雾霾克星

编者按：在昨天推送的文章里，《比尔盖茨马云等富豪的10亿美元能源基金打算投这些项目》，能见翻译了比尔盖茨等人设立的能源突破基金（BEV)未来20年的投资蓝图，在这份蓝图里，电力被摆在首位，同时增强型地热系统（也叫干热岩）发电甚至被摆在了光伏和风能发电的前面。不管BEV这份投资蓝图有没有先后顺序，包括干热岩在内的中国地热开发利用，已经在“大佬”的号召和“榜样”的带领下进入了春天。

创新经常发生在不引人注意的边缘地带，就比如地热。

在非化石能源利用中，地热探索利用的较早，但相关政策出台较晚，2016年，随着能源结构调整、地热产业“十三五”规划即将出台等，地热行业的发展迎来了春天。

雾霾攻坚 战火燃向供暖

11月17日，2016中国地热国际论坛在京召开，会场爆满，大大超出主办方的预期。原定500人的会议，报名人数超过700人，不少人是站着听完了两天的论坛发言。

“以前的确是不温不火，现在肯定是地热的春天了，而且很可能马上就进入夏天。”中国工程院院士、国家地热能中心指导委员会主任曹耀峰说。

与电相比，无论是政府还是社会舆论，对“热”的关注明显较弱。“在热这块儿，还没有建立起完整的评价体系。”曹耀峰一言以蔽之。

没有完整的统计数据，没有分门别类的专项规划，尽管每年有相当比例的能源被直接用于供暖/制冷，但摆在专家和政府面前，却是一笔糊涂账。

如果不是每年一进入供暖季便迎来雾霾梦魇，地热能也许还会一直默默无闻。

然而，从2012年开始，针对火电厂大气污染排放标准升级工作开始，标志着中国用真金白银对雾霾说“不”，2013年雾霾压力下，中国国务院常务会议决定加快油品质量升级，轰轰烈烈的火电脱硫脱硝、油品质量升级工作进行了数年时间，投资数以千亿，但雾霾依旧侵扰中国。由此，这场雾霾攻坚战终于不得不将战火燃向供暖。

多数北方城市集中供暖都采用燃煤锅炉，此外还有大量的城市及农村居民燃烧散煤来取暖，分散、量大、难管理，没有确切的数据可以证明这部分能源消费对雾霾造成的影响，但从政府制定的标准来看，这一部分的能源消费对环境的影响绝对是不容忽视的。

目前我国绝大部分地区的供暖采用燃煤锅炉，根据燃煤供暖锅炉《锅炉大气污染排放标准》（GB13271-2014），二氧化硫、氮氧化物和粉尘排放标准分别为400mg/m3、400mg/m3、80mg/m3，而燃煤电厂锅炉执行《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011），二氧化硫、氮氧化物和粉尘排放标准分别为100mg/m3、100mg/m3、30mg/m3。采暖锅炉二氧化硫、氮氧化物和粉尘分别是电厂锅炉的4倍、4倍和2.5倍。而那些大量的散煤直燃取暖，污染物排放量更是达到工业燃煤的十几倍。

能源消费历史证明，规模化是提高能源效率的必然之路。中国石化集团下属子公司新星石油有限责任公司通过开发利用地热能，规模化供热制冷，能耗水平大幅降低，能源利用效率大幅提升，平衡了清洁环保与经济效益之间的矛盾关系。

数据显示，在能源消费结构中，地热等非化石能源利用每提高1个百分比，相当于替代标煤3750万吨，减排二氧化碳约9400万吨、二氧化硫约90万吨，氮氧化物约26万吨，对我国调整能源结构、节能减排、环境改善具有重要意义。

地热清洁供暖 技术驱动的市场化之路

在地热产业的春天将到未到之前，回顾这一产业从萌芽到现在的明显升温，走过的是一条技术驱动的市场化道路。

规模化开发利用地热能，首当其冲的是技术难题。我国对地热的利用古已有之，最为人熟知的利用方式便是温泉洗浴，此后热泵技术的发展，使得利用浅层（＜200m）地热能量供热/制冷成为现实，诞生了一批热泵设备制造商和集成商。但热泵产业从业群体众多，技术水平参差不齐，施工质量难以保障，部分项目耗电量大，节能效果差，此外还有许多企业不重视地下水的保护，不采取尾水回灌措施，破坏了项目所在地的地下水资源。

