入，但是大体是这个意思。）从那以后我国从七十年代开始，地热资源的开发利用就蓬勃发展起来了，那时我在研究地下凉水，也就是水资源，慢慢开始搞地热，变成地热资源了。但在那个时候还没有意识到，采出来地热以后，地球内部的含水层、储热层就空了，这样腾出很大的空间来，我们就可以把多余的太阳能、风能，甚至其他的非碳基能源，包括核能、水能、抽水蓄能电站等等，用不完的这些能量，把它们变成热能放到地下。

我前年到苏黎士理工大学访问的时候，我的一个好朋友，他是原国际地热协会主席，也是苏黎士理工大学地球物理系主任。我送给他一本叫《地热学及其应用》的专著，他看后很高兴。他有一个学生在美国做了十几年，现在回到苏黎士理工大学，他们把地热称为地球的电池（earthbattery）。后来我跟他讲，这可不是一般的电池，起码是一个可以来来回回充电的电池，我的手机正好在边上，我就跟他说，手机不要充电吗？在中国我们叫充电宝。你还不如把它叫成earthcharger，不要叫earthbattery，他说我的这个提法很好，所以就这样叫开了。

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《科技导报》是双月刊，一年要出24期，每期都要请院士写一个卷首语，针对这一期的内容，我后来写了“地球充电/热宝”，可以利于余热，这要分两步走，充热比较容易。后来我举了个例子，比如说像雄安新区，大家都知道大型岩溶热储，这在我们国家是很有名的。什么叫大型岩溶热储？大家都去过桂林山水，桂林山水的地表水、地下水都非常丰富，因为那里的岩溶很发达，有漏水洞、地下暗河等等。雄安新区在远古代的时候，把这些风化了的岩石埋到地下了，大概在地下2000～3000米，现在出水的温度都要七八十度～八九十度。记得上世纪八十年代做华北地热的时候，我亲自量的中石油勘探的一井口温度是104度。

假如把里边的热水取出来用，里边的空间就腾出来了。雄安新区的边上就是白洋淀，比如白洋淀本来的水温大概20多度，我们就可以把白洋淀的水用太阳能，或者其他的能源，把这些废弃下来不用的能源加温加到40度、50度，甚者60度，就会变成非常好的地热资源。

前一阵大家还在争论地热到底还够不够，我说绝对没问题，但还要做勘探工作。现在中国地调局、新星绿源公司都在做进一步的勘探，这是大家都还没有认识到的问题。现在储热最大的问题就是量很小，成本很高，更大的问题是不能跨季节，而地热可以跨季节，不管春夏秋冬都可以储进去，只要有废热把地表水体或者其他的水体加热。

今天主要讲怎样储热。储热非常简单，而且非常可行，所以中国科学院在五年前为了张家口即将举办的冬奥会，我们用太阳能、风能，以及其他新能源、可再生能源为冬奥会的用能解决问题。张家口有用不完的风能、太阳能，我们就想办法把地表水体加热以后，储到地下，为冬奥会场地供暖，这也是从地热的角度为冬奥会做一份贡献。

总的来说，今天主要讲了三个问题：

第一，地球是新能源和可再生能源大家族中唯一的地球本土能源，稳定性、适应性都非常好，而且是五大非碳基能源之一。现在非常盛行的几大能源，包括核能、水能、太阳能、风能，再加上地热能，我想地热能有其独特之处。

第二，地热一定要搞“五湖四海”，搞大联合，我们一定要“地热+”。

第三，地下的热储存用完以后，还可以拿来储热，特别是跨季节的储热，这是国际上非常领先的课题和做法。

（内容根据第十七届中国分布式能源国际论坛发言整理，未经本人审阅。整理人：李颖）