新時代科技創新推動地熱開發科學高效發展

□ 文| 董繼田

新的歷史條件下，清潔、高效、低碳、多元化正成為全球能源的發展方向，主要發達經濟體都非常關注新能源，并將其列為作為推動高質有效發展的重點。地熱資源開發是集技術、人才與資金的密集型新興產業，如何把科技創新融入地熱產業實現高質量發展是值得認真思考的新命題。

科技創新與地熱開發的密切聯系

1.科技創新是地熱開發利用的重要組成部分?？萍紕撔?，是原創性科學研究和技術創新的總稱，是指創造和應用新知識和新技術、新工藝，采用新的生產方式和經營管理模式，開發新產品，提高產品質量，提供新服務的過程?？萍紕撔驴梢员环殖扇N類型：知識創新、技術創新和現代科技引領的管理創新。地熱資源是蘊藏在地球內部的能源形式，賦存于巖土體、流體和巖漿體之中。地熱資源早在4000多年前已被人類開發利用，隨著地質熱力學、石油開采評價和鉆井學科以及工程、能源管理科學等領域科研進展的發展，以及能源面向社會發展新要求，特別是在能源消費利用和防污治霾的背景下，地熱資源的開發得到了世界各國的高度關注,在科技創新方面取得突飛猛進的發展。地熱能在冬季供暖、夏季制冷，醫學保健康養、農業種植及養殖，以及發電和稀有礦物質提取等方面有著多種用途，并將帶動新興材料生產加工、整體裝備制造、運行和信息操控等相關產業的發展，引導生產、消費和就業模式的轉變，進而推動經濟結構的調整和升級。

2.技術創新是地熱面臨的主要瓶頸之一。通常將地熱資源分為淺層地溫能、水熱型地熱能和干熱巖型地熱能三種類型。開發地熱資源是獲取地熱能的重要工作過程，但開發地熱資源往往初期投資比較大，產生效益的周期長，特別是地熱能開發是一項系統性很強的工程，與其它類項目相比，其技術含量較高，需要能源開采利用、工程施工與創新、工藝管理等多學科交叉，包含著資源評價、地質勘探、鉆井技術、回灌技術、梯級利用等多領域先進研究成果。與傳統能源相比,地熱能的儲存、生產均受限于地熱條件，其應用均有分散性、波動性等特點，這也給地熱能產業的發展提出了挑戰。要實現地熱能產業的規?；?、科學化發展，就需要通過資源整合、科技創新、人力資本培育等各種手段來提升產業整體競爭力。如何針對地熱能高效、經濟和可持續發展，從根本上解決項目本身面臨的不穩定等風險，科技創新是這當中關鍵一環。

3.推動科技創新是實現地熱開發的有效途徑。目前的新能源體系中，與太陽能、風電、核能等其他新能源相比,地熱能領域的技術開發速度略顯滯后。具體表現在：地熱資源評價技術以熱儲法為主，存在精度不足、評價范圍狹窄等問題，影響了地熱資源總儲量的測算評估，從長期來看可能構成地熱產業發展的制約因素；地熱技術主要集中在淺層地熱應用上，未能充分發揮地熱能在儲藏形式、儲藏量等方面的優勢；資源利用技術方面存在瓶頸性難題，如水熱型地熱資源的梯級利用、管道堵塞處理、結垢清除、采灌平衡條件控制等技術還需要進一步攻關；缺少體系化技術開發應用方案，制約了地熱能的推廣應用與普及，這都需要通過技術創新解決發展瓶頸問題。

把科技創新融入地熱開發的原則

1.深刻把握新時代背景。長期以來,黨中央和國家都高度重視新能源事業的發展,將新能源提升到國家戰略的層面并提出了“四個革命、一個合作”的總體方針。根據這個方針,到2050年我國現有新能源產業將會取得質的突破。屆時非化石能源在一次能源中所占比例將占據半壁江山,而在終端能源消費中電能比重也將達到這個水平。在巴黎聯合國氣候大會上，我國承諾到2030年碳排放將會達到峰值，較2005年碳排放強度或將下降60%-65%。按照十九大報告，能源工業的發展在經濟高質量發展中位置突出，我們還應看到,能源產業也關系到“一帶一路”戰略的落實。要實現此類宏偉目標,以地熱為代表的新能源將起到有力的支撐作用。提升地熱能產業的競爭力,有助于推動新能源產業實現高效增長,從而使國家能源結構逐步得到優化。

2.政府引導與市場機制相結合。按照“在開發中保護，在保護中開發”的原則，充分發揮政府管理部門的職能作用，在全國開展地熱資源評估工作，摸清家底，建立地熱資源信息系統，提升自動化和信息化管理運營水平，不斷建立健全行業標準，強力實施地熱回灌，進一步完善地熱行業評價和認證體系。制訂和實施積極的財政和稅收政策，支持地熱產業發展充分發揮市場作用，激發企業技術創新的主體活力，鼓勵社會資本進入地熱產業領域，進一步放開行業的市場準入，提高地熱企業產業專業化水平。

