破解产业发展困局 打造深部地热开发与利用策源地

  [中国石油报 2025-11-13]
  □朱传庆 邱楠生
  深部地热作为储量巨大、稳定可靠、清洁低碳的可再生能源，在国际社会节能减排的大趋势与我国“双碳”目标的双重推动下，正展现出强劲的发展潜力。
  在实际应用层面，我国地热直接利用规模居世界首位。其中，“雄县模式”成功推动水热型地热成为京津冀地区清洁供暖的重要支撑，为“双碳”目标落地提供了关键能源载体。从利用形式划分，深部地热主要分为水热型与干热型两类，涵盖直接利用与地热发电两大路径。
  多重挑战制约产业高质量发展
  我国地热产业整体面临利用技术发展滞后、专业人才不足、基层科研力量薄弱等挑战。尽管在西藏等地区地热发电持续开展，但在全国范围内地热发电规模较小，发展长期停滞，导致发电技术落后于国际先进水平。增强型地热系统（EGS）的研究尚处于科学试验和起步阶段，而美国、欧洲、日本等已在EGS技术方面积累了丰富经验并实现多项创新。
  地热直接利用虽取得一定成效，但资源利用效率偏低，尚未形成资源梯级开发与综合利用的优化模式。地热成井工艺、回灌技术以及结垢与腐蚀等问题技术难度大，相关研发跟进不足。
  尽管国内重要地热科研机构在地热学理论方面具备较高水平，但基层勘探开发队伍中专业技术人员短缺。20世纪70至90年代，我国曾掀起地热开发利用热潮，培养了大量技术人才，但近20年来人才供给不足，目前从事地热资源勘探开发的一线技术人员多来自水文地质、工程地质等领域，对地热学理论及勘探开发技术的掌握不够系统。我国高校鲜有设置地热学相关专业，尚未建立成熟的地热学人才培养体系，对地热产业长期稳定发展的支撑不够。
  六大关键举措打造技术策源地
  在“双碳”目标引领全球能源体系深刻变革的背景下，寻求稳定、清洁、可再生的基础负荷能源已成为世界主要经济体的战略重点。面对我国地热产业存在的现实问题，急需围绕深部地热开发利用的关键科技难题、产业长远发展及人才队伍建设等方面，打造深层地热领域的战略科技力量与技术策源地。这既是保障国家能源安全的战略选择，也是引领能源科技革命、培育新质生产力、实现高质量发展的关键举措。
  现代地热能技术跨学科交叉特点显著，挑战性更强。从产业链角度看，完整的地热专业涵盖探测技术、地热地质、水文地质、钻井工程、热储工程、热能工程、机械工艺、化学工艺、环境工程等多个学科。面对这些挑战，必须坚持系统思维与创新驱动，从技术、产业、政策、机制等多维度协同推进，稳步推动策源地建设。
  具体而言，应重点从以下几方面着手：
  1 优化顶层设计 制定长期战略规划
  要明确深部地热在国家未来能源体系中的重要地位，制定阶段性发展目标，确立策源地的核心功能定位。策源地不仅是科技研发中心，更应成为“科研攻坚队+技术发源地+装备试验场+标准制定者+人才孵化器”的综合平台。建议规划建设国家级深部地热技术创新中心或国家实验室，作为策源地的实体核心。
  2 强化科技攻关 打造创新策源核心
  策源地的根基在于原创技术突破，应围绕深部地热资源探测、高效钻完井、人工热储建造、高效开发利用、“地热+”多能互补、地热储能等全流程关键领域，集中力量开展核心技术攻关。
  3 推动产业集聚 构建协同发展生态
  要以重大示范项目为引领，在青藏高原、东南沿海、华北-东北断陷盆地、长白山、腾冲火山活动带、汾渭地堑等资源富集区布局建设国家级深部地热产业化示范基地；加强产学研合作，引导装备制造、工程设计、运营服务等上下游企业集聚，形成覆盖技术研发、装备制造、工程服务与能源运营的完整产业链；鼓励跨行业融合，吸引油气、矿业、电力等领域的龙头企业带入资金、技术和管理经验，加速产业成熟。
  4 创新政策体系 优化产业发展环境
  推动完善地热相关政策，将深部地热提升至与水电、核电、太阳能、风能同等重要的战略层级，制定中长期产业发展规划；结合地热特点，制定合理的补贴政策或竞争性配置机制，设立专项基金，支持前沿技术研发、装备研制与重大示范工程；建立统一规范的地热矿业权管理、环境影响评价等审批流程，保障地热产业稳健、有序发展。
  5 深化国际合作 融入全球创新网络
  深部地热资源受大尺度地质构造控制，全球分布不均，成因机制与资源禀赋差异显著，其技术攻关属于全球性课题。我国应积极参与国际地热学术与产业组织，加入国际大科学计划和工程，与美国、德国、冰岛等技术先进国家在EGS技术、风险管控等领域开展联合研发与人才交流；通过举办高水平国际论坛、参与国际标准制定，提升我国在深部地热领域的国际话语权与影响力。
  6 依托石油工业 借鉴已有优势技术
  油气勘探开发积累的理论、技术及人才，为深部地热资源的规模化开发提供了关键支撑。石油地质的盆地分析、构造解析及储层评价理论，可直接应用于地热储层的表征与预测。油气勘探中的地球物理探测、高温高压深井钻井、测井及压裂改造等技术，经过适应性优化，能够有效解决地热资源探测、高效钻完井和人工热储建造等难题。此外，石油工业成熟的项目管理经验和庞大的专业人才队伍，可为地热产业初期发展提供坚实基础，显著加速其商业化进程，实现油气产业与地热产业的高效协同与转型发展。
  此外，能源类高校有必要对地热学教育提高重视，加强地热开发利用专业化人才培养。能源类高校是培养地热领域创新人才的主阵地。面对当前人才短缺的挑战，高校需打破传统专业壁垒，构建以地热地质、开发技术、热能工程为基础，融合人工智能、新材料等前沿科技的交叉学科体系；突出实践导向，加强与能源企业、科研院所的协同，通过共建实习基地、共研前沿课题，培养既精通理论知识，又具备解决复杂工程问题能力的复合型人才，为深部地热产业化提供坚实支撑。
  总之，向地球深处开发清洁能源，是一项关乎人类未来的深远探索。建设深部地热开发与利用策源地，是一次战略性与机遇性并存的远征。这要求我们既怀挑战之激情，又持战略之定力，持续投入、久久为功，通过科技自立自强、产业生态培育、政策机制创新与国际开放合作，打造符合我国国情、支撑深部地热长远稳定发展的技术策源地，为全球能源转型与可持续发展贡献中国智慧与中国方案。
  （作者朱传庆系中国石油大学（北京）地热能研究院副院长，清洁地质能源与油气伴生战略资源研究中心主任；作者邱楠生系中国石油大学（北京）地球科学学院教授，教育部长江学者特聘教授）