青年地熱人的機遇與挑戰(zhàn)：從地熱計算器談起

孔彥龍

中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所

近日，《中國地熱》雜志邀請我為該雜志創(chuàng)辦的“青年之窗”欄目，撰寫首篇文章。“青年之窗”欄目是為中國地熱產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟青年委員會委員專門設(shè)立的欄目（下文簡稱為“專欄”），是委員們與業(yè)界分享心得的平臺。“專欄”希望我拋磚引玉，先談?wù)劗斚虑嗄甑責崛说臋C遇與挑戰(zhàn)，我也借此機會從我們團隊所承擔的地熱計算器軟件研發(fā)工作談一談自己的想法，與各位讀者交流，不當之處，敬請指正。

地熱計算器是一款致力于數(shù)值模擬技術(shù)在地熱產(chǎn)業(yè)場景化應(yīng)用的軟件，我們在其中內(nèi)置了地熱可持續(xù)開發(fā)利用的最新算法，通過調(diào)用數(shù)值模擬計算內(nèi)核，一鍵實現(xiàn)與地熱資源開發(fā)利用的相關(guān)功能，致力于數(shù)值模擬在地熱行業(yè)的應(yīng)用更加“簡易化”/“傻瓜化”。軟件輸出的結(jié)果以圖片和動畫的形式展示，便于從業(yè)人員直接使用。軟件目前已經(jīng)開發(fā)到了V3.0版本，實現(xiàn)了資源評價、井距優(yōu)化、淺層地熱開發(fā)和深井換熱（中深層地源熱泵）優(yōu)化等功能，未來的升級版本中會逐步加入更多實用功能。

地熱計算器自2020年8月發(fā)布以來，共吸引了國內(nèi)約200余家相關(guān)單位申請使用，使用的主體恰恰是青年地熱人，因此，我們可以從用戶的從業(yè)性質(zhì)以及提供的反饋信息，來了解一下青年地熱人的想法。

圖1：地熱計算器用戶單位分布

（1）青年地熱人積極進取，熱忱有加。地熱計算器從發(fā)布內(nèi)測版到3.0版，均吸引青年地熱人的廣泛關(guān)注，申請量呈遞增趨勢，大家認識到了數(shù)值模擬在地熱資源開發(fā)利用過程中的重要性，希望將之付諸實踐。

（2）青年地熱人熱心公益，具有奉獻精神。目前為止，地熱計算器均是免費向用戶發(fā)放使用授權(quán)，我們期待用戶的積極參與和信息反饋。事實上，絕大多數(shù)用戶提供了特別好的建議，并且十分積極的與開發(fā)團隊進行溝通，希望加入后續(xù)模塊的開發(fā)之中。

（3）青年地熱人從業(yè)群體壯大，從業(yè)類型廣泛。圖1是地熱計算器用戶的使用單位分布情況，可以看出高校、企業(yè)和事業(yè)單位基本上各占1/3，與我們編寫軟件的初衷基本一致：企業(yè)和事業(yè)單位占了2/3。高校是為企業(yè)和事業(yè)單位輸送人才的源泉，他們對軟件感興趣，也占到一定分量，為軟件的后續(xù)開發(fā)提供了生力軍。

當前，我國地熱發(fā)展遇到了空前的好機會，在中央提出二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和的宏觀背景之下，從國家到地方的不同管理部門均出臺了若干促進地熱開發(fā)利用的有利措施，科研投入呈顯著增加態(tài)勢，產(chǎn)業(yè)規(guī)模蓬勃發(fā)展，地熱用戶逐年增多。青年地熱人作為地熱管理、研究、開發(fā)與利用的重要力量在其中發(fā)揮了重要作用，也迎來了諸多機遇，但同時存在諸多挑戰(zhàn)，包括：

1. 思想意識的革新。在能源行業(yè)，熱相比于電，被重視程度顯然不夠。盡管我國地熱供暖產(chǎn)業(yè)規(guī)模在國際上遙遙領(lǐng)先，但在行業(yè)相關(guān)人員的思想意識上，以及諸多行業(yè)信息統(tǒng)計上，往往是只計電，不計熱，使得地熱供暖難以有足夠的顯示度。

2. 青年地熱人的活躍度有待提高。以本人參與世界地熱大會、美國地熱大會和歐洲地熱大會以及本人留學(xué)的經(jīng)驗來看，青年地熱人都發(fā)揮有關(guān)鍵作用。比如本人在德國留學(xué)的時候，曾參加歐洲地熱博士生會議，是完全由博士研究生組織、主辦和參與的會議，會議邀請業(yè)內(nèi)著名專家給予支持，給年輕人提供了十分好的平臺。2023年，世界地熱大會將在中國舉辦，青年地熱人應(yīng)當抓住這一機會，充分展示我國地熱產(chǎn)業(yè)和科研的快速進展。

3. 大數(shù)據(jù)、人工智能、信息技術(shù)、納米材料等新領(lǐng)域融入度欠缺。地熱產(chǎn)業(yè)是一個產(chǎn)業(yè)鏈相當完備的行業(yè)，對新技術(shù)的需求度很大，但到目前為止，以上新技術(shù)在地熱行業(yè)的應(yīng)用仍然十分有限。我們開發(fā)地熱計算器，也是致力于拓展新技術(shù)在地熱產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用，希望青年地熱人能夠融合創(chuàng)新，帶來更多新技術(shù)。

4. 儲能等新的發(fā)展方向帶來新的機遇與挑戰(zhàn)。地熱產(chǎn)業(yè)已經(jīng)頗為壯大，未來地熱的開發(fā)利用將走向何方是青年地熱人時常思考的問題。地熱儲能（參見汪集暘院士提出的地球充電/充熱寶）是一個跨領(lǐng)域的新方向，它將地熱和其他新能源有機結(jié)合，從而提供了新的知識和產(chǎn)業(yè)增長點；而更多類似的新思路或者新技術(shù)，有待于青年人來提出和實現(xiàn)。

致謝

感謝中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所汪集暘院士和龐忠和研究員對文章提出的寶貴修改建議！感謝中國地熱產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書處提供的大力支持！

（注：原文刊登于2021年3月刊《中國地熱》“產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”欄目）

責編：zf