中国石化用了10年时间打造地热产业，如今技术的成熟度在示范项目已经得到印证。

2006年，新星石油公司与冰岛极地绿色能源集团共同投资组建了中石化绿源地热能开发有限公司，主要从事地热产业化开发。冰岛是世界上地热资源最丰富的国家，地热技术领先，地热产业发达，合资之后，以陕西咸阳为起点，双方开始了合作开发地热资源的第一步。

新星石油作为中国石化以地热能开发为主的新能源专业公司，其前身是原地矿部石油地质海洋地质局，自上世纪五十年代以来，曾先后在中国陆地及海洋76个盆地进行了系统的油气普查工作，在其中的35个盆地发现了工业油气流，引领了中国石油工业以大庆油田的发现、珠江口盆地和东海陆架盆地的突破、新疆塔北沙参2井打出高产工业油气流为标志的三次重要战略性转折，为发展我国石油工业做出了巨大贡献。

地热勘探、钻井、完井，对石油系统出身的新星公司而言，技术挑战难度并不算大，拦在地热开发利用前面的主要技术难关是地热尾水回灌，这一技术如果不能顺利掌握，地热能开发利用的过程中会造成地下水位下降、地下水资源污染等严重环境问题。

2008年11月，在陕西咸阳打下了第一口地热尾水回灌试验井，这也是石化第一口地热尾水回灌井，掀开了地热资源可持续利用的新一页。回灌技术得到攻艰后，地热能利用不仅可实现环境保护，还实现了地热的可持续利用。

专业的地质勘探人才、丰富的勘探经验、完善的石油合作伙伴网络，使得新星石油公司在我国中深层地热开发利用的竞技场上脱颖而出，在地热资源勘探、地热资源评价、地热钻井成井、地热尾水回灌、地热资源梯级利用及信息化等六大领域，新星石油打造了一个完整的地热产业链技术体系。

六大技术体系保障了高品位地热能源从地下源源不断地取出，将地热规模化开发利用变成了现实，而新星石油探索出的“雄县模式”解决了地热规模化开发的商业困境。

“雄县模式”：开启地热春天的商业化钥匙

无序的市场隐藏着最深刻的理性。地热春天的到来，离不开两大因素的支撑，一是技术，二是模式。

技术难题攻克后，还需要探索出持续稳定经营的商业模式，2009年，雄县政府确定由绿源地热能公司开发当地的地热资源，授予公司地热资源开发特许经营权，在规模化开发利用地热能方面，双方用7年的时间，探索出了“雄县模式”。

“雄县模式”可以用四个统一来概括：统一政策，由政府统一制定地热勘探、开发、运行维护、暖费贴费收取等方面的优惠政策；统一管理，成立地热管理办公室，对地热能的综合利用进行统一管理；统一规划，编制的地热发展专项规划，纳入城市建设和经济发展总体规划之中；统一开发，授予新星公司地热资源开发特许经营权，进行整体开发。

“像雄县这样的地热资源，这种整体开发的模式，我们测算5-6年时间就可以收回投资。”新星石油副总地质师刘金侠介绍。

目前，新星石油在雄县实现了县城地热供暖全覆盖，供暖面积450万平方米，既要追求良好的经济效益，又要保证资源的可持续利用，就要考虑到许多技术细节。

以雄县的人才家园社区为例，打几口井开发地热能、几口井用来回灌地热尾水才最经济又环保，用什么样的换热器换热效率最高，如何根据室外及室内温度决定换热水的温度以尽量减少热泵能耗，这些可以提升效益的细节都需要技术和运营保障。

“在雄县的地热资源开发利用中，公司采取了先进的热储评价、采灌均衡、定向钻井、间接换热、有效集输、梯级利用、动态监测、高效运营等技术，大大提高了热利用效率，降低了运营成本。” 中国石化高级副总裁王志刚介绍。

