乾熱岩型地熱資源市場調查

A. 為什麼說乾熱岩才是地熱能的未來

目前乾熱岩能源開發和利用技術尚在研究階段，並沒有達到實用化階段，具體是否可以使用要看技術進步的速度了。

B. 什麼是乾熱岩

乾熱岩（HDR），也稱增強型地熱系統（EGS），或稱工程型地熱系統，是一般溫度大於200℃，埋深數千米，內部不存在流體或僅有少量地下流體的高溫岩體。這種岩體的成分可以變化很大, 絕大部分為中生代以來的中酸性侵入岩, 但也可以是中新生代的變質岩, 甚至是厚度巨大的塊狀沉積岩。乾熱岩主要被用來提取其內部的熱量, 因此其主要的工業指標是岩體內部的溫度。

中國首次發現大規模可利用乾熱岩資源於青海省共和盆地。青藏高原南部約占我國大陸地區乾熱岩總資源量的1/5。

2019年在山東省日照市和威海市的部分區域發現乾熱岩富存區，資源量總計相當於188億噸標准煤。

C. 中國地質科學院水文地質環境地質研究所

截至2013年底，全所職工總數515人，其中在職職工300人，離退休人員215人；其中博士生導師8人，享受國務院政府津貼專家4人。專業技術人員中，院士3人，正高級職稱39人，副高級職稱46人，中級職稱117人。設有6個綜合管理部門和19個科研業務保障部門。國際水文地質學家協會中國國家專業委員會、中國地質學會所屬水文地質專業委員會和農業地質專業委員會、河北省礦泉水產品質量監督檢驗站均掛靠所內。

2013年承擔31項地質調查工作項目，在地質調查水文地質環境地質領域已經處於相當重要的支撐地位。獲批國家自然科學基金項目11項，創歷史新高；獲批中國工程院重點咨詢項目1項；獲國際原子能機構（IAEA）國際合作項目1項。發表論文101篇，出版專著2部，獲國家專利5項。獲國土資源科學技術二等獎1項，中國地質調查成果一等獎2項、二等獎2項，2013年度中國地質調查十大進展1項，中國地質科學院2013年度十大科技進展1項，中國地質學會2013年度十大地質科技進展1項，中國信息化（國土領域成果）二等獎1項。《Journal of Ground water Science and Engineering》（地下水科學與工程）英文期刊成功創刊。

《地下水科學與工程》英文期刊封面

領導班子由5人組成，所長、黨委書記石建省，副所長張永波、張兆吉、李援生，紀委書記張民福。

所長、黨委書記石建省（中），副所長張永波（右二），副所長張兆吉（左二），副所長李援生 （右一），紀委書記張民福（左一）

年度重要科研成果

全國地下水資源及其環境問題調查評價。編制了中國北方主要盆地地下水資源及其環境問題圖集和中國主要含水層分布圖。編制了亞洲地下水資源圖（1∶800萬）和亞洲地下水環境背景圖（1∶800萬）。評估了二氧化碳地質儲存潛力和遠景區。

全國地熱資源現狀評價與區劃。完成全國26個省（自治區、直轄市）水熱型地熱資源現狀普查，提出不同地區水熱型地熱資源開發利用區劃方案。圈定我國乾熱岩資源勘查開發有利地區，提出不同類型沉積盆地地熱資源的綜合評價方法。

重要能源基地水文地質環境地質調查。在五個能源基地，新確定具有供水前景的富水區段20多處，完成探采結合孔39眼，總出水量33600m ³ /d，有力地解決了礦區缺水問題。成功實施多年凍土層下第三系砂岩裂隙水井3眼，成自流狀態，其中最大自流量為1680m ³ /d。查明了主要區域含水系統、含水層結構，蓄水構造條件，補徑排特徵，開采條件下地下水動力場演化規律。查明區域地下水分布、動力場及水化學場特徵。查明能源基地水文地質環境地質問題，開展了專題研究和綜合研究，進一步完善了技術要求和信息平台。

