探索“雄安模式”，建立我國地熱能資源高質量開發利用長效機制

郭焦鋒，郝愛兵，吳愛民，唐金榮， 李繼峰，周錦明，宋　巖， 王曉毛

(1.國務院發展研究中心 資源與環境政策研究所， 北京　100010;2.中國地質調查局， 北京　100037； 3.國家信息中心 經濟預測部， 北京　100045;4.潛能恒信能源技術股份有限公司， 北京　100107;5.中國石油大學(北京) 非常規天然氣研究院， 北京　102249;6.中國石化集團新星石油有限責任公司， 北京　100083)

一、我國地熱能資源豐富，河北雄縣大規模應用證明了地熱能經濟性開發的巨大發展潛力

地熱能是一種清潔低碳、分布廣泛、資源豐富、安全穩定、優質的可再生能源，可分為淺層土壤型地熱能(地表水源、地表以下200米深度以內的土壤源等熱能)、中深層水熱型地熱能(深度大于200米)和干熱巖型(深度在3 000～10 000米)三類。地熱能開發利用具有供能持續穩定、高效循環利用、可再生的特點，可減少二氧化碳排放、改善生態環境，在未來清潔能源發展中占有重要地位。《地熱能開發利用“十三五”規劃》提出，到2020年，我國地熱能年利用量將達到7 000萬噸標準煤，在一次能源消費總量(48億噸標準煤)中占比達1.46%，比2015年提高1個百分點，其將占“十三五”時期新增非化石能源3個百分點的1/3。而且，在滿足城市能源供應之外，進一步發展醫療、健康、養老、現代農業等，構建地熱能全產業鏈，實現地熱能梯級高效利用，可進一步提高地熱能利用的經濟性，有助于在整體低迷的能源產業中加速發展成新動能，并有可能成為傳統的以化石能源為主的能源結構轉型的新方向。

我國地熱能資源十分豐富，“十二五”期間中國地質調查局的初步評價結果顯示，全國地熱能資源年可開采量約26億噸標準煤(不含干熱巖型)。其中，淺層土壤型地熱能資源年可開采量約7億噸標準煤，可實現建筑物夏季制冷面積326億平方米、冬季供暖面積323億平方米；中深層水熱型地熱能資源量約1.25萬億噸標準煤，年可開采資源量約19億噸標準煤；埋深在3 000～10 000米的干熱巖資源量折合856萬億噸標準煤。長江沿岸是我國地熱能資源稟賦最好的區域之一，分布廣、類型多、開發利用條件好，蘇北、江漢等盆地中低溫地熱能資源豐富，云南、四川等地區具有高溫地熱能資源，預計到2020年長江經濟帶地熱能供暖(制冷)面積有望達4億平方米、發電裝機容量達40萬千瓦。華北、松遼、鄂爾多斯等盆地具有豐富的中深層水熱型地熱能資源，北京、天津、河北、山東、河南、陜西、山西等省市是我國最適宜開發利用地熱能的地區，每年可開發利用的地熱能資源量約10.4億噸標準煤。雄安蘊藏著豐富的地熱能資源，其中，淺層土壤型地熱能可滿足起步區3 000萬平方米、全區約1億平方米建筑面積的供暖(制冷)需求；中深層水熱型地熱能靜態資源量約29.54億噸標準煤，年可開采資源量約485萬噸標準煤；干熱巖地熱能地下靜態遠景資源量可達100億噸標準煤。

雄安已有經濟性開發利用地熱能的成功經驗。2009年以來，中國石化依托河北雄縣優質的地熱能資源，采用石油開采的同層回灌技術，有效保持地層壓力、保護水資源，已建成覆蓋雄縣城區450萬平方米建筑面積的地熱能供暖能力，形成了“基本零排放、取熱不耗水、運行成本低”的清潔供暖“雄縣模式”，供暖季平均日常費用僅為7.5～10元/平方米，比燃煤取暖低約5元/平方米。目前該做法已推廣到河北大名、山西太原等地，雖然這些地區地熱能資源條件次于雄縣，運行成本略高，但供暖季平均日常費用約10～13.5元/平方米，不足電采暖和氣采暖一半的費用，比燃煤取暖低約2元/平方米。鑒于此，未來可在雄安新區形成地熱能全產業鏈高質量開發利用的“雄安模式”，并大規模推廣應用，成為北方地區和長江經濟帶清潔供能的重要資源保障。

二、我國地熱能開發利用仍存在“共性不充分、個性不平衡”的深層次問題

近年來，我國地熱能產業得到較快發展，年利用量連續多年位居世界第一。包括《可再生能源法》《地熱能開發利用“十三五”規劃》等在內的法律法規和標準規范陸續出臺，地熱能開發利用的政策法規體系已初步形成，但是當前地熱能開發利用仍存在一些不充分、不平衡的深層次問題。

