在“双碳”目标和能源结构转型背景下,稳定、可持续的清洁热源成为各地推进高质量发展的关键支撑之一。
山东地热资源开发起步较早,但长期以来以中低温利用为主,高温地热是否在沉积盆地具备成藏条件、能否实现稳定产出,始终是制约规模化应用的现实问题。
此次东营黄河三角洲深部高温地热探测的进展,提供了重要答案。
问题:高温地热从“理论可能”走向“工程可用”仍面临多重门槛。
深层温度虽高,但储层连通性差、易结垢堵塞、井下装备耐温能力不足,常导致出水不稳、产能衰减或运行成本偏高;同时,资源家底不清、可采评价不足,也会影响投资决策与产业落地。
对以供暖、工业蒸汽为代表的用能场景而言,最需要的是长期、可预期、可复制的热源供给体系。
原因:从地质条件看,黄河三角洲位于沉积盆地构造单元,既往认知多认为该类区域以中低温为主,难形成高温富集。
但此次勘探表明,盆地内部具备一定的深部热源条件与“潜山”储集空间:深部岩溶裂隙与孔洞系统能够汇集并储存热流,形成局部高温“水热型”富集区。
与此同时,资源从发现到利用的关键在于工程手段。
针对3500米以下高温高压储层“通道不畅、孔隙被堵”的行业难题,勘查单位通过酸化压裂等工艺对储层进行改造,提高连通性与渗流能力;围绕高温环境下泵、监测装置易失效的问题,研发耐高温、大扬程深井抽水与配套监测系统,提升连续稳定运行能力。
这种“地质认识+工程技术+装备保障”的组合,是突破深部地热开发瓶颈的重要原因。
影响:从资源禀赋看,“东高热1”井井深4002.17米,井底温度达162℃、井口出水温度达138℃,单井出水量每小时101.3立方米,意味着华东地区深部水热型高温地热开发取得标志性成果。
按初步估算,单井年可释放热量约67.9万吉焦,相当于约2.7万吨标准煤燃烧热量;若用于发电,日发电量约2.52万度,可满足近万人的日常用电需求;若用于工业蒸汽,每年可提供蒸汽约9.4万吨,替代标准煤约1.88万吨,减少二氧化碳排放约4.89万吨;若用于集中供暖,则可为城市或园区提供稳定热源,减少化石能源消耗与冬季污染物排放压力。
更重要的是,本次探测初步圈定近40平方千米高温地热田,估算储存总热量达1.4×10¹³兆焦,折合标准煤约4.78亿吨,为区域能源结构优化打开新的空间。
对黄河流域生态保护和高质量发展而言,这类“地下清洁热能”有望与现代农业、绿色制造、城市供热等产业系统协同,形成以能源替代带动减排降碳的新路径。
对策:成果转化需要坚持“先评价、再示范、后推广”的节奏,避免“一哄而上”带来资源浪费或环境风险。
一是继续加密勘查与精细评价,进一步厘清高温地热田边界、可采资源量和回灌条件,形成可支撑投资决策的资源评估体系。
二是以示范工程带动场景落地,围绕园区供热、工业蒸汽、设施农业、绿色电力等需求端,探索“政府统筹、专业支撑、企业运营”的合作机制,建立可复制的商业模式与运营标准。
三是把回灌与监测作为底线要求,坚持采灌平衡、动态监测与风险预警,防范地下水系统扰动、结垢堵塞与设备衰减等长期运行问题。
四是同步推动标准体系与成本下降,围绕高温井下装备国产化、耐温材料、化学防垢与井筒维护等关键环节攻关,提升工程经济性和规模化推广能力。
前景:从全国范围看,地热在可再生能源体系中具有“稳定、就地、可调”的优势,是风光等间歇性能源的重要补充。
山东制造业基础雄厚、供热需求体量大、园区化集聚明显,高温地热一旦实现稳定供给,将在工业蒸汽替代、供热低碳化、零碳园区建设等方面形成示范效应。
此次“沉积盆地潜山水热型”成热认识的提出,也为类似沉积盆地地区寻找高温地热提供了新的勘查思路,有望推动地热资源从“点状开发”走向“成片利用”。
下一阶段,关键在于把单井突破转化为系统能力:既要提升勘查精度和开发强度,也要把生态保护、用能安全和产业协同放在同一张蓝图中统筹推进。
山东深部高温地热资源的发现,不仅为该省能源结构优化注入了新的动力,更为全国沉积盆地地热资源的勘探开发提供了重要示范。
在能源转型和生态文明建设的大背景下,充分利用地热这一清洁、稳定、可再生能源,对实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。
下一步应加快推进地热资源的规模化开发和多元化利用,同时深化理论研究,在更大范围内寻找类似资源,为建设能源强国和美丽中国提供有力支撑。