地热春天：从点到面、从项目到产业的新跨越

技术已成，商业模式得到印证，然后呢？

仅仅今年下半年，曹耀峰数了数，自己就参加了超过20多个论坛活动，他的目的很简单，就是要告诉更多的地热产业利益相关者，中国石化已经准备好了，要在地热领域大干一场。

陕西咸阳、河北雄县，是中国石化地热产业的发轫之地，尽管如今已经建成了“无烟城”，但这两个地区和绝大多数的北方城市一样，一进入秋冬季，雾霾依旧如约而至。

中国石化想在全国更多的城市复制“雄县模式”，因为越来越多的城市“无烟”，才有可能迎回那片湛蓝的天空。11月17日，王志刚在论坛上表示，“十三五”期间，中国石化将在全国再造20个“无烟城”。

陕西咸阳、河北雄县单点战役的成功，为中国石化在全国规模复制20个无烟城奠定了基础，此外，中国石化还将在京津冀地区开始一场区域性的新尝试。“十三五”将是我国地热产业从点到面、从项目到产业的跨越期。

当前雾霾最盛、同时也是最受关注的地区便是京津冀，因此这场雾霾的攻坚战必然是首先从京津冀打响——政府的表态、实际投入的资金、监管措施的落实，应对雾霾，京津冀绝对是全国最真心实意之地。

王志刚透露，根据“国家地热产业发展十三五规划（征求意见稿）”，确定了京津冀协同发展区地热资源综合利用重大工程，未来将采用“深浅结合，综合利用，加强监测，注重环保”的思路开发利用地热资源，“十三五”期间，京津冀地区将新增地热供暖/制冷面积31000万平方米，其中新增中深层地热供暖面积16000万平方米，新增浅层地热能供暖/制冷面积15000万平方米。

河北地热资源开发重点

北京地热资源开发重点

天津地热资源开发重点

地热产业发展壮大还需政策加码

10年前，中国地热产业还是处于起步阶段，现在技术、商业模式、外部环境都已经准备好了，政府主管部门也充分认识到地热产业的重要性。

“国际上地热能正在进入新一轮快速发展时期，技术进步加速，市场竞争力明显提升，正在成为可再生能源发展的又一支骨干力量。可以肯定，在新一轮全球能源革命中，必将占据重要的地位。” 国家能源局副局长李仰哲表示。

我国首个地热专项规划也即将发布，曹耀峰说：“地热能未来会成为地球的支柱能源之一。过去风能、太阳能在列入国家规划后，获得了突飞猛进的发展，从风能太阳能开始编制规划10年来的发展速度不难看出，地热产业的发展前景将不可限量。”

从数据来看，国家“十一五”规划中列入了风能、太阳能规划目标后，10年来风能装机容量从2005年的126万千瓦增长到2015年的12934万千瓦，增长了103倍，太阳能光伏发电装机容量从2005年的7万千瓦增长到2015年的4318万千瓦，增长了635倍。

政府的政策文件中，关于地热的篇幅开始慢慢变大了一些，《国家能源局关于印发2016年能源工作指导意见的通知》中，对不同地区的地热利用形式已经给出了十分具体的意见：在京津冀等北方城镇地区推广中深层地热能集中供暖。在长江中下游地区推广地源热泵供暖制冷应用。推进西藏高温地热发电项目建设和中低温地热发电试验。

国家地热能中心技术委员会名誉主任、中国科学院院士汪集旸测算了下，只考虑地源热泵供热，市场规模便不容小觑。“我国拥有全球最大的建筑市场（现有建筑面积500亿m2 ），若以现有建筑面积的5%，新增建筑面积的40%采用地源热泵供热，则供热面积可达32.5亿m2，潜在市场规模1万亿元。”汪集暘说。

中深层地热能集中供暖的市场，新星公司早已明确了接下来的重点，新星公司刘金侠透露，选择京津冀、山西太原市、陕西咸阳市、山东东营市、山东菏泽市、黑龙江大庆市、河南濮阳清丰县建设中深层地热供暖重大工程（项目）。

新星公司在地热产业趟出了一条路，但若要实现“十三五”大规模复制“雄县模式”的目标，刘金侠期待政府能够给予更多支持，比如研究制定地热供暖财政补贴政策和地热发电上网电价政策等。将地热供暖纳入城镇基础设施建设，在市政工程、建设用地、用水用电价格等方面给地热能开发利用提供政策支持。根据示范项目进度适时推动出台地热发电上网电价政策。结合电力体制改革，探索地热开发企业通过市场方式获得低成本电力。