干热岩型地热资源市场调查

A. 为什么说干热岩才是地热能的未来

目前干热岩能源开发和利用技术尚在研究阶段，并没有达到实用化阶段，具体是否可以使用要看技术进步的速度了。

B. 什么是干热岩

干热岩（HDR），也称增强型地热系统（EGS），或称工程型地热系统，是一般温度大于200℃，埋深数千米，内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。这种岩体的成分可以变化很大, 绝大部分为中生代以来的中酸性侵入岩, 但也可以是中新生代的变质岩, 甚至是厚度巨大的块状沉积岩。干热岩主要被用来提取其内部的热量, 因此其主要的工业指标是岩体内部的温度。

中国首次发现大规模可利用干热岩资源于青海省共和盆地。青藏高原南部约占我国大陆地区干热岩总资源量的1/5。

2019年在山东省日照市和威海市的部分区域发现干热岩富存区，资源量总计相当于188亿吨标准煤。

C. 中国地质科学院水文地质环境地质研究所

截至2013年底，全所职工总数515人，其中在职职工300人，离退休人员215人；其中博士生导师8人，享受国务院政府津贴专家4人。专业技术人员中，院士3人，正高级职称39人，副高级职称46人，中级职称117人。设有6个综合管理部门和19个科研业务保障部门。国际水文地质学家协会中国国家专业委员会、中国地质学会所属水文地质专业委员会和农业地质专业委员会、河北省矿泉水产品质量监督检验站均挂靠所内。

2013年承担31项地质调查工作项目，在地质调查水文地质环境地质领域已经处于相当重要的支撑地位。获批国家自然科学基金项目11项，创历史新高；获批中国工程院重点咨询项目1项；获国际原子能机构（IAEA）国际合作项目1项。发表论文101篇，出版专著2部，获国家专利5项。获国土资源科学技术二等奖1项，中国地质调查成果一等奖2项、二等奖2项，2013年度中国地质调查十大进展1项，中国地质科学院2013年度十大科技进展1项，中国地质学会2013年度十大地质科技进展1项，中国信息化（国土领域成果）二等奖1项。《Journal of Ground water Science and Engineering》（地下水科学与工程）英文期刊成功创刊。

《地下水科学与工程》英文期刊封面

领导班子由5人组成，所长、党委书记石建省，副所长张永波、张兆吉、李援生，纪委书记张民福。

所长、党委书记石建省（中），副所长张永波（右二），副所长张兆吉（左二），副所长李援生 （右一），纪委书记张民福（左一）

年度重要科研成果

全国地下水资源及其环境问题调查评价。编制了中国北方主要盆地地下水资源及其环境问题图集和中国主要含水层分布图。编制了亚洲地下水资源图（1∶800万）和亚洲地下水环境背景图（1∶800万）。评估了二氧化碳地质储存潜力和远景区。

全国地热资源现状评价与区划。完成全国26个省（自治区、直辖市）水热型地热资源现状普查，提出不同地区水热型地热资源开发利用区划方案。圈定我国干热岩资源勘查开发有利地区，提出不同类型沉积盆地地热资源的综合评价方法。

重要能源基地水文地质环境地质调查。在五个能源基地，新确定具有供水前景的富水区段20多处，完成探采结合孔39眼，总出水量33600m ³ /d，有力地解决了矿区缺水问题。成功实施多年冻土层下第三系砂岩裂隙水井3眼，成自流状态，其中最大自流量为1680m ³ /d。查明了主要区域含水系统、含水层结构，蓄水构造条件，补径排特征，开采条件下地下水动力场演化规律。查明区域地下水分布、动力场及水化学场特征。查明能源基地水文地质环境地质问题，开展了专题研究和综合研究，进一步完善了技术要求和信息平台。

亚洲地下水开发利用地质环境效应图

中西部地下水污染调查评价。组织了地下水污染调查评价技术培训。自主开发“地下水样品测试质量实时监控管理系统(V1.0)”,开发了具有自主知识产权的MODFLOW/MT3DMS模拟平台。编制了（2014-2015年)全国地下水污染调查评价工作方案。

中原—冀中南城市群地质环境调查评价。对郑州市及开封市第四系地层进行了详细划分。圈定洛阳市具有供水前景城市后备地下水水源地或富水地段。建立了数据库和三维可视化系统，建立地下空间利用地质适宜性评价方法。

华北平原地下水演变机制与调控。复建了华北平原60年来地下水动力场演变特征,识别了地下水动力场对人类活动和自然变化的响应规律；构建了地下水危机临界识别指标，提出了缓解华北平原地下水危机的调控措施。

我国地热资源开发利用战略研究。首次圈定具有开发利用前景的高温地热区（田），分析各重点地热区（田）的地热分布和热储层埋藏规律及其特征，提出地热发电规模及远景布局。

华北平原典型地区地下水回灌关键技术与工程示范。建成一处回灌示范工程，整体回灌速率达到100m ³ /h以上。初步形成一套高效回灌技术系统，建立了地下水回灌三维水流模型。

