干热岩资源开发助力能源企业转型升级

干热岩资源开发助力能源企业转型升级

北京交通大学中国产业安全研究中心博士后李庆喜

摘要：在国内能源资源总量、国际能源市场政治因素、碳排放“天花板”等因素的共同作用下，国内传统能源企业将很可能面临着严重的产业安全困境。创新思路，才能打开局面，走出困境。由于干热岩资源储量大，开发原理简单，成本相对较低，随着科学技术的飞速进步，人类已经站在大规模开发干热岩资源的大门口。干热岩资源开发，将为我国能源企业提供一个巨大的市场空间，可以推动能源企业绿色发展，为我国传统能源企业抢占世界能源生产技术制高点提供历史性的机遇。

关键词：创新困境优势干热岩机遇

近年来，随着国家经济进入“新常态”，传统能源企业面临着一系列的生存发展压力。但是世界上新能源革命方兴未艾，美国、冰岛、澳大利亚等国的干热岩资源开发研究已经逐渐进入商业化应用阶段。我国是世界上中低温地热利用最多的国家，但是在干热岩开发领域中，起步较晚。然而，在干热岩钻采工艺方面，我国能源企业已经基本具备了施工干热岩地热井的技术条件。作为一种潜力巨大的能源宝藏，干热岩资源开发将给国内能源企业带来巨大的发展机遇。

一、我国传统能源企业面临的产业安全困境

一是高碳能源生产与碳排放“天花板”之间的矛盾。2014年，中美两国达成温室气体减排协议，中方首次正式提出2030年左右中国碳排放有望达到峰值，并计划到2030年将非化石能源在一次能源中的比重提升到20%。我国是一个含碳能源使用大国，含碳能源占当前能源消费的90%以上。这种承诺意味着中国含碳能源的使用将遇到一个真正的“天花板”，国内传统能源企业转型升级面临巨大的压力。

二是企业稳定发展与能源价格波动的矛盾。近几年，国际能源市场大起大落，给国内传统能源企业稳定发展造成一定的困难。环渤海5500大卡动力煤价格从高峰时的840元每吨下跌到2015年

10月14日的387元一吨，国内大多数煤炭企业面临亏损，有的企业甚至连生存也成了问题。2015年前三季度中国90家大型企业利润9.7亿元，同比下降97.7%。石油企业日子也不好过。2014年，中石化位列世界500强之三，但净利润仅为464.7亿元，企业面临着巨大的裁员压力。

三是企业竞争的加剧与传统能源资源总量不足之间的矛盾。当前世界能源市场低迷，各国似乎进入了一个能源过剩的时代。但这只是一个假象。美国总统奥巴马说：“如果10多亿中国人口也过上与美国和澳大利亚同样的生活，那将是人类的悲剧和灾难，地球根本承受不了。”即便没有奥巴马总统这番“善意”的提醒，我们也早已认识到了中国能源产业转型升级的必须性。2014年，中国原油进口3.0918亿吨，占世界的16.48%，仅次于美国的19.47%；石油

探明储量25.21亿吨，仅占世界的1.05%；天然气储量34592亿立

方米，仅占世界

1.85%（根据BP《世界能源统计年鉴2015》整理而得。）因此，在国内能源资源总量、国际能源市场政治因素、碳排放“天花板”等因素的共同作用下，今后国内传统能源企业之间的竞争将更加激烈，一定程度上将不可避免地面临着“零和游戏”的窘境。因此，传统能源企业应该更加积极的探索、创新发展道路，为自身开辟一个的发展天地。

