2025 年中国地热发电装机量将突破 100 兆瓦，这一数据说明了什么？

我国已建成全球最大清洁发电体系，送电规模是十年前两倍以上，意味着什么？

国家能源局10月12日发布的《中国能源发展报告(2021)》（以下简称《报告》）显示，我国已建成全球最大清洁发电体系，年发电装机容量达到7.3亿千瓦，已成为全球唯一同时拥有常规发电和核电两大电源的国家，电力总装机达到14.3亿千瓦，是十年前的两倍以上。据了解，《报告》中，电力能源成为一大亮点。

清洁燃料发电是指以可再生能源为主要能源，以清洁的技术和管理为主要手段的清洁能源开发利用技术和管理模式。具体而言，就是将各种可再生资源利用于发电设备中：风、太阳能、地热能、生物质能和地热能等。目前，可再生能源发展迅速，已成为世界范围内能源消费增长的重要来源之一。国际清洁燃料联盟(ICEC)预计，到2050年，全球清洁燃料发电将增加到240亿千瓦，占电力生产总电量超过10%.所以，根据 ICEC最新报告所示：到2050年，清洁燃料将占全球总发电电量比重达到18%以上。

我国的水电、核电和常规水电等电源，发电量占全部发电装机的比例分别为47.2%、41.8%和46.5%。目前，在世界上范围内，水电在全球能源结构中占比最大，超过40%;其次是核电，占比为23.8%;而火电在我国占比达到22.5%水平，全球占比仅为4.4%。2021年《报告》显示，全国火电厂发电量约为14000亿千瓦时，其中，火电发电占比约为63.8%,核电发电占比约为23.4%。

随着“碳达峰、碳中和”目标的提出，未来电网在保障电力安全方面还有很大潜力可以挖掘。我国的电力系统中大量的新能源已成为我国未来稳定运行的主要电源，但大部分新能源是间歇性、波动性运行的，需要持续投入很长时间才能达到负荷低谷。

取消发动机？想多了，纯电动汽车公司都要搞发动机

撰文 / 刘宝华

编辑 / 张 南

设计 / 赵昊然

“发动机一定会被取消吗？”是2023第十五届中国汽车蓝皮书论坛中的一个圆桌议题，也是新能源汽车发展到某个阶段后我们可能面临的选择题。

这个看似极端的问题在汽车行业一直有争议。今年最新的背景是欧盟通过了2035年起禁售化石燃料燃油车的协议，我国也有经济学家甚至汽车行业人士提出禁售燃油车的建议。

汽车的新能源化并不意味着发动机一定会消失，我国的新能源汽车政策中一直有插电式混合动力这种既包含电池、电机又包含发动机的技术路线。而且随着新能源汽车渗透率的提升，插电式混动的市场后劲似乎越来越足。以今年国内前5个月新能源汽车销量为例，新能源大盘294万辆，同比增长46.8%，市场占有率27.7%，其中纯电动汽车214.6万辆，同比增长35.3%，插电式混动销量79.3万辆，同比增长90.5%。

除此之外，后起之秀增程式似乎也在复制插混后来居上的发展路径。哪吒、零跑这些纯电动起家的造车新势力都在扩展增程式产品线，以6月销量为例，双双超过了仍在坚持纯电动路线的蔚来、小鹏。

6月造车新势力销量榜的前三名理想、零跑、哪吒，全都是纯电动、增程式两条腿走路，坚持纯电动路线的蔚来、小鹏排名落至第四、第五。

所以，上海交通大学汽车工程研究院院长、国际汽车工程师学会会士许敏在圆桌讨论中说“未来纯电动汽车公司也要搞发动机”。

实际上，未来已来。

除了许敏，参加议题的嘉宾还有吉利动力研究院混动开发总工兼发动机平台总工刘国庆、中国一汽研发总院资深首席李金成、重庆大合新能源科技有限公司董事长张利、采埃孚电驱传动技术事业部亚太区总裁陈臻、博格华纳中国区总裁谈跃生，主持人是汽车商业评论主编刘宝华。

嘉宾背景包括高校、主机厂、供应商、投资机构，前三人都是发动机技术专家出身，天然地看好发动机存续，也有张利犀利直言“在我过去十几年的职业生涯中，都没有看到风险投资会把钱投给内燃机的”。陈臻是电动化产业链的一环，谈跃生背后的博格华纳是发动机和传动系统及系统解决方案巨头，同时是近年来电动化转型最积极的供应商巨头之一。

