根据国家发展改革委、国家能源局等部门编制的规划，2020年我国地热能年利用量将达7000万吨标准煤，地热能供暖年利用量4000万吨标准煤。

       据介绍，地热能是一种绿色低碳、可循环利用的可再生能源，具有储量大、分布广、清洁环保、稳定可靠等特点，是一种现实可行且具有竞争力的清洁能源。我国地热资源丰富，市场潜力巨大，发展前景广阔。加快开发利用地热能不仅对调整能源结构、节能减排、改善环境具有重要意义，而且对培育新兴产业、促进新型城镇化建设、增加就业均具有显著的拉动效应，是促进生态文明建设的重要举措。

        “十三五”时期，我国将积极推进水热型地热供暖、大力推广浅层地热能利用、加强关键技术研发、加强信息监测统计体系建设、加强产业服务体系建设等。

          10月6日消息，地热能很明显是一种被低估的能源。但是并非每一个国家都能够挖掘这一资源，这是因为并非每一个国家都坐落在一个危险的岩浆库上方，可以说这是非常公平的。目前有一些国家似乎已经真正开始利用这种资源。

       我们拿冰岛来举例，这座美丽的岛屿就坐落在一处上涌的地幔柱上，这意味着那里存在许多活火山。冰岛中心的一处裂缝正缓慢而坚定不移的将这个国家一分为二。这个公认的小国借助热能为国家提供13%的电能，其它电能则来自于水力发电，完全实现了100%的可再生能源利用。

        还有印度尼西亚，它是世界上人口最多也是人口最密集的国家之一。这个国家同样启动了新的国家项目，利用地下熔岩洞穴赚钱。印度尼西亚境内坐落着一系列奇怪而且致命的火山，因此该国希望要在2025年之前将地热能源部门扩张500%。

        如果印尼成功利用地热能，那么每年就能够通过这种方式获得大约7200兆瓦的电能。现在这个国家的2.5亿人口通过化石燃料获得了88%的电能，这就使印尼成为主要的温室气体制造国。如果地热开采获得成功，这个项目不仅会让印尼受益也会造福地球。

       为半个地球提供足够的能量需要多少地热能呢？如果全世界投入大量的资金用于风能、太阳能、水力和核能发电技术，并且这四种资源能够提供50%的电能，那么我们能否从火山的地热能获得剩余的50%电能呢？

        据国际能源机构的（IEA）的数据，2012年全世界每小时大约使用21佩塔瓦电量（一兆瓦特等于1百万瓦特，1佩塔瓦等于10^15瓦特）。或许用焦耳来表述更加直观。2012年全世界消耗了75.3*10^18焦耳能量。这个数字听起来很多，但是大自然能够提供给我们的比我们想象的还要多。

       比如说，飓风平均每秒能够释放大约600万亿焦耳能量，这意味着一天它能够释放的能量几乎足以满足整个地球的需求。但是从技术层面上来说，利用那种能量是不可能的，那么火山的能量能够利用吗？

       美国宇航局最近公布了一项将黄石公园超级火山下的岩浆库冰冻起来的计划。这个计划想要将凉水抽取到岩浆库周围，这样就会降低岩浆获得的热量，并且最终将其凝固成无害的固体岩石。尽管这一过程可能需要千年期才能完成，但是岩浆库周围受热的水将是一种相当不错的地热资源。那么黄石公园的超级火山能够释放多少热能呢？

        让我们做一下简单的科学估算。假如我们能够获取所有的热能而且不会有热量以其它任何形式流失到环境中（当然这事实上是不可能实现的）。如果我们将岩浆库的温度降低1000摄氏度，会释放出多少热能呢？根据研究人员推断，黄石公园超级火山的岩浆库大约有10667立方公里，根据岩浆的平均密度计算，相当于有170X10^15千克的岩浆。

        根据比热容我们就能够了解它升温或者降温1000摄氏度所需要或者释放的能量。通过计算可以得到结果：岩浆降温1000摄氏度大约能够释放1.43X10^20焦耳能量。根据2012年的数据，这些能量差不多能够为整个地球供能2次。

        但是很明显这些热能无法在一年之内全部获取，而且我们会在热能的传递过程中失去许多能量。我们也必须将产生的电能传输到整个地球，因此这种想法是不可行的。但是这项研究足以证实地热能并未受到足够重视。在我们脚下有许多可再生能源等待我们挖掘，至少那些坐落在火山之上的国家应该努力利用这一资源。