亞洲地下水開發利用地質環境效應圖

中西部地下水污染調查評價。組織了地下水污染調查評價技術培訓。自主開發「地下水樣品測試質量實時監控管理系統(V1.0)」,開發了具有自主知識產權的MODFLOW/MT3DMS模擬平台。編制了（2014-2015年)全國地下水污染調查評價工作方案。

中原—冀中南城市群地質環境調查評價。對鄭州市及開封市第四系地層進行了詳細劃分。圈定洛陽市具有供水前景城市後備地下水水源地或富水地段。建立了資料庫和三維可視化系統，建立地下空間利用地質適宜性評價方法。

華北平原地下水演變機制與調控。復建了華北平原60年來地下水動力場演變特徵,識別了地下水動力場對人類活動和自然變化的響應規律；構建了地下水危機臨界識別指標，提出了緩解華北平原地下水危機的調控措施。

我國地熱資源開發利用戰略研究。首次圈定具有開發利用前景的高溫地熱區（田），分析各重點地熱區（田）的地熱分布和熱儲層埋藏規律及其特徵，提出地熱發電規模及遠景布局。

華北平原典型地區地下水回灌關鍵技術與工程示範。建成一處回灌示範工程，整體回灌速率達到100m ³ /h以上。初步形成一套高效回灌技術系統，建立了地下水回灌三維水流模型。

群礦採煤驅動下含水層結構變異對區域水循環影響機制研究。通過對核心區野外調查，對第四系和二疊系水井建立了野外長觀網，實時監測水位變化。完成三次二維室內模擬實驗，分析了採煤驅動下覆岩結構變形、破壞、采動裂隙的時空變化過程以及裂隙發育規律。建立了研究區「煤—水—岩」資料庫以及鑽孔、調查點等數據資料庫。初步分析了采空區冒落帶、裂隙帶與上覆含水層的相對關系。結合模擬數據預測采空區裂隙影響范圍，得出含水層分區變化，半定量地分析了採煤對主要上覆含水層影響。

污水灌溉區包氣帶孔隙分布斷面圖

污灌區淺部包氣帶結構概念模型和淺部包氣帶孔隙結構模型

建模地層模型效果圖

D. 地熱資源分為哪幾種類型

地熱是來自地球內部的一種能量資源。地球上火山噴出的熔岩溫度高達1200至1300度，天然溫泉的溫度大多在60度以上，有的甚至高達100至140度。這說明地球是一個龐大的熱庫，蘊藏著巨大的熱能。這種熱量滲出地表，就有了地熱，地熱能是一種清潔能源，也是可再生能源，其開發前景十分廣闊。

地熱在地球上有不同的呈現形式，按照其儲存形式，地熱資源可分為蒸氣型、熱水型、地壓型、乾熱岩型和熔岩型五大類。

E. 地熱行業收益率是多少

地熱能行業發展前景分析 行業呈現四大發展趨勢

我國地熱利用位於全世界首位

「十三五」期間地熱產業可提供近80萬個就業崗位。我國地熱利用已處與於全世界首位，這與廣大的地熱界同仁的努力是分不開的。

據前瞻產業研究院發布的《中國地熱能開發利用前景與投資戰略規劃分析報告》統計數據顯示，預計到2020年，中國地熱能年利用量摺合7000萬噸標准煤，在一次能源消費總量中佔比將達1.5%左右，比2015年提高1個百分點，「十三五」時期地熱能利用增量將占非化石能源增量的三分之一。地熱能行業分析指出，構建地熱能全產業鏈，大力推進地熱能開發利用，不僅可加大清潔能源供應比例，同時也能促進康養、旅遊、種養殖等行業的健康和高質量發展。

中國地熱能四大發展趨勢分析

由於國家政策扶持不到位，特別是對於地熱開發的監管不到位，許多地熱項目沒有回灌帶來的環境污染及水位下降問題，熱堆積、冷堆積的問題影響了地熱的可持續利用等等，都對我們的地熱事業帶來了不良的影響，同時我們在乾熱岩研究、砂岩回灌、高效換熱等技術方面與發達國家相比，還存在一定差距。現從四大趨勢來分析地熱能行業前景：

