有没有一种可再生能源，它可以不受天气、气候、季节的影响，源源不断地提供能源？它也不会因为白天、黑夜而出现发电波动的情况，连续地提供能源？ 如果真有这样一种可再生能源，则可以赋予可再生能源以稳定能源的意义。 地热就是这样一种能源。地热可以连续、稳定地输出，不会随季节、时间产生波动性、季节性、随机性。从体量来看，地球内部总热能量是全球煤炭储量的4亿倍。体量大又稳定！这也使得地热在近年来又一次成为了新的发展热点。 近日，中国石化又传来地热利用的新情况。这是一个利用地热发电的示范项目，位于陕西省咸阳市。虽然中国石化利用地热供暖已经覆盖全国72个市（县、区），供暖能力超过1亿平方米，但利用地热发电这还是首例。 中国地热一哥终于用地热发电了。 01 地热一哥的“新作品” 先来介绍一下中国石化的这个新项目。 项目为咸阳中深层地热能发电示范项目，已经取得咸阳电网接入许可，并正式并网发电。 陕西省咸阳市属于关中地区。这是一个大型的中低温沉积盆地型的地热田。地热资源具有规模大、温度高、水质优的特色。咸阳也因为地热而成为全国首家中国地热城、全国首批中国温泉之城。近年来，咸阳也格外地重视地热资源的开发，并且其开发管理工作长期还走在全国前列。 中国石化就选了位于咸阳宝石佳苑小区的一口地热井，井深3000米，井口水温约102℃。 当供暖季到来的时候，将地热水取上来进行低负荷发电，发电之后的水还有余热再用热交换进行供暖。非供暖季时，项目的全部时间就可以满负荷发电，使用后的地热水可以通过回灌井回注到原热储层再加热。 经过这样的结合，这一项目供暖能力可以达到17万平方米，年发电量达到70万千瓦时。 说到这儿，都还不能介绍完这个项目的全部亮点。这个示范项目还可以提取氦气，就是有黄金气体之称，广泛应用于航空航天、科研、医疗等高科技领域，大量依赖进口的氦气。 氦气是一种稀缺的不可再生资源，主要存在于天然气、煤层气中，生产方式也是主要从天然气、煤层气中提取。美国就是氦气储量最丰富的国家，占世界储量的40%。多年来，我国每年都要从美国进口大量的氦气。 近年来，我国分别在四川、新疆、陕西等地发现了氦气资源。据了解，关中地区的地下水中就含有氦气，属于渭河盆地的地下水伴生气资源。 经过专家团队的详细分析，该地区多数地热井的氦气含量非常高，国内外都少见。 中国石化在此地经过多年关键技术攻关，并进行水溶氦气分离提纯实验，才终于将技术运用到这个项目中。现在，中国石化已经通过技术获得纯度99%以上的氦气。 这样看来，开发地热，不仅能够供暖，还可以发电及提炼氦气，实现了一举多得。这也算是跟随地热发电打开了另一个宝藏。 02 地热成就的一哥 在地热利用领域，中国石化可以算是响当当的一哥。 中国石化开发地热的历史可以追溯到上世纪。1998年，中国石化在陕西钻凿出一口地热井。从此，中国石化在地热开发方面就在不断地扩张规模和领地。 至今，中国石化已经在22座城市供暖超百万平方米，在全国10余个省（自治区、直辖市）、72个市（县、区）建成地热供暖能力超1亿平方米。 经过多年的沉淀，中国石化已经创新形成了地热系统形成机制、热储传热机理两大基础理论，攻克了“取热不耗水”工程技术等一批关键核心技术，并成功钻探了我国最深地热科探井——福深热1井，创建了世界上第一个地热供暖CDM方法学。 无论是技术上还是规模上，中国石化已经站上了国内第一的位置。 谁知，这个长期专注于地热供暖的一哥忽然就发起电来了。中国石化的这一举动也让一度隐去锋芒的地热发电再次走进大众视野。 从地热开发规模来看，我国与美国、瑞典、德国、土耳其等是排名前五的国家。