中国地热能发展报告

1中国地热能发展报告（2018）自然资源部中国地质调查局国家能源局新能源和可再生能源司中国科学院科技战略咨询研究院国务院发展研究中心资源与环境政策研究所中国石化出版社2《中国地热能发展报告（2018）》编委会（以下按姓氏笔画排序）主任：王一鸣李凡荣钟自然相里斌副主任：王昆朱明高世楫潘教峰执行委员：王贵玲王惠民孙耀唯宋岩吴爱民李创军李红英庞忠和周锦明国殿斌郝爱兵唐金荣郭焦锋梁海军魏文魁委员：孔涛孔彦龙王晓毛王婕王璜刘幼农张二勇李宁波李继峰谷雪曦孟凡达林常青宫昊袁静凌芸郭剑锋龚宇烈梁俊强黄嘉超蔺文静熊敏峰顾问：中国科学院院士：汪集暘贾承造金之钧朱日祥何满潮邹才能中国工程院院士：马永生曹耀峰多吉李根生陈勇国务院参事：张洪涛3总协调人：郭焦锋编写单位：自然资源部中国地质调查局国家能源局新能源和可再生能源司中国科学院科技战略咨询研究院国务院发展研究中心资源与环境政策研究所支持单位：中国石化集团新星石油有限责任公司中国地质调查局水文地质环境地质研究所潜能恒信能源技术股份有限公司江苏洋通开发投资有限公司住房和城乡建设部科技与产业化发展中心国家信息中心经济预测部中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院广州能源研究所清华大学能源互联网创新研究院中国华电集团公司上海分公司中国地质调查局水文地质环境地质调查中心中国地质调查局浅层地温能推广应用中心振威中财能源科技研究院（北京）有限公司出版和翻译单位：中国石化出版社4前言地热能是蕴藏在地球内部的热能，是一种清洁低碳、分布广泛、资源丰富、安全优质的可再生能源，通常分为浅层地热能、水热型地热能、干热岩型地热能。地热能开发利用具有供能持续稳定、高效循环利用、可再生的特点，可减少温室气体排放，改善生态环境，在未来清洁能源发展中占重要地位，有望成为能源结构转型的新方向。《地热能开发利用“十三五”规划》提出，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。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。贯彻落实习近平总书记关于推动能源生产和消费革命战略思想及“推进北方地区冬季清洁取暖”的重要讲话精神，应切实推进地热能开发利用“十三五”规划目标的实现，加快推动地热能资源高效勘探、开发技术的进步和利用水平的全面提升，促进能源转型，解决冬季取暖、防治雾霾等重大问题，实现人民“富裕起来以后”对清洁用能和美好生活的向往。按照十九大会议精神，要抓住决胜全面建成小康社会、推进能源革命向纵深发展这一重要机遇，加速推进中国地热能大发展。发布《中国地热能发展报告》，旨在总结中国地热能发展5现状，明确未来地热能发展思路，阐明地热能发展战略与政策取向，为中国地热能快速发展汇集多方力量，凝聚广泛共识。6目录一、世界地热能发展现状二、中国地热能发展现状三、中国地热能发展的对策建议结束语7一、世界地热能发展现状世界地热能资源丰富，分布广泛但不均衡，主要集中在4个高温地热带。地热能开发利用量逐年增加，效率不断提高，主要用于直接利用（供暖、制冷、工业干燥、康养、旅游、种养殖等）和发电。地热能开发利用技术不断创新，为规模化合理开发利用地热能提供了有力支撑。世界主要资源国促进地热能产业可持续发展的许多激励政策和具体做法，对中国具有重要的借鉴意义。（一）世界地热能资源丰富世界地热能资源潜力大。国际能源署（IEA）、中国科学院和中国工程院等机构的研究报告显示，世界地热能基础资源总量为1.25×1027焦耳（折合4.27×108亿吨标准煤），其中埋深在5000米以浅的地热能基础资源量为1.45×1026焦耳（折合4.95×107亿吨标准煤）。