微资讯！破解回灌难题，让地热能真正成为“可再生”能源┃地热能产业发展专题报道④

进入11月，北方多地陆续开启集中供暖。河南等地很多居民已经用上了清洁的地热能。其中，河南省开封市在“十四五”期间地热供暖规划范围为全市行政区域，总体供暖方案以中深层水热型地热供暖为主。

我国地热资源类型多样，中深层地热资源丰富，开发利用潜力远未充分挖掘和释放。中深层地源热泵供暖技术近年来获得了快速发展，供暖面积不断扩大，但目前仍存在采灌不均衡等问题，甚至有引起地面沉降的风险。

对此，专家表示，中深层地热能应资源开发利用与环境保护并举，地热尾水回灌是维持地热资源可持续开采的有效措施，是决定地热能产业健康发展的关键因素。

(资料图)

绿色低碳，在北方清洁供暖背景下迅速发展

近日，中国雄安官网发布消息，雄安新区地热流体总储存量377亿立方米。其中，雄县地热资源地热田覆盖面积占县域总面积的六成，热储埋深在500-1200米。

据介绍，传统水热型中深层地热资源，一般指以热水形式埋藏在200-3000米深度范围内的地热资源，相比浅层地热资源而言，其具有储量大且利用方式多等优势。同济大学教授龙惟定曾撰文介绍，中深层地热能属于可循环利用、绿色低碳的可再生能源，分布广、储量大、稳定可靠、清洁环保。

在国家打赢蓝天保卫战、北方清洁供暖的大背景下，中深层地热清洁供暖迅速发展，“十三五”期间年均增长率达10%；至2020年底，中深层地热供暖面积累计达5.82亿平方米。

地热供暖面积规模较大的地区主要集中于清洁供暖需求旺盛的河北、河南、山东、山西、陕西、天津等北方省市。其中，河北中深层地热供暖规模最大，面积达1.6亿平方米；河南省中深层地热清洁供暖已覆盖超过10个省辖市，供暖面积累计超过1.1亿平方米。

从地热供暖项目的发展来看，地热供暖由分布式的单体供热项目逐步发展至城镇集中供热利用，华北多个地区建成了以地热为主要能源的地热清洁供暖项目，成功打造了以政府主导、政企合作、技术先进、环境友好、造福百姓为特点的“雄安模式”，引领全国地热资源的开发利用。截至2020年底，雄安新区已建成供暖能力近2000余万平方米，雄县、容城城区基本实现地热集中供暖全覆盖，雄安近25万户居民得到了供暖服务保障。

今年3月，北京首个中深层地热示范项目落地,来自地下2745米热能将为副中心站枢纽供暖，一个采暖季就能减少二氧化碳排放量约6万吨。据介绍，该项目实现了中深层地热(井下换热)热泵技术的供热能力突破，地下金属换热器与岩层“换热不碰水”，具有取热持续稳定、地温恢复快、环境无影响的特点，为北京市进一步大规模推广应用提供了有益的实施经验和坚实的数据支撑。

回灌乱象之下，“取热不取水”成为政策统一要求

中深层地源热泵供暖技术近年来获得了快速发展的同时，也存在着不少乱象问题。业内人士透露,在中深层地热供暖中，部分企业由于技术水平不足或为了节省成本，不打或少打回灌井，将地热尾水外排，在造成热污染、伤害土壤的同时，导致地下储层压力降低、水位下降，破坏了中深层地热的可持续开发。

中国石油勘探开发研究院工程师曹倩撰文表示，地热尾水回灌是维持地热资源可持续开采、预防地面沉降等环境问题的有效措施，是决定地热能开发成败的关键因素。

然而，中国石化经济技术研究院调研室主任罗佐县坦言，时至今日，水热型地热开发利用的回灌技术依然是短板，地热回灌率不高。

回灌不到位等乱象之下，为了加强地下水资源保护，2019年末、2020年以来，河北、山东等地先后关停了一些运行数年的地热井，然而这一度导致之前依靠地热供暖的部分地区、部分家庭冬季供暖出现问题，也让中深层地热产业一度陷入迷茫观望。

为有效保障地热能的清洁开发和永续利用，河北、山西等地明确发文严格地下水资源监管，要求地热项目“取热不取水”“取热不耗水”。

国家发改委等八部委2021年9月联合发布《关于促进地热能开发利用的若干意见》，鼓励各地在进行资源评估、环境影响评价和经济性测算的基础上，根据实际情况选择“取热不耗水、完全等量同层回灌”或“密封式、无干扰井下换热”技术，避免对地下水资源和环境造成损害。