从时间来看，我国也是处于地热开发先行军的一列。 细细对比就会发现，我国的地热开发是以地热供暖为主，地热发电装机量还很少。截至2022年底，我国地热发电装机容量只有53.45MW。而美国的这一数据则为3700MW。 说起来，我国的地热发电在上个世纪70年代也曾经辉煌过。当时，国内倡导开发地热能，广东省丰顺县邓屋村使用91℃的热水成功发电。我国也成功成为第8个用地热发电的国家。之后，国内的河北、江西、广西、湖南等地也分别建成了6座地热发电厂。 不过后来，地热发电因为成本高、效率低，除广东丰顺以外的6处地热发电厂都陆续关停了。地热发电也就此进入了停滞期。谁知，这一停就是几十年。 03 重拾地热发电 进入21世纪，双碳成为能源行业乃至全行业的目标，可再生能源迎来发展热潮。这一时期风电、太阳能发电就因为是可再生能源迎来了爆发式发展，装机量大幅增长。截至2024年6月底，我国风电、光伏装机合计达到11.8亿千瓦时，已然超过煤电装机。 这股发展可再生能源的热潮还不停向周边辐射，连带着水电、核电、生物质能发电等等形式都迎来了新的机遇。沉寂了几十年的地热发电也因为一场大会再次迎来高光。2023年，世界地热大会在北京召开。这一届地热大会就是由地热一哥中国石化承办的。 大会还发布了《世界地热发电进展》。这才发现，原来中国在地热发电方面还是有很大的发展空间的。 这首先是因为地热资源量非常大。大到什么概念呢？举个简单的例子。据国土资源部的数据，埋深3000-10000m干热岩型地热能基础资源量约为2.5×1025J(折合856万亿吨标准煤)。这还不算浅层地热资源。 再就是，地热开发是从地下开采，跟石油、天然气的开发方式类似，还具有太阳能发电、风电、水电等不具有的连续性和稳定性，所以就不会受天气、季节等影响。这就使得地热发电热容量系数更高，是太阳能发电的6倍，风力发电的3倍。 资源量大发电热容量系数又高，可以说，地热作为能源资源来说优势尽显。国内外这些年也是看到了地热的这些优势，开始将地热作为新的研究和开发热点。今年8月11日，在国家印发的《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》中也提出要因地制宜开发地热能。 当然，还有一个最重要的就是，地热目前主要是以供暖为主，而每年的供暖时间是有限的，并且国内需要供暖的地域也是有限的，而国内对能源尤其是电能的需求巨大的，再加上对新能源接入电网以后的调峰需求，这些因素都进一步促使地热发电市场的升温。 不仅如此，近年来地热领域的专家也是加大了研究攻关，提出了众多地热开发的理论，比如“地热+”多能互补及综合梯级利用模式。2022年，西南油气田川中气矿X210井就实现了采气的同时用地热发电。从某种程度上说，西南油气田也算开创了油田“地热+”多能互补的新模式。 近日，中国石化在咸阳的这个“热电氦”集成先导项目也顺利并网。一口井打下去，不仅可以供暖、可以发电，可以提氦，还可以开采天然气。这么多地下宝藏伴随着地热发电被开发，这也算是地热发电带给人类的惊喜。 从技术上来讲，国内今日的地热开发技术也远非50年前可比。上文中地热一哥中国石化在雄安新区建设的地热供暖项目，还被国际可再生能源机构列入全球推广项目名录。 何况，国内还有万江新特、陆特能源、华誉能源、中国石油等一批企业持续攻关。其中，万江新能、陆特能源的地热供暖面积都已经超过5000万平方米。 随着技术的进步，地热开发的热度继续升高，中国地热开发的势力还将继续增大。到时候，地热发电的规模还将再上一个新台阶。或许，那时候还将有更多的地下宝藏被发现。