中低温（25—150°C）地热能资源分布广泛，高温（150°C）地热能集中分布在大西洋中脊、红海—东非裂谷、环太平洋、地中海—喜马拉雅地热带。由于所处地理位臵和大地构造背景的差异，四大高温地热带沿线国家的地热能资源较为丰富，主要包括冰岛、肯尼亚、美国、日本、菲律宾、印度尼西亚、新西兰、中国、土耳其等。如地处环太平洋地热带上的美国，埋深在1万米以浅的水热型、干热岩型地热能基础资源量分别为9.6×1021焦耳、1.4×1025焦耳；地处地中海—喜马拉雅地热带上的土耳其，埋深在3000米以浅的地热能基础8资源量为3.96×1023焦耳。目前，世界上已开发利用的地热田主要分布在高温地热带上，如位于大西洋中脊地热带的冰岛克拉夫拉（Krafla）地热田，红海—东非裂谷地热带的肯尼亚奥卡利亚（Olkaria）地热田，环太平洋地热带的美国盖瑟尔斯（Geysers）地热田、墨西哥塞洛普力拓（CerroPrieto）地热田、菲律宾通嘉兰（Tongonan）地热田、印度尼西亚卡莫江（Kamojiang）地热田、新西兰怀拉开（Wairakei）地热田，地中海—喜马拉雅地热带的意大利拉德瑞罗（Larderello）地热田、中国羊八井地热田和羊易地热田等。（二）世界地热能开发利用水平逐年提高1.地热能直接利用利用浅层地热能的国家逐年增加。从2000年的26个增至2015年的48个。截至2015年底，开发利用浅层地热能的地源热泵总装机容量约为5万兆瓦，占世界地热能直接利用总装机容量的71%左右；地源热泵安装台数与2010年相比增长51%。2015年，美国累计安装地源热泵机组约140万台，2010—2015年年均增长10万台。瑞典、德国、法国、瑞士四国引领欧洲浅层地热能产业发展，地源热泵装机容量占整个欧洲的64%。水热型地热能利用呈现良好的发展态势。截至2015年，全世界水热型地热能供暖装机容量为7556兆瓦，占世界地热能直接利用总装机容量的10.7%，年利用量为8.82×1016焦耳，与2010年相比增长44%。利用水热型地热能供暖规模较大的国家有中国、土耳其、冰岛、9法国、德国等。2.地热能发电地热能发电是地热能利用的重要方式。2015年，世界水热型地热能发电装机容量为1.26万兆瓦，与2010年相比增加1700兆瓦，增长16%。其中，闪蒸发电系统装机占比61.7%、干蒸汽发电占比22.7%、双循环工质发电占比14.2%、其他占比1.4%。目前干热岩型地热能的开发利用正处于试验研究阶段，开展试验的有美国、法国、德国等8个国家。截至2017年底，累计建设增强型地热系统（EGS）示范工程31项，累计发电装机容量约为12.2兆瓦。（三）典型国家的地热能发展提供了有益经验借鉴立法先行，理顺地热能管理体制机制。为支持地热能产业发展，发达国家普遍通过立法来确立地热能法律属性，明确管理权责主体，理顺政府管理体制机制。例如美国的《1967年加州地热法案》《1970年联邦地热蒸汽法案》明确了地热能法律属性及其所有权问题；冰岛政府制定《地下资源研究和利用法》《自然资源保护法》和《能源法》等一系列法律，理顺了地热能开发利用管理体制机制，较好地保障了地热能产业发展。政策激励，推进地热能规模化开发利用。发达国家地热能产业发展具有鲜明的政府引导与政策引领特征。冰岛、美国、日本、德国等国均出台包括税收抵免在内的税收优惠政策，对地热能开发利用项目给予一定比例的财政补贴。美国《地热能源研究、开发与示范法》等10法律规定，对符合当地利用条件的地热能等可再生能源项目提供贷款担保。扶持政策对地热能产业的有序、健康、快速发展起到显著的推进作用，如美国地热能发电装机容量多年位居世界第一，冰岛利用地热能供暖占全国供暖建筑面积的90%以上。科技创新，推动地热能高效勘探开发利用。