1、淺層地熱能利用快速發展

中國淺層地熱能利用起步於20世紀末，2000年利用淺層地熱能供暖(製冷)建築面積僅為10萬平方米。地熱能行業前景分析，伴隨綠色奧運、節能減排和應對氣候變化行動，淺層地熱能利用進入快速發展階段，2004年供暖(製冷)建築面積達767萬平方米，2010年以來以年均28%的速度遞增。

截至2017年底，中國地源熱泵裝機
容量達2萬兆瓦，位居世界第一，年利用淺層地熱能摺合1900萬噸標准煤，實現供暖(製冷)建築面積超過5億平方米，主要分布在北
京、天津、河北、遼寧、山東、湖北、江蘇、上海等省市的城區，其中京津冀開發利用規模最大。

2、水熱型地熱能利用持續增長

近10年來，中國水熱型地熱能直接利用以年均10%的速度增長，已連續多年位居世界首位。中國地熱能直接利用以供暖為主，其次為康養、種養殖等。1990年全國水熱型地熱能供暖建築面積僅為190萬平方米，2000年增至1100萬平方米，至2015年底全國水熱型地熱能供暖建築面積已達1.02億平方米。

截至2017年底，全國水熱型地熱能供暖建築面積超過1.5億平方米，其中山東、河北、河南增長較快。中國地熱能發電始於20世紀70年代，1970年12月第1台中低溫地熱能發電機組在廣東省豐順縣鄧屋發電成功;1977年9月第1台1兆瓦高溫地熱能發電機組在西藏羊八井發電成功，中國成為世界上第8個掌握高溫地熱能發電技術的國家。1991年，西藏羊八井地熱能電站裝機容量達25.18兆瓦，其供電量曾占拉薩市電網的40%—60%。截至2017年底，中國地熱能發電裝機容量為27.28兆瓦，排名世界第18位。

3、乾熱岩型地熱能資源勘查開發處於起步階段

乾熱岩型地熱能是未來地熱能發展的重要領域。美國、德國、法國、日本等國經過
20—40年不等的探索研究，在乾熱岩型地熱能勘查評價、熱儲改造和發電試驗等方面取得了重要進展，積累了一定經驗。相比而言中國起步較晚，2012年科技部設立國家高新技術研究發展計劃(863
計劃)，開啟了中國關於乾熱岩的專項研究。

2013年以來中國地質調查局與青海省聯合推進青海重點地區乾熱岩型地熱能勘查，截止到2017年在青海共和盆地3705米深處鑽獲236℃的乾熱岩體，是中國在沉積盆地區首次發現高溫乾熱岩型地熱能資源。通過深入試驗研究，未來有望在乾熱岩型地熱能開發技術方面取得突破，可推動中國地熱能發電及梯級高效利用產業集群較快發展。

4、地熱能勘探開發利用裝備較快發展

用於地熱能勘探開發的地球物理、鑽井、熱泵、換熱等一系列關鍵裝備日趨成熟。地球物理勘查方面，中國擁有世界先進的二維地震、三維地震、時頻電磁、大地電磁、重磁等裝備。鑽井工程方面，中國已成功研製萬米鑽機，石油鑽井深度超過8000米，全孔取芯的大陸科學鑽探鑽井深度達7018米，
這些鑽機均可用於地熱能鑽井工程。預計2018年完成的中國大陸科學鑽探松科二井高溫水基泥漿耐溫達242℃，實施井底動力的螺桿鑽具耐溫達180℃，可替代螺桿鑽具的渦輪鑽具耐溫突破240℃。

熱泵裝備方面，目前中國已是地源熱泵生產與消費大國，國產成套設備生產水平日益提高，國產設備占據了大部分國內市場。近年來，隨著國家財稅和相關激勵政策的出台實施，地源熱泵系統和水熱型地熱能供暖系統發展迅速，帶動了上下游相關新材料和高端裝備產業、科研和服務業快速發展。

