地?zé)豳Y源科學(xué)探尋
山西大同取得突破性成果后，地?zé)峤缣接懙膯栴}是，干熱巖和高溫地?zé)豳Y源形成機(jī)制究竟是怎樣的？類似陽高—天鎮(zhèn)一帶的高溫地?zé)豳Y源，接下來在何處尋找？
據(jù)介紹，地?zé)豳Y源分布受地質(zhì)構(gòu)造控制，傳統(tǒng)理論認(rèn)為，深部熱源主要由巖漿提供。例如，冰島等利用地?zé)崮茏詈玫膰?，其地?zé)犭娬径冀ㄔ谀贻p火山的分布區(qū)。
“但中國的巖漿熱源型高溫水熱資源的分布和晚新生代火山的分布并沒有一致性。”王焰新指出，五大連池和長白山等板內(nèi)火山雖然年輕，附近卻不存在巖漿熱源型高溫水熱資源的分布。西藏南部存在板緣巖漿熱源型高溫水熱資源分布，卻沒有任何晚新生代火山?？梢?，地表年輕火山未必是地下存在巖漿熱源型水熱資源的必要條件。
不依據(jù)火山，如何找高溫地?zé)幔?/strong>
王焰新院士團(tuán)隊通過基礎(chǔ)性研究指出，地球深部存在以剪切作用為主的軟流層，其上部的地殼脆性—韌性轉(zhuǎn)化帶，是干熱巖的熱源，一般深度在10千米~15千米，如果在一個區(qū)域6千米~10千米深度能找到脆性—韌性轉(zhuǎn)化帶，就能找到干熱巖。
地殼韌性形變與熱隆升—伸展構(gòu)造有關(guān)，熱隆升—伸展構(gòu)造形成地塹或裂谷。因此，優(yōu)質(zhì)的高溫地?zé)豳Y源一般分布在比較強(qiáng)烈的新生代盆山體系。山西省六大盆地中的5個盆地，包括大同盆地，都是裂谷系地塹構(gòu)造，因而具有發(fā)現(xiàn)高溫地?zé)岬奶烊环A賦。
在大同盆地陽高—天鎮(zhèn)凹陷區(qū)域，地球物理重、磁、震等探測手段全部應(yīng)用后，發(fā)現(xiàn)地下存在一個巨大的蘑菇狀、上面有“枝杈”的高導(dǎo)低阻體形態(tài)?！斑@可能就是深部熱儲，地殼脆性—韌性轉(zhuǎn)換帶上的熱源，這么淺的深度不可能是巖漿，具體是什么還需要進(jìn)一步做工作?！蓖跹嫘轮赋?，“枝杈”是順著淺部斷裂發(fā)育的不均勻?qū)嵬ǖ?，說明天鎮(zhèn)高溫地?zé)岬臒嵩床辉谄湔路?，為下一步勘探工作提供了空間方向。
王焰新表示，探索深部地?zé)岢擞心茉促Y源意義之外，還具有重大的科學(xué)價值。深部高溫地?zé)豳Y源是地球動力學(xué)尤其是深部地質(zhì)過程研究的重要載體。此外，在以巖漿為熱源的高溫水熱系統(tǒng)中，混有一定比例深源巖漿水的可能性非常大，而可能存在的來自幔源的初生水對于地球物質(zhì)循環(huán)研究具有重要意義，是水科學(xué)及相關(guān)學(xué)科最具挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域之一。
“當(dāng)前，我國超過150度的深部高溫地?zé)豳Y源開發(fā)利用研究還面臨著艱巨的挑戰(zhàn)?；镜目茖W(xué)理論體系還沒有建立，勘查開發(fā)技術(shù)、評價方法體系、熱能發(fā)電技術(shù)還很不成熟?！蓖跹嫘抡f，我們要有志氣、骨氣、底氣，創(chuàng)立提出自己的深部高溫地?zé)岬男吕碚擉w系，同時在勘探、開發(fā)利用領(lǐng)域，敢于變革性地推出一些技術(shù)方法。
當(dāng)前，各地積極構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，紛紛出臺了政策保障措施。今年10月，《北京市碳達(dá)峰實施方案》提出深度推進(jìn)供熱系統(tǒng)重構(gòu)，禁止新建和擴(kuò)建燃?xì)猹毩⒐┡到y(tǒng)，有序開展地?zé)峒霸偕礋岜锰娲細(xì)夤┡袆樱娌季中履茉春涂稍偕茉垂?。業(yè)內(nèi)指出，這意味著北京市燃?xì)忮仩t已經(jīng)率先“達(dá)峰”，將逐步縮減規(guī)模和被替代，地?zé)岬瓤稍偕茉垂釋?dān)綱大任。