(一)從地熱能開發的共性看存在明顯的不充分問題

1.對地熱能認識不充分。一方面是概念模糊，目前在諸多已經發布的法律法規政策文件中(如《可再生能源法》《礦產資源法》《水法》《關于地熱能水礦泉水管理職責分工問題的通知》等)，將地熱能混稱為地熱能、地熱資源、地下水、地下淡水、地熱水、礦泉水等，這些術語的界限模糊導致在實際管理和監管中派生出一系列問題。另一方面，因過去對地熱能的認識不足、概念不清晰，一些部門仍然依據不同規定和各自理解行使對地熱能的相應職權，導致地熱能管理混亂，嚴重阻礙了地熱能產業的健康發展。

2.對地熱能資源勘查評價不充分。勘查評價投入嚴重不足，“十二五”期間地熱能資源勘查評價投入僅4.16億元，相對于每年投入數百億元的石油天然氣勘探資金可以說是杯水車薪，與查明北方地區和長江經濟帶乃至全國地熱能資源家底的資金需求存在很大差距。數據基礎較差，目前公布的全國地熱能資源總量是個估算數，數據基礎與地熱能發達國家相比存在明顯差距，比如雖中美兩國國土面積相當，但美國已取得了17 000多個大地熱能流數據，而已公開發表的中國大陸地區熱流數據僅1 230個。勘查滯后于開發，部分地區對地熱能資源勘查評價的工作重視不夠，勘查評價遠滯后于開發利用，多數已形成相當規模的地熱田尚未開展系統勘查評價，開發管理缺乏科學依據。

3.對地熱能產業發展初期扶持的政策不充分。目前，中央和地方政府出臺了一些財政和價格鼓勵政策，對加快淺層土壤型地熱能開發利用以及促進北方地區清潔供暖具有積極的引導作用，但是缺少體現可再生能源性質的地熱能“取熱不耗水”稅收激勵政策。傳統地熱能利用往往是“取熱又取水”，用后尾水直排不回灌或者僅回灌到淺水層，這既造成地面和地下飲用水層的污染，也導致局部區域地下水位迅速下降、地熱能資源面臨枯竭。北方是嚴重的缺水地區，華北平原地下水漏斗區*華北平原地下水漏斗區形成的直接原因是多年來淺層第四系地下水超采所致，與雄安新區深層特別是霧迷山組地熱田的開發之間沒有關聯。在雄安新區，深層霧迷山組頂面埋深一般在1 000～3 000米，上覆沉積了厚達千米以上的砂泥巖地層，至上而下第四系厚度約為450～550米、新近系明化鎮組沉積厚度400～1 000米、館陶組沉積厚度200～300米。這些砂泥巖地層構成良好的蓋層和隔水層，形成了淺層第四系地下水與中深層霧迷山組地熱能相互獨立的水力系統，兩者之間沒有直接關聯。監測結果表明，因在雄縣、容城開發中深層水熱型霧迷山組地熱能資源時實現了尾水全部同層回灌，做到“取熱不耗水”，2009年至今主力產層霧迷山組的水位基本保持穩定。的形成也可能與“取熱又取水”有關，傳統地熱能利用方式遭到有關部門和當地群眾的強烈反對，亟待出臺相關政策以破除利益固化的藩籬。

(二)從地熱能開發的個性看發展不平衡問題依然突出

1.重淺層輕中深層開發利用。淺層土壤型地熱能在我國已得到廣泛應用而中深層的則剛剛起步，且多數企業重水輕能，更關注熱水供暖、溫泉洗浴而忽視能源綜合開發利用；技術層面上更多地發展地埋管、地表水源等地源熱泵，而水熱型、干熱巖型地熱能勘探開發利用技術和裝備研發投入及應用嚴重不足，地熱能資源勘查與選區評價、砂巖經濟回灌、高效熱管和強化換熱介質技術、中低溫地熱能發電等技術亟待提升和突破。如自2017年以來雄安地熱能資源等方面的勘查已投入了大量的工作，基本摸清了地下地質情況及淺層土壤型地熱能的分布規律，但已完成的工作缺乏先進勘查技術的廣泛使用，大多是建立在重磁電和二維地震勘探及部分鉆孔基礎之上，難以“透視”中深層地質結構、熱儲層橫向物性變化和準確把握地熱能優質資源分布規律和儲量，制約了中深層地熱能資源的高效開發利用。