今年8月，山西省人民政府办公厅印发《关于全面推动地热能产业高质量发展的指导意见》也特别提出新上地热能项目优先采用“取热不取水”技术，确需取水的必须做到“取热不耗水”，充分利用地热能，切实降低对土壤、岩层、水体的扰动。同月，河北省自然资源厅等7部门联合印发了《河北省矿产资源总体规划(2021-2025年)》提出，按照“取热不耗水、同层回灌”要求，有序推进地热资源高效、循环利用。在有条件的地区，探索应用“密封式、无干扰井下换热”技术开发利用地热资源；山区地热资源，按照取水许可要求，进行适度开发。

在政策的完善及监督下，近些年来，地热梯级利用和采灌均衡条件下开发利用逐渐受到重视，水热型地热资源的开发逐步由粗放式的“乱釆乱排”转变为采灌均衡“取热不取水”的可持续开发利用。

中国地热产业工作委主任陈焰华介绍，随着我国地热能新的技术理念不断涌现，地热资源开发亦走向深层，取热不耗水、全部同层回灌技术、无干扰井下换热技术，在陕西、河北、北京等地已逐步有一些实践。

事实上，关于地热尾水回灌，已有明确的行业标准《地热回灌技术要求》。专家建议，新上供暖和发电类地热开发利用项目严格执行行业标准，采矿权人应当制定回灌方案。回灌方案应当经自然资源主管部门审批，同时报水行政主管部门备案。采矿权人必须按照回灌方案将回灌井、回灌设施与取水设施同时设计、同时施工、同时投入使用。

在龙惟定看来，为遏制地热水持续下降的局面,为地热田的绿色低碳、可持续开发，应有节制进行地热资源开发，遵循“釆补均衡”原则开发中深层地热资源。加大国内地热勘察范围和程度，划分极具潜力区、潜力区、平衡区、超采区和严重超采区。在严重超采区和超采区严禁过度开发，采取补救措施如增加回灌等；平衡区项目必须100%同层回灌,并严控项目数量；鼓励在极具潜力区和潜力区进行地热勘察和地热梯级综合利用项目。

开展地热动态监测，实现信息化管理

随着我国可再生能源发展进入大规模、高比例、高质量、市场化发展阶段，可再生能源项目的规范化、标准化、信息化是支撑可再生能源未来规模化发展的重要措施。

作为可再生能源的地热的信息化程度在同类中并不领先。加强地热资源动态监测，地热资源动态监测是实现地热资源可持续开发的科学依据，是评价地热资源开发与环境影响的重要依据。

然而业内专家指出，产业缺少地热资源开发利用大数据平台，各省地热资源量、开发利用量、回灌量等基础数据缺少权威统计，尚未建立资源利用监测平台，难以支撑地热资源科学开发。

今年8月，国家能源局综合司印发《关于加快推进地热能开发利用项目信息化管理工作的通知》，要求各省级能源主管部门组织各地加快开展地热能开发利用项目的备案/登记工作，原则上要在今年10月底前全面完成存量项目的备案/登记工作。

水电水利规划设计总院相关负责人对此解读表示，地热能信息系统的建设能起到地热能项目管理的“统一（统一归口和统一责权）、实时（实时更新和实时分析）、合理（合理开发和科学规划）”作用，有效支撑国家深化地热能产业发展的决策部署，促进地方支持地热能产业发展，引导企业积极开拓地热能市场。

除了上述通知要求的地热存量项目的登记入库工作，业内专家建议，开展地热动态监测，进行地热采灌平衡系统研究，建立地热能监测与资源管理信息系统，实现科学化、规范化地热管理，为地热资源评价、信息查询、科学决策和环境保护服务。

此外，县级以上自然资源主管部门应加强对采矿权人的事先和事中监管，在地热项目开工环节配套钻凿回灌井、安装回灌计量设备，在地热项目运行阶段开展回灌运行监测和执法，对不按回灌方案实施回灌、不符合标准的依法查处。

“对于今后地热的开发利用，需要在贯彻‘在保护中开发，在开发中保护"的方针前提下，科学编制地热开发利用规划，加强管理。”苏州大学热能工程系教授张晓晖表示。

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