“雙碳”目標(biāo)征程上，地?zé)岙a(chǎn)業(yè)不斷迎來新機(jī)遇。有專家建議，各級政府、企業(yè)要加大地?zé)崮芗夹g(shù)研發(fā)投入，實現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控，延長地?zé)岙a(chǎn)業(yè)鏈。此外，地?zé)犷I(lǐng)域必須深化政產(chǎn)學(xué)研用融合，才能取得重大突破，單打獨斗是走不通的。據(jù)介紹，我國已成功申辦2023年第七屆世界地?zé)岽髸?，地?zé)岙a(chǎn)業(yè)將在開放創(chuàng)新中，迎來更為廣闊的發(fā)展前景。
地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃
2021年9月，國家發(fā)展改革委、國家能源局、自然資源部等8部門印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)地?zé)崮荛_發(fā)利用的若干意見》提出：
到2025年，全國地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e比2020年增加50%，在資源條件好的地區(qū)建設(shè)一批地?zé)崮馨l(fā)電示范項目，全國地?zé)崮馨l(fā)電裝機(jī)容量比2020年翻一番；
到2035年，地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e及地?zé)崮馨l(fā)電裝機(jī)容量力爭比2025年翻一番。
重點任務(wù)：深化地?zé)豳Y源勘查工作，積極推進(jìn)淺層地?zé)崮芾?，穩(wěn)妥推進(jìn)中深層地?zé)崮芄┡膭畹胤浇ㄔO(shè)地?zé)崮芨哔|(zhì)量發(fā)展示范區(qū)。
地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展案例
1、北京大興國際機(jī)場地源熱泵項目
北京大興國際機(jī)場利用淺層地?zé)崮?，通過地源熱泵項目供暖總面積248.46萬平方米，供冷總面積為170.55萬平方米，實現(xiàn)了可再生能源利用率10%的建設(shè)目標(biāo)。該項目是目前國內(nèi)最大的多能互補(bǔ)地源熱泵系統(tǒng)工程。制熱時，不僅吸收淺層地?zé)崮?，還與熱源工程的鍋爐煙氣余熱收集相配合。制冷時，使用冰蓄冷等技術(shù)，充分發(fā)揮再生能源回收和節(jié)能減排的重要作用。該系統(tǒng)每年可節(jié)省天然氣1735.89萬立方米，相當(dāng)于21078噸標(biāo)準(zhǔn)燃煤，可減少碳排放1.58萬噸以上。
2、北京城市副中心近零碳排放區(qū)示范工程
北京城市副中心近零碳排放區(qū)示范工程是目前全球單體規(guī)模最大的可再生能源利用項目，主要利用淺層地?zé)崮?。其中，行政辦公區(qū)一期建設(shè)面積236.5萬平方米，在“地源熱泵+水蓄能+輔助冷熱源”系統(tǒng)中，地源熱泵裝機(jī)比例達(dá)60%。該項目每年可節(jié)約2.2萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少二氧化碳排放4.8萬噸，相當(dāng)于在副中心多種植了10萬棵樹。
3、河北雄縣地?zé)衢_發(fā)項目
早在2009年，中國石油化工集團(tuán)有限公司在對河北雄縣地?zé)豳Y源、地面用能需求開展系統(tǒng)評價的基礎(chǔ)上，協(xié)助當(dāng)?shù)卣幹屏说責(zé)衢_發(fā)利用專項規(guī)劃，探索了“政企合作、市場運(yùn)作、統(tǒng)一開發(fā)、技術(shù)先進(jìn)、環(huán)境保護(hù)、百姓受益”的模式。截至2021年底，中國石化在雄安新區(qū)投資近8億元，建成地?zé)峁┡芰?000多萬平方米。除雄縣縣城外，容縣縣城也基本實現(xiàn)地?zé)峒泄┡采w。
原標(biāo)題：助力“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)，它是主力軍之一
記者：喬思偉 郭鋒 張艦
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