地热能领域产业发展现状 我国地热能产业体系已显现形 中国是世界上开发利用地热能资源最早的国家之一，山汤等温泉的利用可追至先秦时期。
        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溶、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1767万平方米，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450万平方米，满足县城95％以上的冬季供暖需求，创建了中国首个供暖“无烟城”，形成了水热型地热能规模化开发利用“雄县模式”。据不完全统计，截至2017年底，全国水热型地热能供暖建筑面积超过1.5亿平方米，其中山东、河北、河南增长较快，中国地热能发电始于20世纪70年代，1970年12月第1台中低温地热能发电机组在广东省丰顺县邓屋发电成功;1977年9月第1台1兆瓦高温地热能发电机组在西藏羊八井发电成功，中国成为世界上第8个掌握高温地热能发电技术的国家，1991年，西藏羊八井地热能电站装机容量达25.18光瓦，其供电量曾占拉萨市电网的40％ ~60％，截至2017年底， 合国地热能发电装机容量为27.28兆瓦，排名世界第18 位。 干热岩型地热能资源查开发处于起步阶段，干热岩型地热能是未来地热能发展的重要领域。美国、德国、法国，日本等国经过20~40年不等的探索研究，在干热岩型地热能查评价、热储改造和发电试验等方面取得了重要进展，积系了一定经验。相比面言中国起步较晚，2012年科技部设立国家高新技术研究发展计划(863 计划)，开启了中国关于千热岩的专项研究。
       2013年以来中国地质调查局与青海省联合推进青海重点地区千热岩型地热能勘查，2017年在青海共和盆地3705米深处钻获236℃的干热岩体，是中国在沉积盆地区首次发现高温干热岩型地热能资源。通过深入试验研究，未来有望在干热岩型地热能开发技术方面取得突破，可推动中国地热能发电及梯级高效利用产业集群较快发展。 地热能勘探开发利用装备较快发展。用于地热能勘探开发的地球物理、钻并、热系、换热等一系列关键装备日趋成熟，地球物理勘查方面，中国拥有世界先进的二维地震、三维地震、时频电磁、大地电磁、重磁等装备。钻井工程方面，中国已成功研制万米钻机，石油钻井深度超过8000米，全孔取芯的大陆科学钻探钻并深度达7018米，这些钻机均可用于地热能钻井工程。2018年完成的中国大陆科学钻探松科二井高温水基泥浆耐温达242℃，实施井底动力的螺杆钻具时温度达180℃，可替代螺杆钻具的涡轮钻具时温度突破240℃。热泵装备方面，目前中国已是地源热泵生产与消费大国，国产成套设备生产水平日益提高，国产设备占据了大部分国内市场， 近年来，随着国家财税和相关激励政策的出台实施，地源热泵系统和水热型地热能供暖系统发展迅速，带动了上下游相关新村料和高端装备产业、科研和服务业快速发展。 产业投融资情况 地热项目具体的投资与投资地的资源禀赋有着密切关系。地热资源的温度、深度、化学特性和渗透性是影响投资和开发利用成本的主要因素，温度决定了能源转换技术的选择以及能源存储、转化、传输的整体效率；现场的位置及交通、地形、当地气候条件、土地利用类型及所有权都是地热投资于开发时所需考虑的成本因素。
       01 全球地热能产业投资再次超过3000亿美元 2019年1月彭博新能源财经（BNEF） 公布了其年度全球清洁能源投资数据，显示2018年的总投资达到了3331亿美元，尽管这比2017年的3617亿美元下降了7％，但这是清洁能源投资连续第五年超过3000亿美元。其中地热能2018年的总投资再次超过3000亿美元，总投资达3321亿美元，较2017年下降8%。
       02 中国地热全产业链投融资体系日趋完善 随着城镇化快速发展、替代燃煤锅炉和散煤等因素，地热供暖制冷市场空间不断增大；中深层地热利用项目向大型化延伸，产业项目规模不断提升；热源形式愈发多元，“非常规热源”供暖制冷案例越来越多；地热开发商业模式不断创新，PPP 模式等逐渐完善；中深层地热发电蓄势待发，企业投入积极性高涨。 国家《地热能开发利用“十三五”规划》出台后，各省纷纷编制出台相应计划；“深地探测”被列入《“十三五”国家科技创新规划》。十三五”期间，地热产业将拉动直接投资4000亿元，并带动地热全产业链总投资超1万亿元；地热能年利用量相当于替代化石能源7000万吨标煤，对应减排二氧化碳1.7亿吨；上下游产业链可提供近80万个就业岗位 。
      地热开发利用政策
       01 国家法律框架与管理制度初步建立，政策措施陆续完善 2000年之前，我国规范开发利用地热资源的政策法律依据是《矿产资源法》。2000年之后《水法》、《可再生能源法》等法规出台，对地热资源的开发利用做了进一步规范。除法规之外， 政府还出台了一系列行政文件如规划、纲要和指导意见等（图1）。按照可再生能源电价附加政策要求，对地热发电商业化运行项目给予电价补贴政策。通过合同能源管理实施的地热能利用项目，可按现行税收法律法规的有关规定享受相关税收优惠政策。鼓励各省、区、市结合实际出台具体支持政策。目前北京、烟台、重庆、沈阳、合肥等地均出台了有关地热利用补贴政策，补贴的对象主要是城市地源热泵和城市供暖。 图1 国内地热产业相关政策