2014年中美能源消费比较（资料来源：BP《世界能源展望2014》）：

国家原油（M吨油

当量）天然气（立方

米）

原煤（M吨油当量）一次性能源消费总量

（M吨油当量）

美国836.07728.27453.352298.73

中国520.26134.481962.352972.06

二、干热岩资源的优势

在当前人类所知的新能源中，干热岩资源是最有发展潜力的一种能源资源。与传统能源相比，干热岩资源具有以下几个方面的优势。

第一，干热岩具有储量巨大，供给稳定的特点。干热岩是埋藏于距地表大约2 km至6 km深处、温度为150℃至650℃、没有水或蒸气的热岩体。所谓干热岩资源，也就是指赋存于各种干热岩石中的热能资源。有关研究表明，全球干热岩蕴藏的热能十分丰富，比煤炭、石油、天然气等化石能源的热能总和还要大的多。仅仅较浅层的干热岩资源，其蕴藏的热能就是包括石油、天然气和煤在内的

所有化石燃料能量的数百倍。因为特殊的地质构造条件，我国干热岩资源储量非常丰富。根据有关科研机构初步测量和估算，中国大陆地区3～10km深度段干热岩地热资源总量相当于71.5×10^5亿ｔ标准煤，仅仅福建省地区5000m深度内干热岩资源储量就相当5万亿ｔ标准煤，若以万米深度测算，其储量将超过50万亿ｔ标准煤［1］。2014年4月，经过两年钻探验证，“青海省共和县恰卜恰镇中深层地热能勘查”项目取得重大突破，勘探人员在盆地中北部地下2230米处勘查到埋藏浅、温度高、分布范围广的干热岩，科学家第一次证实了我国拥有可大规模利用的干热岩资源［2］。随后，进一步勘查又从地下2735米处钻获温度达168℃以上的干热岩，预示着共和盆地干热岩勘探开发和示范应用前景十分广阔。

第二，干热岩资源是一种本质清洁型能源资源。传统能源，甚至包括部分新能源，在生产和利用过程中都会给环境带来一定的危害。在建设“美丽中国”、“实行最严格的环境保护制度”大背景下，煤炭、石油、天然气等传统能源企业目前面临的环保压力越来越大。石化企业开和生产过程中多次造成当地环境严重破坏。煤炭开采和运输也会造成很大程度的环保问题［3］。例如煤炭开采引发出水资源破坏、瓦斯排放、地表沉陷等一系列生态环境问题。近几年来，我国雾霾天气频繁出现，给人民的身体健康造成了极大的危害。以辽宁省为例，据省气象局监测统计显示，2014年全省雾霾天数为115天—120天，全年接近三分之一的时间有雾霾出现。严重的雾霾天气，在影响群众健康的同时，也影响了我国的国际形象，

影响了我国旅游产业的发展。但是干热岩资源的开发基本上对环境

不会造成多大的影响。当前代表未来国际上干热岩资源开发方向是

采用闭合回流的增强型地热系统，这一系统基本上不排放废水、废物、废气，实现了对环境的零污染［4］。即使有些干热岩开发企业中，热水排放对自然生物造成一定影响，但是这种影响完全可控，

恢复迅速。因此可以说，干热岩资源开发是人类目前已知的最为清

洁的能源利用方式之一。

第三，干热岩资源的开发有助于从根本上减少碳排放。2013年，全球的二氧化碳排放量再创历史新高，达到361亿吨左右。其中，

中国排放二氧化碳100亿吨。2014年，中国一次性能源消费总量高达2972.06M吨油当量，超过美国的2298.73 M吨油当量。由于人类含碳能源消费的日益增加，全球气候变暖已经呈现出失控的风险。

有人认为，不久的将来北冰洋将出现夏季无冰年。这种情况在交通

领域或许是个福音，但是对于整个生存在地球上人类来说，当然是

个可怕的坏消息。作为一个人口近14亿的世界大国，保护全球生态环境是我国责无旁贷的责任。因为干热岩不仅是一种清洁能源，而

且是一种无碳能源，所以在碳排放封顶的硬指标下，开发干热岩资

源意义显得尤为重大。

第四，干热岩资源具有安全性的特点。随着经济社会的发展，

安全生产逐渐成为能源企业日常管理的头等大事。现在一些企业提

出了零伤亡安全理念，但是在核电、石油、煤炭等企业中，安全生

产仍然面临较大压力。煤炭生产事故是一个老问题，2014年，我国