群矿采煤驱动下含水层结构变异对区域水循环影响机制研究。通过对核心区野外调查，对第四系和二叠系水井建立了野外长观网，实时监测水位变化。完成三次二维室内模拟实验，分析了采煤驱动下覆岩结构变形、破坏、采动裂隙的时空变化过程以及裂隙发育规律。建立了研究区“煤—水—岩”数据库以及钻孔、调查点等数据资料库。初步分析了采空区冒落带、裂隙带与上覆含水层的相对关系。结合模拟数据预测采空区裂隙影响范围，得出含水层分区变化，半定量地分析了采煤对主要上覆含水层影响。

污水灌溉区包气带孔隙分布断面图

污灌区浅部包气带结构概念模型和浅部包气带孔隙结构模型

建模地层模型效果图

D. 地热资源分为哪几种类型

地热是来自地球内部的一种能量资源。地球上火山喷出的熔岩温度高达1200至1300度，天然温泉的温度大多在60度以上，有的甚至高达100至140度。这说明地球是一个庞大的热库，蕴藏着巨大的热能。这种热量渗出地表，就有了地热，地热能是一种清洁能源，也是可再生能源，其开发前景十分广阔。

地热在地球上有不同的呈现形式，按照其储存形式，地热资源可分为蒸气型、热水型、地压型、干热岩型和熔岩型五大类。

E. 地热行业收益率是多少

地热能行业发展前景分析 行业呈现四大发展趋势

我国地热利用位于全世界首位

“十三五”期间地热产业可提供近80万个就业岗位。我国地热利用已处与于全世界首位，这与广大的地热界同仁的努力是分不开的。

据前瞻产业研究院发布的《中国地热能开发利用前景与投资战略规划分析报告》统计数据显示，预计到2020年，中国地热能年利用量折合7000万吨标准煤，在一次能源消费总量中占比将达1.5%左右，比2015年提高1个百分点，“十三五”时期地热能利用增量将占非化石能源增量的三分之一。地热能行业分析指出，构建地热能全产业链，大力推进地热能开发利用，不仅可加大清洁能源供应比例，同时也能促进康养、旅游、种养殖等行业的健康和高质量发展。

中国地热能四大发展趋势分析

由于国家政策扶持不到位，特别是对于地热开发的监管不到位，许多地热项目没有回灌带来的环境污染及水位下降问题，热堆积、冷堆积的问题影响了地热的可持续利用等等，都对我们的地热事业带来了不良的影响，同时我们在干热岩研究、砂岩回灌、高效换热等技术方面与发达国家相比，还存在一定差距。现从四大趋势来分析地热能行业前景：

1、浅层地热能利用快速发展

中国浅层地热能利用起步于20世纪末，2000年利用浅层地热能供暖(制冷)建筑面积仅为10万平方米。地热能行业前景分析，伴随绿色奥运、节能减排和应对气候变化行动，浅层地热能利用进入快速发展阶段，2004年供暖(制冷)建筑面积达767万平方米，2010年以来以年均28%的速度递增。

截至2017年底，中国地源热泵装机
容量达2万兆瓦，位居世界第一，年利用浅层地热能折合1900万吨标准煤，实现供暖(制冷)建筑面积超过5亿平方米，主要分布在北
京、天津、河北、辽宁、山东、湖北、江苏、上海等省市的城区，其中京津冀开发利用规模最大。

2、水热型地热能利用持续增长

近10年来，中国水热型地热能直接利用以年均10%的速度增长，已连续多年位居世界首位。中国地热能直接利用以供暖为主，其次为康养、种养殖等。1990年全国水热型地热能供暖建筑面积仅为190万平方米，2000年增至1100万平方米，至2015年底全国水热型地热能供暖建筑面积已达1.02亿平方米。

截至2017年底，全国水热型地热能供暖建筑面积超过1.5亿平方米，其中山东、河北、河南增长较快。中国地热能发电始于20世纪70年代，1970年12月第1台中低温地热能发电机组在广东省丰顺县邓屋发电成功;1977年9月第1台1兆瓦高温地热能发电机组在西藏羊八井发电成功，中国成为世界上第8个掌握高温地热能发电技术的国家。1991年，西藏羊八井地热能电站装机容量达25.18兆瓦，其供电量曾占拉萨市电网的40%—60%。截至2017年底，中国地热能发电装机容量为27.28兆瓦，排名世界第18位。

3、干热岩型地热能资源勘查开发处于起步阶段

干热岩型地热能是未来地热能发展的重要领域。美国、德国、法国、日本等国经过
20—40年不等的探索研究，在干热岩型地热能勘查评价、热储改造和发电试验等方面取得了重要进展，积累了一定经验。相比而言中国起步较晚，2012年科技部设立国家高新技术研究发展计划(863
计划)，开启了中国关于干热岩的专项研究。

2013年以来中国地质调查局与青海省联合推进青海重点地区干热岩型地热能勘查，截止到2017年在青海共和盆地3705米深处钻获236℃的干热岩体，是中国在沉积盆地区首次发现高温干热岩型地热能资源。通过深入试验研究，未来有望在干热岩型地热能开发技术方面取得突破，可推动中国地热能发电及梯级高效利用产业集群较快发展。