地熱能利用行業發展空間廣闊

我國地熱能產業正處在「十三五」大有可為的戰略機遇期和關鍵期。在能源供需多極化格局越來越清晰，能源結構低碳化趨勢越來越明顯的當下，隨著「推進綠色發展、循環發展、低碳發展」這一執政理念的落地，人們對美好生活需求的不斷提高和追求，地熱能在能源結構調整、應對氣候變化、大氣污染治理中將發揮更加積極的作用，地熱能和地源熱泵技術和產品的市場發展空間也將更加廣闊。

按照有關機構的估算，全球的地熱資源是地球全部化石能源的數百倍，目前地熱能在許多國家的能源供應中已經發揮了重要作用，近年來國際地熱能正在進入新一輪快速發展時期，正在成為可再生能源發展的又一支骨幹力量。中國工程院院士汪集此前分析成，「十三五」期間如果有5%的供暖通過地熱實現，蘊含的商機將超過百億元。

上市公司中，開山股份、漢鍾精機、華意壓縮、雙良節能、盾安環境、中信重工等涉足地熱能領域的開采或利用，未來有望率先受益。

F. 乾熱岩的我國的乾熱岩資源

青海地勘人員在共和盆地成功鑽獲溫度高達153℃的乾熱岩。這是我國首次發現大規模可利用乾熱岩資源。該資源屬清潔能源，可用於地熱發電。
共和盆地位於青藏高原腹地，這次鑽獲的乾熱岩資源具有埋藏淺、溫度高、分布范圍廣的特點，填補了我國一直沒有勘查發現乾熱岩資源的空白。據青海省水文地質工程地質環境地質調查院專家介紹，在共和盆地鑽獲的乾熱岩緻密不透水，1600米以下無地下水分布跡象，符合乾熱岩的特徵條件。該岩體在共和盆地底部廣泛分布，鑽孔控制乾熱岩面積達150平方公里以上，乾熱岩資源潛力巨大。有關專家稱，青藏高原在隆升過程中形成了一系列地熱資源，從乾熱岩地熱資源區域分布看，青藏高原南部約占我國大陸地區乾熱岩總資源量的1/5，資源量巨大。
乾熱岩發電技術可大幅降低溫室效應和酸雨對環境的影響，且不受季節、氣候制約，青海省水文地質工程地質勘查院院長嚴維德說，利用乾熱岩發電的成本僅為風力發電的一半，只有太陽能發電的十分之一。

G. 乾熱岩取暖立項報告

地熱資源類型劃分有多種方法，根據地熱系統的地質環境和熱量的傳遞方式分成對流型地熱系統和傳導型地熱系統兩大類。依據地熱資源的存在形式分為水熱型地熱資源和乾熱岩型地熱資源，前者是以蒸汽和液態水為主的地熱資源，後者是以熱岩(乾熱岩及岩漿)為主的地熱資源，中國近期發現和廣為開發利用的地熱資源，主要是水熱型地熱資源。
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H. 乾熱岩採暖的缺點

缺點：

1、需要的資金較多。

2、用電消耗比較大。

賦存於地球內部岩土體、流體和岩漿體中，能夠為人類開發和利用的熱能。 乾熱岩：不含或僅含少量流體，溫度高於180攝氏度，其熱能在當前技術經濟條件下可以利用的岩體。

增強地熱系統（EGS）：也稱工程地熱系統，為利用工程技術手段開采乾熱岩地熱能或強化開采低孔滲性熱儲地熱能而建造的人工地熱系統。

資源開發：

開發乾熱岩資源的原理是從地表往乾熱岩中打一眼井（注入井），封閉井孔後向井中高壓注入溫度較低的水，產生了非常高的壓力。在岩體緻密無裂隙的情況下，高壓水會使岩體大致垂直最小地應力的方向產生許多裂縫。

若岩體中本來就有少量天然節理, 這些高壓水使之擴充成更大的裂縫。當然, 這些裂縫的方向要受地應力系統的影響。隨著低溫水的不斷注入, 裂縫不斷增加、擴大，並相互連通。

最終形成一個大致呈面狀的人工乾熱岩熱儲構造。在距注入井合理的位置處鑽幾口井並貫通人工熱儲構造，這些井用來回收高溫水、汽, 稱之為生產井。

以上內容參考：網路-乾熱岩