张大伟:大变革下开新篇：从低碳向零碳转型

编者按：在“双碳”背景下分布式能源领域贯彻新发展理念，以“双碳背景下能源安全新思维——新型分布式综合能源保障”为主题的“第十八届中国分布式能源国际论坛”于2022年12月8日在北京采用线上的形式召开，本次大会由中国能源研究会与中国能源网联合主办。会上，自然资源部咨询研究中心咨询委员张大伟主任做了主题为《大变革下开新篇：从低碳向零碳转型》的报告。

以下内容根据论坛演讲实录进行整理。

张大伟：我今天讲一个比较新的，不被能源界重视的能源，这个能源是地热能，我说的这个地热能不是现在讲的，为什么说这个事，我想从页岩气说起，我搞了10几年的页岩气，页岩气是低碳，地热能是零碳，中国地热能虽然在做，但是很底端，应该把地热能作为中国能源未来一个重要的领域。大家知道页岩气是低碳的能源，虽然清洁高效，但是地热能是非碳基的，是零碳，页岩气和地热能有很多共同之处，比如说都是因为热在地下存在的，而且都需要有盖层，需要有通道，需要保存条件，特别在钻井的施工上需要水平顶和多级压力。

大家都知道油气的特点是生、储、盖、运、保都有，地热有热源，热导，热储，热留，包括热封盖，热保存。所以有很多共同点，但也有不同点，我总结了九个方面不详细说了。这九个方面从工程上面，我们现在已经开始做实验了，比如说从环保角度，地热需要把水用完之后回灌到储层，页燃气废水不是到产层。

我从三个方面，一个是页岩气发展的成功经验讨论中国怎么发展深层地热能。大家知道页岩气我总结了8个成功经验，一是观念的转变是前提。过去大家不把页岩气当回事，美国搞了之后中国才开始，实际上页岩气在我们国家2021年产量已经是240亿方了，什么概念？整个产量已经超过胜利油田了，它作为非常规天然气，在全球比常规天然气多8倍。二是落实资源是基础。无论搞页岩气还是地热能，首先找到资源在哪，有多少，页岩气我组织全国两轮页岩气的资源评价。三是理论和技术突破是关键。理论方面，我们现在已经形成了中国特有的页岩气的富集规律理论。同时我们在技术方面，现在有些技术已经是领跑世界了，有的还在并行，所以这方面我们的技术这几年突飞猛进。还有政策支持。大家知道页岩气从2021年国务院批准独立矿种以来，我是矿种的发现人和申报人，到现在已经出台了10几个相关的管理办法，正因为政策的支持，页岩气才发展到今天这种程度。

还有装备制造是支撑。目前全球的页岩气钻井，70％的转机是中国生产的，而且杰瑞生产的电驱壳装的压力车已经供不应求，特别是新出的7000型的，这是国际上没有的。还有一个核心问题是降本增效是核心，过去页岩气一口井需要一个亿，现在是四五千万，成本大大的下降。再一个是生态环保。我用这个图是页岩气田对页岩气开发过程中整个生产环保一体化的系列，最后先示范是引领，无论是国家发改委，国家能源局，自然资源部，在页岩气设立了先导的实验区，这些引领了中国的页岩气发展。

由此借鉴八个方面的经验考虑一下地热，70年代李四光科学家提出地球是一个大热库，要像勘探开发石油，天然气，煤一样开发地热，发展到这么多年，我们国家地热在浅层地热供暖是全世界最大的，但是我们国家在地热发电由过去第八位现在降到第18位，地热有非常好的特点，是绿色，可再生的，只要地球不毁灭，地幔的热一直在往上，它几乎是零排放，资源量巨大，是全球煤炭储量的1.7亿倍，稳定性好，不像光伏太阳能不稳定。另外运行时间长。

举个例子，前一段我们专门看了一下，西藏的电站46.7兆瓦的，一年运行8732个小时，还有28个小时是设备优秀，它的运行时间非常长，这是不可多得的能源资源。我们国家地热资源非常的丰富，我们有三大地热带，一个是青藏滇西，还有川西，还有东南沿海，广东福建都非常好。再就是胶东半岛一带非常好。国家对地热能的发展还是很重视的，去年9月份国家发改委联合8部部委对地热能出了一个意见，这是这么多年第一次出台地热能的系统意见。在中国真正搞地热的都是搞浅层的，几百米取暖，洗浴，我从今年2月时候在云南大理和普洱国了两个重大的勘查项目，具有系统性，开创性，效果非常好。

在大理和普洱，目标是选出14个120－150度的地热田，提交给政府竞争性出让。这里也有一些理论问题和技术问题，我们在实际运行当中探讨和发现了这些问题。

另外我们在整个运营过程中运用的是多学科，从热源，干热岩，地下水构造，地热储存，流体一直到电磁阀，遥感，热流值，包括深井，多种学科，多种手段共同开展这项工作，我们的组织形式不说了。从地质调查看首先我们所有的温泉点，一个县有几十个温泉点，我们都跑了，我们用遥感技术，一共是4个县，洱海上游的县，普洱有两个县开展工作，这是我们广域电磁阀，前面已经展示了，获得2018年国家科学技术发明一等奖，这是整个地质矿山领域建国以来唯一的技术发明一等奖。我们用微众技术，是我们自己研发的技术来探测。

这里搞清楚热源从哪来的。我们总体感觉热源是构造在控热，它是构造变化比较大。还有热储，热从哪来的，怎么储的，我们有一个深刻的认识，在这么多储层当中，深循环的对流，岩浆侵入的对流形成和负荷水热的系统。水是怎么弄的？比如说洱源县，经过我们判断南北断裂是控热的，东西断裂控水的，形成这个地区温度比较高，这是我们研究的地热发育的模式。

经过几个月的努力，我们现在已经在大理地区选了10个区，6个是水热的，4个是干热型的，在普洱地区选了6－7个区，我们现在已经进入到最后的阶段，我们开始部署井位，这个县有160平米地，这是工业用地，地不存在问题，我们在这里建一个20－30兆瓦的发电店，用这个给大棚供热，另外我们在这里洗浴，康养，文旅，我们还准备建中国唯一的地热博物馆。

前些年一直在做页岩气，去年以来，特别是今年重点在搞地热能，由低碳转向零碳，这里提出了一些问题，我总结了页岩气发展的8个方面经验，因为深层地热刚起步，有三个方面的经验，一个是落实资源，虽然我们有三大地热带，但是具体落到哪个区，哪个点上是需要下功夫的。二是技术攻关。既有地质理论构造的问题，也有我们探测技术问题，还有钻井堵漏，虽然和石油、天然气，页燃气有相同之处，但是它温度高，需要连续作业。包括发电的技术，前面讲发电技术，现在国外通行ORC技术，我们东方集团已经出了一个样机了。三是给予一些政策支持。我们前些年对新能源有一些补贴，但是对地热没有，上网电价的问题，还有技术规范的问题，这些我们现在都在积极争取。

中国工程院一位院士曾经有一个判断，地热的开发利用可能成为传统油企，三大油向新能源转型的突破口。为什么这么说？光伏，太阳能干不过发电企业和民营企业，中国的风厂基本被占了，顶多去海上去，海上的风厂都不多了，为什么搞地热？从地质上，从工程上基本是一样的，但是到地面上来的是地热，是热水或者热气，但是可以用来发电。

地热虽然不被重视，但是不可否认，我认为它是全世界最清洁的能源，在我们中国有这么丰富的能源资源，希望经过我们的努力，做出先导性的实验，为中国未来地热的发展做出贡献。

我有说这些，谢谢大家。