2.重單項規劃輕綜合規劃。目前已發布的與地熱能開發利用相關的規劃和文件達十多個，這些政策有力地促進了我國淺層土壤型地熱能的較快發展。但這些規劃之間不配套、不同層級規劃之間不銜接，且基本上沒有納入城市總體發展規劃和土地規劃中，這導致規劃的任務在實際中缺乏可操作性，《地熱能開發利用“十三五”規劃》中提出的地熱能利用目標將難以實現。

3.重審批輕監管。發展改革委、能源、自然資源、水利、住房和城鄉建設、生態環境等部門，目前對地熱能開發利用實行多頭管理、多級審批(中央、省、市乃至縣)。然而，水熱型地熱能資源與煤礦、常規油氣等礦產資源的利用方式完全不同，成片集中開發往往需要同時打多口井(包括取水井和回灌井)，目前的礦業權以單井或井組為單位分別核準，且探礦權、采礦權及取水許可證等申報程序復雜、周期長、費用高、辦理難度大。因而，由于政出多門，加上標準和技術規范不完備，對地熱能開發商的監管存在明顯的缺位和越位現象，淺層土壤型地熱能開發及對水資源和生態環境破環的亂象還在一些地區不同程度地存在。

三、以探索建立地熱能利用的“雄安模式”為契機，完善地熱能發展的法規、政策和管理體制，促進地熱能建立長效機制滿足北方地區和長江經濟帶對清潔用能的需要

豐富的地熱能資源稟賦在為未來發展提供雄厚物質基礎的同時，北方地區和長江經濟帶應更注重地熱能資源開發利用的質量和效率，以實現更高質量、更有效率、更加公平、更可持續的發展和人們對綠水青山的向往。

1.實施淺層土壤型地熱能和中深層水熱型地熱能開發利用并舉，積極探索多能協同互補、梯級高效利用方式，將地熱能單一開發的“雄縣模式”轉型升級為地熱能高質量開發利用的“雄安模式”。應根據雄安新區規劃建設創造“雄安質量”的目標要求，基于雄安地區的資源條件和清潔用能需求，面向建立綠色能源體系的目標，高起點、高標準、高水平地開發利用地熱能資源。為此，要努力轉變規劃理念和地熱能利用方式，實現地熱能全產業鏈高質量開發利用。在規劃理念上，由地熱能開發跟著城區組團走轉變為地熱能規劃先行；在供能來源上，由水熱型為主轉變為土壤型和水熱型乃至干熱巖型并舉；在供能方式上，由單一供暖轉變為電熱冷等多聯供；在用能方式上，由單一地熱能轉變為多能互補；在用能周期上，由一個供暖季轉變為一年四季；在產業鏈條上，由單一能源產業轉變為地熱能上中下游一體化產業集群。雄安要有序推進地熱能開發利用，做好地熱能開發與地下空間開發建設的統籌協調。要統籌協調不同類型地熱能開發與城市建設，低成本淺層土壤型地熱能重點用于建筑容積率較低的辦公園區和公共建筑等的供暖、制冷，開發成本較高的中深層水熱型地熱能資源主要用于容積率較高的城鎮地區。根據雄安能源發展規劃研究成果，至2022年，地熱能可完全取代煤炭等傳統能源，實現起步區供熱90%應用地熱能，地熱能成為雄安的主體能源；至2030年，地熱能占一次能源的比重約30%，其中干熱巖型地熱能占10%，實現電熱冷多聯供；至2040年，地熱能約50%用于發電，實現干熱巖型占地熱能利用總量的50%，并實現地熱能高效開發和梯級協同利用。

2.盡快明晰地熱能的作用和概念，建立完善地熱能的管理和監管體制機制，切實做到地熱能資源開發統一管理、全域管控。一是進一步明確地熱能開發利用的是地表及地下的熱能資源，在新時代下出臺或修訂的各種文件中均應表述為“地熱能”，并從已廣泛利用的北方地區和長江經濟帶開始逐步統一認識。如水電開發利用的是勢能(通過勢能做功發電)而不是水資源，同理，地熱能是利用熱能而不是水資源，淺層土壤型地熱能提取的是土壤、地表水源等介質中的熱能，中深層水熱型地熱能開發利用堅持“取熱不耗水”的原則僅提取其中的熱能(通過全部回灌，既不消耗地下水資源也不會產生污染)，干熱巖提取的是深層高溫巖體中的熱能資源。二是將地熱能利用(供熱)專項規劃納入區域或城市總體規劃中，科學布局，規模化利用。國務院能源主管部門會同自然資源、住房和城鄉建設等部門，完善城鄉供熱(制冷)規劃管理制度和有關技術規范，制定地熱能供熱(制冷)總體目標和基本思路，指導全國各地區科學有序、規模化利用地熱能。省級能源主管部門會同同級有關部門根據全國規劃要求，做好地熱能開發利用可行性論證，將地熱能供熱(制冷)納入當地基礎設施建設專項規劃，統籌開展地熱能利用。在北方地區和長江經濟帶能源轉型綜合應用示范工程地區，應設立地熱能利用發展目標，將地熱能利用納入本地區統一規劃，并列入地區生態文明建設指標考核體系，作為節能減排考核體系的加分項。三是盡快制定地熱能開發利用管理辦法，明確利用水資源與地熱能資源、取水與取熱的邊界和標準；明確取得地熱能資源礦業權證并經能源主管部門審核合格的“取熱不耗水”企業，無須辦理取水許可證。要打破多頭管理局面，按照“十九大”提出的加快生態文明體制改革的精神要求，地熱能勘探開發統一由能源主管部門或自然資源主管部門進行管理和監管。建立完善地熱田勘探開發市場準入規則、礦業權招拍掛出讓和第三方服務等相關制度；盡快完善中深層水熱型地熱能資源勘探、開發、利用的工程技術標準和規范體系，確保地熱能開發利用實現尾水100%回灌；強化監管，通過大數據等先進技術增強監管手段和水平，對違規違法企業給予曝光直至取締，堅決關停不符合技術標準規范要求的地熱能井，規范市場秩序，加強地熱能資源和環境保護。