世界地热能发展典型国家均重视科技创新，通过加大科研经费投入、设立重大科技研发计划、组织联合研发团队等方式，持续推动地热能勘探开发利用颠覆性技术攻关，助力地热能产业提质增效。2013年欧盟推出“地平线2020（horizon2020）”计划，投入8360万欧元资助11项地热能研究项目，推动地热能增强型地热系统等前沿科技和关键技术攻关。2015年，美国政府提供1.4亿美元设立FORGE项目，在水热型地热能勘探开发利用技术、增强型地热系统等方面开展了一系列攻关，有力促进了地热能勘探开发利用技术进步和产业发展。国际合作，助力发展中国家地热能较快发展。发展中国家也高度重视地热能产业发展，通过吸引国外资金和先进技术开发利用本国地热能。如肯尼亚奥卡利亚（Olkaria）地热田，通过广泛吸引包括中国、冰岛在内的国际合作和技术援助，实现对埋深为2200米的330℃水热型地热能的开发利用，为肯尼亚地热能发展打下了良好基础。11二、中国地热能发展现状中国地热能资源丰富，但资源探明率和利用程度较低，开发利用潜力很大。近年来，中国地热能勘探、开发及利用技术持续创新，地热能装备水平不断提高；浅层地热能利用快速发展，水热型地热能利用持续增长，干热岩型地热能资源勘查开发开始起步，地热能产业体系初步形成。同时，中国地热能发展也存在不充分不协调的深层次问题亟待解决。（一）中国地热能资源潜力很大“十二五”期间，中国地质调查局组织完成全国地热能资源调查，对浅层地热能、水热型地热能和干热岩型地热能资源分别进行评价。结果显示，中国大陆336个主要城市浅层地热能年可采资源量折合7亿吨标准煤，可实现供暖（制冷）建筑面积320亿平方米，其中黄淮海平原和长江中下游平原地区最适宜浅层地热能开发利用。中国大陆水热型地热能年可采资源量折合18.65亿吨标准煤（回灌情景下）。其中，中低温水热型地热能资源占比达95%以上，主要分布在华北、松辽、苏北、江汉、鄂尔多斯、四川等平原（盆地）以及东南沿海、胶东半岛和辽东半岛等山地丘陵地区，可用于供暖、工业干燥、旅游、康养和种养殖等；高温水热型地热能资源主要分布于西藏南部、云南西部、四川西部和台湾省，西南地区高温水热型地热12能年可采资源量折合1800万吨标准煤，发电潜力7120兆瓦，地热能资源的梯级高效开发利用可满足四川西部、西藏南部少数民族地区约50%人口的用电和供暖需求。据初步估算，中国大陆埋深3000—10000米干热岩型地热能基础资源量约为2.5×1025焦耳（折合856万亿吨标准煤），其中埋深在5500米以浅的基础资源量约为3.1×1024焦耳（折合106万亿吨标准煤）。鉴于干热岩型地热能勘查开发难度和技术发展趋势，埋深在5500米以浅的干热岩型地热能将是未来15—30年中国地热能勘查开发研究的重点领域。（二）中国地热能产业体系已显现雏形中国是世界上开发利用地热能资源最早的国家之一，骊山汤等温泉的利用可追溯至先秦时期。20世纪50年代，中国开始规模化利用温泉，相继建立160多家温泉疗养院。70年代初，中国地热能资源开发利用开始进入温泉洗浴、地热能供暖、地热能发电等多种利用方式阶段。21世纪以来，在政策引导和市场需求推动下，地热能资源开发利用得到较快发展。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。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13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。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。其中，天津市供暖建筑面积为2100万平方米，居全国城市首位，占全市集中供暖建筑面积的6%；河北省雄县供暖建筑面积为450