3.堅持問題導向和需求導向。技術創新是引領發展第一動力的基礎，目前我國地熱的整體行業處在起步階段，發展層次比較低，資源開發利用程度仍有提升空間。受制于地熱領域較低的技術水平、有限的施工手段等，我國現有的地熱資源難以充分開發，利用水平很低。地熱能有廣泛的用途，在地熱+其他清潔能源模式的帶動下更顯示它的應用廣闊性。在防污治霾的大背景下，人民群眾對清潔能源用能需求多樣，而地熱整體利用方式仍以供暖、洗浴為主，結構單一。只有擴大地熱資源應用領域和范圍，并建立并完善梯級利用技術體系，不斷延長地熱能利用技術鏈，才能更好地滿足人民群眾對美好生活的向往，為促進綠色發展提供更準確的著力點，更豐富的空間。

4.自主創新與國際合作相結合。地熱資源先天的投資大、周期長、風險高特征，意味著要發展好地熱能，必須通過整體規劃、先進技術引進、項目示范推廣、政策優惠等方式才能促進地熱資源在科學、高效的軌道上發展。目前，我國地熱資源開發利用規?；桓?、產業化水平單一，在生產布局上分布不合理；開發企業往往技術力量薄弱、受制于產業結構經營還比較粗放、地熱開發門檻比較低，相互間競爭無序，資源浪費還很嚴重。目前美國、新西蘭、冰島、菲律賓等國家掌握著地熱發電、梯級利用、高效運行等方面的技術。只有加強國際間技術、資金和資源的交流合作，我國才能更好地分享其他國家在地熱研究和利用中的技術。

通過科技創新實現地熱高效開發的措施

完善產業規劃

在國家出臺的《能源法》《新能源產業振興和發展規劃》等法律、法規和重要規劃的基礎上，考察先進國家的地熱開發管理經驗，制定集產業發展方向、產業政策、法律法規、監督管理于一體的一攬子長遠發展規劃和政策。厘清中央和地方、部門在能源、財政、工商稅務等方面的管理責任，提升地熱能產業發展方面的協同效應。同時，在地熱技術路線的規劃上，根據各地資源賦存和產業融合現狀，因地制宜，進行戰略性部署，編制不同類型地熱+其他清潔能源供熱技術共同協作路徑，促進各個技術應用區域協調發展，實現干熱巖地熱發電在探索基礎上大發展。

加強專業人才培養

深入了解調研地熱產業人才結構，落實地熱人才培養培訓方案。橫向整合地熱產業及相關產業高端人才，打造產業關鍵技術和重要科研的領軍人才，發揮政府、企業、高校、科研機構等各方面的協同作用，通過加強合作合力培養技術中堅力量。進一步統籌做好基層一線人員技術工藝的普及培訓工作，改善提升一線人員的技能素養及操作運維能力。發揮政府的引導作用，積極將企業、高等院校、科研機構在用人機制上的壁壘打通，推動在人才管理體制上做到機制靈活多樣、管理科學規范、激勵措施完善有效，進一步調動地熱隊伍的主動性與創造性。另外，另外還可以從地熱技術先進的國家有計劃、有步驟地引進地熱開發人才，吸收全球智力資源為我所用，為我國地熱產業提供有力智力支持。

在地熱關鍵技術領域進行突破

著力開展干熱巖地熱資源前瞻研究和利用，加快中深層地熱資源開發，發揮干熱巖技術引領和中深層強力支持優勢。一是盡快開啟針對干熱巖的技術研究。干熱巖的發展前景良好，其熱能蘊藏量大、溫度高、系統穩定的特點極具吸引力。目前，世界上許多國家都開始了針對干熱巖的試驗和研究，而我國對干熱巖的勘查開發利用總體還處于空白。盡快開啟針對干熱巖的技術研究，攻克相關技術難題，使干熱巖中的熱能得到充分合理利用，將對我國能源結構調整起到質的改變。二是應加速中低溫地熱資源的技術總結和推廣?？傮w上我國中低溫地熱資源的開發利用程度相對較差，高溫地熱資源無論是在直接利用還是在地熱發電中都更受偏愛，而我國中低溫地熱資源更為普遍且潛力巨大。應加速推進針對中低溫地熱資源的相關技術研究，并參考諸如熱伏中低溫發電等國際前沿的技術原理，力求充分合理的利用我國中低溫地熱資源。

加強政策保障

制定扶持政策，帶動行業發展。地熱資源作為綠色環保新能源，具有初期投資大、風險高、成本收益慢等特點，嚴重制約著地熱行業的發展。因此，需要國家在鼓勵開發利用綠色能源的同時，建立完善相關的法律法規，出臺具有針對性的扶持政策，帶動地熱行業的發展。對利用地熱資源進行供暖、發電、種植或養殖的企業和單位加大優惠政策傾斜，并給與一定程度的財政支持，調動相關企業和單位的自主性和積極性，使得整個地熱行業不斷向前發展和進步。