4、地热能勘探开发利用装备较快发展

用于地热能勘探开发的地球物理、钻井、热泵、换热等一系列关键装备日趋成熟。地球物理勘查方面，中国拥有世界先进的二维地震、三维地震、时频电磁、大地电磁、重磁等装备。钻井工程方面，中国已成功研制万米钻机，石油钻井深度超过8000米，全孔取芯的大陆科学钻探钻井深度达7018米，
这些钻机均可用于地热能钻井工程。预计2018年完成的中国大陆科学钻探松科二井高温水基泥浆耐温达242℃，实施井底动力的螺杆钻具耐温达180℃，可替代螺杆钻具的涡轮钻具耐温突破240℃。

热泵装备方面，目前中国已是地源热泵生产与消费大国，国产成套设备生产水平日益提高，国产设备占据了大部分国内市场。近年来，随着国家财税和相关激励政策的出台实施，地源热泵系统和水热型地热能供暖系统发展迅速，带动了上下游相关新材料和高端装备产业、科研和服务业快速发展。

地热能利用行业发展空间广阔

我国地热能产业正处在“十三五”大有可为的战略机遇期和关键期。在能源供需多极化格局越来越清晰，能源结构低碳化趋势越来越明显的当下，随着“推进绿色发展、循环发展、低碳发展”这一执政理念的落地，人们对美好生活需求的不断提高和追求，地热能在能源结构调整、应对气候变化、大气污染治理中将发挥更加积极的作用，地热能和地源热泵技术和产品的市场发展空间也将更加广阔。

按照有关机构的估算，全球的地热资源是地球全部化石能源的数百倍，目前地热能在许多国家的能源供应中已经发挥了重要作用，近年来国际地热能正在进入新一轮快速发展时期，正在成为可再生能源发展的又一支骨干力量。中国工程院院士汪集此前分析成，“十三五”期间如果有5%的供暖通过地热实现，蕴含的商机将超过百亿元。

上市公司中，开山股份、汉钟精机、华意压缩、双良节能、盾安环境、中信重工等涉足地热能领域的开采或利用，未来有望率先受益。

F. 干热岩的我国的干热岩资源

青海地勘人员在共和盆地成功钻获温度高达153℃的干热岩。这是我国首次发现大规模可利用干热岩资源。该资源属清洁能源，可用于地热发电。
共和盆地位于青藏高原腹地，这次钻获的干热岩资源具有埋藏浅、温度高、分布范围广的特点，填补了我国一直没有勘查发现干热岩资源的空白。据青海省水文地质工程地质环境地质调查院专家介绍，在共和盆地钻获的干热岩致密不透水，1600米以下无地下水分布迹象，符合干热岩的特征条件。该岩体在共和盆地底部广泛分布，钻孔控制干热岩面积达150平方公里以上，干热岩资源潜力巨大。有关专家称，青藏高原在隆升过程中形成了一系列地热资源，从干热岩地热资源区域分布看，青藏高原南部约占我国大陆地区干热岩总资源量的1/5，资源量巨大。
干热岩发电技术可大幅降低温室效应和酸雨对环境的影响，且不受季节、气候制约，青海省水文地质工程地质勘查院院长严维德说，利用干热岩发电的成本仅为风力发电的一半，只有太阳能发电的十分之一。

G. 干热岩取暖立项报告

地热资源类型划分有多种方法，根据地热系统的地质环境和热量的传递方式分成对流型地热系统和传导型地热系统两大类。依据地热资源的存在形式分为水热型地热资源和干热岩型地热资源，前者是以蒸汽和液态水为主的地热资源，后者是以热岩(干热岩及岩浆)为主的地热资源，中国近期发现和广为开发利用的地热资源，主要是水热型地热资源。
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H. 干热岩采暖的缺点

缺点：

1、需要的资金较多。

2、用电消耗比较大。

赋存于地球内部岩土体、流体和岩浆体中，能够为人类开发和利用的热能。 干热岩：不含或仅含少量流体，温度高于180摄氏度，其热能在当前技术经济条件下可以利用的岩体。

增强地热系统（EGS）：也称工程地热系统，为利用工程技术手段开采干热岩地热能或强化开采低孔渗性热储地热能而建造的人工地热系统。

资源开发：

开发干热岩资源的原理是从地表往干热岩中打一眼井（注入井），封闭井孔后向井中高压注入温度较低的水，产生了非常高的压力。在岩体致密无裂隙的情况下，高压水会使岩体大致垂直最小地应力的方向产生许多裂缝。

若岩体中本来就有少量天然节理, 这些高压水使之扩充成更大的裂缝。当然, 这些裂缝的方向要受地应力系统的影响。随着低温水的不断注入, 裂缝不断增加、扩大，并相互连通。

最终形成一个大致呈面状的人工干热岩热储构造。在距注入井合理的位置处钻几口井并贯通人工热储构造，这些井用来回收高温水、汽, 称之为生产井。

以上内容参考：网络-干热岩