       02 地方政府出台政策推动地热产业发展 为促进地方地热资源开发利用，部分地方政府也出台了一系列政策，这些政策包括针对地热资源的管理办法、条例以及工程实施方案。如《北京市地热资源管理办法》、《天津市地热资源管理办法》、《云南省地热资源管理条例》和《内蒙古地热资源管理条例》等。建筑能耗在中国能源消费结构中所占比重已经达到27.6%，针对地热项目投资高，投资回收期长影响投资积极性等现象存在，各级地方政府依据国家颁布的各项政策法规推行建筑节能，分别制定了地热供暖/ 制冷的补贴政策（见表2），但仍有许多省市缺乏相应可操作的扶持政策。 表1 各地出台地热资源管理办法 表2 部分地方政府出台地热利用政策支持 地方政策名称具体内 地热能领域产业发展关键因素 及技术需求 中国地热能勘探、开发及利用技术持续创新 地热能勘探技术不断成熟。
        自20世纪70年代以来，地热地质、地球物理、地球化学、钻井工程等理论和技术方面取得重要进展。
        一是地热地质研究方面，在大地热流场、地热成因、热富集规律分析、地热能资源评价等方面取得一系列研究成果，正在积极探索深部地热成因，地热田三维地质建模、热储精细描述、采灌均衡下的资源评价等，为地热能资源勘查开发提供理论指导。
       二是地球物理方法初步形成从重磁电普查到地震勘探详查的多种方法综合地球物理勘探技术。近年来，地热能赋存的地质与地球物理特征综合系统研究能力和水平、三维地震地质结构模型精细刻画技术取得长足进步，提高了水热型和干热岩型地热能资源靶区优选和钻孔定位的精度和效率 三是地球化学勘探技术体系已逐步形成。经过数十年的发展，基本建立了一套基于气体，水和岩石的化学与同位素等地球化学方法可用于地热能异常区判定、热储温度估算、地热水成因推断、结垢与腐蚀作用预测等。 四是钻井技术取得很大进步。20世纪90年代后期至今，中国开始将石油完井技术工艺与相关地热能工程施工结合，大大提高了估并效率，缩短了建井周期。先后在西藏羊八井、肯尼亚，土耳其等地区成功钻探多口300℃以上的高温地热井。 地热能开发利用技术取得进展。热泵技术快速发展，形成适合中国国情的大型地源热泵、高温热泵和多功能热泵系统，主要技术与装备已基本实现国产化。 地热尾水回灌技术取得一定进展，岩溶型热储的尾水同层密闭回灌技术较为成熟；砂岩热储的经济回灌技术进行了大量科学试验与生产实践，取得较大进展，但尚未达到大规模经济学推广要求。 开展了地热能梯级利用技术积极探索，在京津冀和东南沿海地区初步建立发电。供暖二级地热能梯级开发利用示范基地。 攻关地热能探开发利用关健技术 中央财政和地方财政应设立地热能资源调查和科技创新重大专项资金，加大对地热能勘探开发利用核心关健技术研发的投入力度，加强地热能专用设备和特种技术的研发。 一是研发可直接探测地下温度场的地球物理、地球化学综合技术手段，实现地下温度场三维精细刻画，二是加强高温定向钻井技术和装备研发，突破时高温低成本钻井关健技术瓶颈，实现核心装备升级。
      三是加强砂岩热储的经济回灌技术攻关，改进回灌井成井工艺，优化采灌井网系统布局。四是开展干热岩型等深部地热能勘查开发技术攻关，突破储层改造和高效换热关键技术，五是探素梯级综合高效利用技术体系和商业模对发电供热、制冷、现代农业、商业应用等相关核心技术进行攻关。 地热能领域产业专利技术分析 地热能相关专利数量进入快速增长期 1970年和地热能相关的专利最早出现在美国，随后英国和德国的相关技术开始萌芽。1990年开始，地热钻探技术逐渐成熟，专利申请量开始小幅度增长；多国纷纷进入地热能开放于利用技术领域，日本和中国在该领域的专利申请量增速较快，专利的申请量开始进入迅猛增长阶段。2000年后，地热能领域专利数量从开始迅速增加，从2002年的561项/年，增长到2013年的2071项/年，三年时间内，增幅达四倍多。（由于专利从申请到公开的时滞性，近两年的数据比实际值略低） 地热能相关专利申请量变化趋势 地热能技术的主要申请国家包括中国、美国、日本、韩国、德国、印度、俄罗斯和英国。其后中国的专利申请数量最多，达到以上十国综合的42.17%，是美国专利申请量的将近两倍。 地热能相关技术分布 地热能技术热点主要分布在： 钻探与挖掘； 新材料开发与应用； 导热与制冷； 能量存储； 供热系统的开发等。 地热能领域的专利申请比较分数，如下表所示，本领域的前十位专利技术申请机构包括哈利伯顿公司等。
       其中，有两家机构隶属于中国，为天津大学和中国石油化工股份有限公司。 地热能相关专利技术申请人分布 中国地热能相关技术分布 中国申请人申请的地热能技术专利共计41742项，热点主要分布在： 钻探与挖掘； 供电系统开发； 新材料开发与应用 农业地热能应用； 供热系统的开发等。 作者单位 ：中科院文献情报中心咨询服务部 本文来源：高科技与产业化 免责声明：本文来自腾讯新闻客户端自媒体，不代表腾讯网的观点和立场。