作者：杨宇侨
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随着碳达峰、碳中和理念的广泛传播，清洁能源的开发利用愈发重要。清洁能源并不神秘，我们晒过的太阳、跨过的河流、感受过的风，甚至是看不见的地底下，都蕴藏着大量的可再生能源。
地壳内的岩浆活动、火山活动和构造运动，常形成“地热异常区”，当地热在一定范围富集，达到一定程度，便形成了可用于供暖、种植、养殖以及发电的地热资源，分布广泛、储量丰富，且对昼夜、季节没有要求，利用率非常高。
地热资源的 分类和利用
地热资源可根据赋存的地质条件、分布特征、温度、赋存状态等标准分类。为便于理解，我们简单地沿着地下深度依次介绍：
地表温泉
首先是裸露在地表的各类温泉，这是我们能够直接接触到的地热资源，具有供热采暖、医疗养生、旅游娱乐等用途，是中低温地热资源的重要组成。温泉的开发利用具有良好的社会和经济效益。
浅层地热能
腾冲温泉（图源网络）
从地表往下挖，我们会在地下浅部（小于200米）遇到温度略高于地表长年平均温度的岩土和地下水，其中蕴含的地热能，我们称之为"浅层地热能”。可以通过地源热泵技术用于生活供暖、制冷，节省了其他能源，也能达到“冬暖夏凉”的效果，在全球都有广泛的应用。我国是浅层地热能利用得最多的国家之一。
水热型地热能
Geothermal Resource of Hydrothermal Type
从200米往下，大部分地区地下温度一般随深度增大而升高，平均地温梯度为深度每增大100米，温度升高2-4℃，地下水的温度也相应升高。人们通常把温度150℃以上的地热流体（水或蒸汽）称为高温地热，90-150℃为中高温，90℃以下则称中低温。
高温和中高温地热流体可以用于地热发电和供暖/制冷；中低温的热水可直接用于供暖、种植、养殖。液态水和蒸汽中的热能，统称为“水热型地热能”，相较“浅层地热能”用途更为广泛。典型的案例有我国西藏的羊八井地热电站。
干热岩型地热能
Hot Dry Rock
干热岩（图源网络）
再往下，就是大于3000米深度的地下深层岩石，资源储量最大的"干热岩型地热能”就分布于此。早在2012年，国土资源部发布的官方数据就表明，中国大陆3000-10000米深处的干热岩资源总计约为中国当时年度能源消耗总量的26万倍，相当于860万亿吨煤。
这一庞大资源的开发难度非常高，需要建立完善的增强型地热系统（EGS），需要投入巨量资源，且开发具有很高的风险成本。国外对EGS的定义为“采用人工形成地热储层的方法，从低渗透性岩体中经济地采出深层热能的人工地热系统”。干热岩型地热能的利用方式是热能发电。
我国的 地热资源开发
明白了地热能的概念和大致分类，一定会对我国地热资源的开发现状有所好奇。
我国地热开发的第一次高潮是在20世纪70年代，而真正形成产业是在改革开放之后，90年代中期的温泉投资热潮、20世纪末引进的地源热泵技术，让中国在地热直接利用方面跃居并保持世界第一。
“十二五”期间，国土资源部对336个地级市以上城市地热资源普查结果显示，我国地热资源年可开采量达26亿吨标准煤，但目前实际开采量只有2100万吨标准煤，其中适宜供暖制冷的地热能年可开采量达7亿吨标准煤。截至2015年底，我国年利用浅层地热能对建筑物供暖制冷面积为3.92亿平方米。
我国“十三五”期间，计划新增地热能供暖（制冷）面积11亿平方米，到2020年，地热供暖（制冷）面积累计达到16亿平方米。地热发电计划从25兆瓦增加到530兆瓦，但实际只完成了计划指标的4%。
日前，国家八部委联合发布的《关于促进地热能开发利用的若干意见》，提出到2025年，地热能供暖（制冷）面积比2020年增加50%；到2035年，地热能供暖（制冷）面积及地热能发电装机容量力争比2025年翻一番。
机遇与 挑战
我国在地热资源的直接利用方面发展很快，长期处于世界领先，但在地热发电方面发展相对缓慢。
随着国家“双碳”战略的实施和清洁能源鼓励政策的进一步完善，地热资源特别是中深层的水热资源势必会得到更充分的开发利用，不只是青藏高原、华北盆地和东北地区，长三角和东南沿海的中深层地热资源开发也会齐头并进。
深圳大学深空深地学科交叉研究中心正致力粤港澳大湾区地热资源勘探开发，力争打造“地热+”碳中和校园示范工程，推动地热能开发利用的持续高质量发展，助力实现碳达峰、碳中和目标
编审：刘燕、黄少鹏
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