资源禀赋得天独厚，地热有望成为雄安新区能源主要来源之一

         雄安新区的地热资源得天独厚，开发效率和使用经济性居全国前列，主要以1500-2000米深度为主，其中雄县和容城以灰岩为主，更易被开发，为新区的清洁能源来源奠定坚实基础。中国石化旗下中石化新星公司表示将积极开发利用地热资源，已把雄县打造成为全国首座“无烟城”，当地地热供暖能力达450万平方米，形成了可推广、可复制的“雄县模式”。这或许是一个目前可能确认的雄安新区投资和开发的重要领域。

中石化宣布大力推广地热及“雄县模式”，我们预计总投资或超500亿元

         我国整体地热资源丰富，市场潜力可观，发展前景广阔。“十三五”期间，全国地热能供暖（制冷）面积或增加11亿平方米，达到16亿平方米。17年上半年中石化在扩大会议中宣布，在落实党中央关于建设雄安新区的战略部署上主动作为，加大开发新区地热资源，造福新区人民，为打造优美生态环境，构建蓝绿交织、清新明亮、水城共融的生态城市贡献更大力量。根据产业平均水平估算，我们预估雄安新区未来地热总投资可能超500亿元。

勘探、钻完井、地源热泵等设备是受益环节，其中钻完井业务弹性最大

        据实地草根调研，地热产业链中有三个环节比较受益，分别是勘探（约占总投资的1/3）、钻完井（约占1/3）、地源热泵等各类设备（约占1/3）。从建设受益及产业供给两个维度考虑，我们认为受益弹性最大的领域是钻完井业务，其次是地源热泵等设备，中石化新星公司作为地热资源的主要开发者，一般是通过公开招标方式选择国内外最优秀供应商进行施工作业。

          地热是来自地球内部的热量，地热能的产生是通过提取热量并将其转化成电能。实际上，热能通过地下深处的裂缝或断裂处移动，因此，地热工程师们必须要对地质情况以及这些裂缝的位置和方向有深入的了解，在这个方面，DNA和纳米技术就有了用武之地。

       根据斯坦福大学的一项最新研究，开启清洁能源的关键可能与我们的DNA有关。通过合成DNA与微观粒子的结合，Yuran Zhang和一个地热能研究团队希望开发世界上可以广泛利用但却往往被忽视的清洁能源。

       “目前，尽管有先进的地震成像、示踪试验和其它成像及传感技术，但是对于储层裂缝网络的分布还不是很清楚，”这篇研究论文的第一作者Zhang说，他是斯坦福大学地球、能源与环境科学学院的研究生。

       “纳米示踪剂能够带给我们更多的储层信息，从温度的分布到裂缝的几何形状，”Zhang继续说道。

       医学研究人员已经试验了将药物包裹在纳米粒子中，让其在人体内循环，在某个特定温度下纳米粒子熔化或打开从而将药物释放出来，达到治疗目的。地球内部的温度较高，地热纳米示踪剂基本上能够以同样的方式工作，使研究人员可以更好地了解地下热能资源。

       油藏工程师将示踪剂注入到地热场中来绘制图像，在遍布于较大区域的多个站点，工程师们会重复这样的工作。如果粒子弹出到其它热能井中的话，想要确定它们从哪个热能井开始进入的，就几乎不可能了。这就限制了更好利用地热能所需的关键信息。

       “在纳米示踪剂中加入DNA就能在很大程度上解决这个问题，”Zhang说。“DNA几乎有无限多个序列号。利用独特的DNA标记将每一批示踪剂进行编码，我们就能获得我们需要的温度分布以及裂缝几何形状的清晰图像。”

       在这项研究中，Zhang和她的研究团队在二氧化硅纳米粒子和一个额外的二氧化硅壳之间以合成的方法嵌入衍生的DNA分子。然后，他们通过沙袋，在不同温度下，将这些粒子注入，看看独特的DNA标签和二氧化硅壳是否能在旅途中存活下来，这种情况类似于它们在热能场中的经历。

       “我们非常惊讶地发现粒子能够在302华氏度（150摄氏度）的高温下存在，这意味着它们可以在地热场的极端环境下生存，”Zhang说。

       目前，虽然更好地了解地下情况对于开发地热场有利，但是未来的地热发电可能来自于增强型地热系统，在这个系统中人们将水注入地下致岩石破裂从而挤出地热。

       “这个初步研究结果让我们向利用地热资源迈出了重要一步，而地热资源目前是非常难以开采的，”这项研究的合作者罗兰·霍恩称，他是斯坦福地热项目（Stanford Geothermal Program）的主任。