3.加強資源勘查評價，摸清地熱能資源家底，在雄安新區先行推進。一是大幅度加大投入力度，開展全國地熱能資源調查評價，盡快查明我國主要水熱型地熱區(田)及淺層土壤型地熱能的地質條件、熱儲特征、地熱能資源的質量和數量，并對其開采技術經濟條件做出評價，為合理開發利用提供依據；抓緊建設全國地熱能資源開發利用大數據，包括地熱能資源基礎數據、開發利用動態和效率監測數據以及產業網絡信息發布系統等，加快推進大數據和信息開放共享，形成較為完善的地熱能資源調查評價與科學開發利用支撐體系。二是廣泛吸引社會力量、金融資本參與地熱能的地質勘查評價，在勘查評價數據統一納入國家地熱能大數據管理平臺的同時，參與勘查評價的企業優先獲得地熱能資源特許經營資格(采礦權)。三是在雄安先行開展人工地震數據采集，詳細評價地熱能資源分布及規模。借鑒油氣勘探開發的國際先進經驗和技術方法，精準勘探和評價地熱能資源，加快在雄安進行三維地震數據采集，建立大數據庫，利用三維地震及成像等技術摸清雄安地下立體空間的地熱能資源分布和儲量，利用并創新油氣資源勘查與評價、鉆井成井工藝以及地熱能尾水回灌、保溫與換熱、熱泵和發電等技術體系，高質量、高效率開發利用地熱能資源。

4.依據可再生能源法，參照現行的光伏發電的財政、稅收和綠色金融政策，對中深層水熱型和干熱巖型地熱能開發利用給予大力支持。建議在北方地區和長江經濟帶適度提高水資源稅額標準，使其真正反映不破壞地下水系的可再生能源特征及相關治理所帶來的社會成本；對以“取熱不耗水”方式(封閉管道同層回灌)開采水熱型和干熱巖型地熱能資源的企業的水資源稅先征后退；落實水熱型和干熱巖型地熱能開發利用企業以及相關設備和材料制造企業的相關增值稅、房產稅、城鎮土地使用稅優惠政策。設立地熱能資源開發利用專項補貼基金，將水熱型和干熱巖型地熱能開發利用納入到可再生能源基金補貼范圍內，并按照可再生能源綠色證書制度發放綠證配額；制定針對利用水熱型和干熱巖型地熱能替代化石能源供熱(制冷)的財政補貼,比照煤改氣政策以熱量(冷量)為單位進行補貼；增強對地熱能開發利用產業的扶持，鼓勵地熱能與天然氣、小水電和風電等清潔能源協同發展，借鑒霍爾果斯開發區經驗，對水熱型和干熱巖型地熱能示范項目和新技術研發新增投資的企業給予財政支持。

從雄安建設過程中高質量開發利用地熱能起步，推動地熱能勘探開發技術進步及利用水平的提高，梯級高效利用地熱能資源，形成包括發電、供暖、制冷以及健康醫療、溫泉旅游、種植和養殖等地熱能產業體系。盡快將地熱能利用的“雄縣模式”升級為地熱能高質量開發利用的“雄安模式”，并推廣到全國地熱能資源豐富的地區。特別是在淮河以南的長江經濟帶地區，大力推廣利用地熱能實現冬季清潔供暖、夏季清潔制冷，可以極大地提升淮河以南地區人民的生活質量，同時減少散煤使用，促進環境治理，建立我國地熱能利用的產業體系，推動我國能源體系向綠色低碳轉型！