       “由于不同的地质情况和裂缝的几何形态，每一个增强型地热系统都是独一无二的，”霍恩说。“为了正确地开发系统，我们需要了解，这些裂缝是如何连接在一起的，以及温度场是如何分布的。DNA嵌入纳米示踪剂是一个得力的工具，能够帮助我们提升地热能的全球利用潜力。”

       保守估计，如果增强型地热系统能够被优化的话，有一天，地热能可以提供世界上5%的电力供应。虽然这个数字听起来很小，但是霍恩和Zhang认为地热能将在我们未来的能源领域扮演重要的角色。 

       国家发改委等三部门印发的《地热能开发利用“十三五”规划》开宗明义，第一句话就明确“地热能是一种绿色低碳、可循环利用的可再生能源”。而政策的引导将极大地推进地热能的发展，地热能也有可能成为中国“十三五”期间增长最迅速的可再生能源。

利好新政助推行业景气度 地热能将实现跨越式发展

 
　　“十三五”将迎来地热能发展好时机。地热具有巨大的发电潜力，如果用一句话形容我国地热能的利用史，那就是“曾经很阔”。2017年，三部委联合印发了《地热能开发利用“十三五”规划》。这是地热领域首个国家层面的规划，被业内视为地热产业发展的里程碑，同时也标志地热将迎来高速发展的时期。
 
　　地热能是一种绿色低碳、可循环利用的可再生能源，具有储量大、分布广、清洁环保、稳定可靠等特点。与风能、太阳能、水能相比，地热能不受气候、季节、昼夜变化及外界因素干扰，相对稳定可靠，加上储量大、分布广，是一种有相当竞争力的清洁低碳能源。安全方面，核电存在核泄漏风险，水电存在引发地震的争论和不可避免的环境问题，而地热则不存在这些问题
 
　　同时，集中供暖将有很大增长空间，而压减燃煤消费、大气污染防治等要求，为地热能提供了难得的发展机遇。据权威媒体报道消息称，针对长江经济带地区城镇居民供暖的迫切需求，加快推广以热泵技术应用为主的地热能利用，以重庆、上海、苏南地区城市群、武汉及周边城市群、贵阳、银川等地为重点，整体推进浅层地热能供暖(制冷)项目建设。另一方面，在环境约束较高的青藏高原及毗邻区，水热型地热能供暖将被纳入城镇基础设施建设中。
 
　　技术应用层面，据《能源评论》此前报道，迄今我国用户供暖末端以散热器、地板辐射采暖为主、所需热源温度与地热资源温度相当、资源侧与需求侧匹配良好，地热供暖运行成本很低，是地热资源比较理想的开发利用模式。与此同时，高温蒸汽发电行业因成本较低，技术发展已相对成熟。尤其是高温干蒸汽发电，已在多地区得到普及。
 
　　“十三五”时期，我国将新增地热能供暖(制冷)面积11亿平方米，其中：新增浅层地热能供暖(制冷)面积7亿平方米，新增水热型地热供暖面积4亿平方米。截至目前，我国地热能供暖行业已有一定发展，北京、天津、河北、陕西等地的地热直接集中供热利用已形成一定规模。公开资料显示，截至2020年，地热能年利用总量相当于替代化石能源7000万吨标准煤，相应减排二氧化碳1.7亿吨，节能减排效果显著。
 
　　按照当前政策导向，优先开发浅层地热能资源已成为既定方针，这也决定了未来一段时期，通过地源热泵技术实现地热能供暖将成为行业主流。在此过程中，将探索建立地热能开发的特许经营权招标制度和PPP模式，并且将放开城镇供热市场准入限制，引导地热能开发企业进入城镇供热市场。随着相关扶持政策的逐渐明朗，行业景气度将不断提升，相关企业将充分享受政策带来的红利。
 
　　据相关人士分析，“十三五”期间如果有5%的供暖通过地热实现，蕴含的商机将超过百亿元。初步估算，“十三五”期间，浅层地热能供暖(制冷)可拉动投资约1400亿元，水热型地热能供暖可拉动投资约800亿元，地热发电可拉动投资约400亿元，合计约为2600亿元。此外，地热能开发利用还可带动地热资源勘查评价、钻井、热泵、换热等一系列关键技术和设备制造产业的发展。
 
　　近年来，随着技术的不断成熟，地热能已经成为能源型、技术型资源。面对“十三五”16亿平方米的地热能供暖目标，丰富的资源储备将为地热能产业的发展提供充沛动力支撑，助力行业实现跨越式发展。