尽管对具体问题各有观点，本场嘉宾们对车用动力在可预见的时间内将保持多元化达成了一致，即发动机不会被取消，也不应该被取消，如果燃料得当，发动机也可以实现双碳目标。

铁路机车电气化从1880年开始至今已经100多年，我国铁路电气化从1961年的宝成铁路开始也已经60多年，截至目前我国铁路机车保有量2.1万辆，其中1.3万辆纯电动机车、8000多辆内燃机车，内燃机车占比仍然接近40%。

铁路机车的电气化场景是最好的，最容易实现电气化，一条铁路拉一根电线就可以了，为什么这么多年了还不能实现完全电气化？一是因为有场景需求，比如2008年南方冻雨，电机车都趴窝了，全靠内燃机车拉动，二是成本，青藏铁路到现在还是用内燃机车，因为建电气化铁路机车成本太高了，要赔钱。

上述内容是谈到电气化对内燃机的替代时，李金成列举的其他行业的例子，有比汽车大的火车，也有比汽车小的摩托车：摩托车去年总产量内燃机约1300万台，电动700多万辆，内燃机还是主流。为什么？李金成认为是场景在变化，原来摩托车是代步工具，现在摩托车是玩具，排量越来越大，因为有用户需求。

刘国庆认为，如果一个技术需要靠禁止才能把它干掉，足够证明这项技术的生命力非常顽强。

用数字说话：很多人以为全社会二氧化碳排放有一半是汽车排放的，实际上汽车排放只占5%，乘用车还不到5%。相比之下，澳大利亚一场大火产生4亿吨二氧化碳排放，几乎等于中国一年的二氧化碳排放量。

他的判断是内燃机可能100年后还存在。

刘国庆还补充了一个观点：电动化不但干不掉内燃机，还会促进内燃机的发展，“我们国内做内燃机的，一直被行业认为我们在追随，品牌一直打不响。内燃机作为一个动力长期以来是作为汽车公司品牌的地基，这个地基话语权一直被合资品牌和外资品牌占着，即使我们已经做得相当好了，但是在市场认知里面我们还是做得不够好。电动化把这个瓶颈打开了，整个国内市占率快速上升，其实是通过电动化或者混动化把整个品牌抹平了，这时候反而对于中国的内燃机发展是有一定促进作用的。”

许敏把内燃机会不会被取消归结为三个因素。

一，取决于国家层面的能源安全。汽车电动化的主要原因是能源安全，传统汽车太依赖化石燃料，我们70%的石油靠进口，如果能源不能多元化，全部用电等于从一个极端走向另一个极端，引起另一个能源安全问题。

二，取决于燃料。内燃机的问题其实是燃料的问题，就像电动车环保不环保不在于电池而在于发电方式。燃料能不能实现碳中和？毫无疑问是可以的，氢、甲醇都是碳中和燃料，内燃机可以通过燃料的改变实现碳中和。

三，取决于市场和用户。无论电动车还是内燃机汽车，应该从成本、用户体验上下功夫，把选择权交给市场和消费者，而不是由行政命令决定。

“在我过去十几年的职业生涯中，都没有看到风险投资会把钱投给内燃机的。”相比前面的嘉宾，代表资本市场的张利对内燃机的看法有很大不同。

她认为从终局来看发动机一定会被取消，从细分场景来看一定会长期并存，就像去撒哈拉沙漠只能骑骆驼不能开电动车，“比如我们觉得长途未来终极是氢能重卡，在城市内看到的燃油车会逐渐往后退，新能源车、纯电和混动会更多，城际的交通里面可能混动会占主导，因为充电不是特别方便。”

此处有了第一次激烈的辩论交锋，许敏针对张利“没见过风险投资把钱投给内燃机”有话说：“这20年以来，中国在在内燃机里面的实际投资，绝对远远超过新能源，是主机厂投的。内燃机这个领域大得不得了，已经非常成熟，VC想投都进不来，因为这是主机厂主要吃饭的家伙，大量的投资在里面，现在把这个扔掉对国家来说是巨大的损失。”

张利回应：“许老师有可能说得对，因为我们投不进去我们就投了一个颠覆性的东西。”

产业与资本对技术路线的分歧一目了然。

陈臻的判断与张利相近，但没有张利那么坚决：“长远来说，内燃机可能会被取代掉，但是我们现在不知道是多长时间。在可预见的中期肯定不会被替代掉。”

其理由是《节能与新能源汽车技术路线图2.0》规划了到2035年我国新能源汽车中纯电动比例是50%，剩下50%是节能车，也就是说发动机至少到2035年时肯定不会被替代。

谈跃生提了两个标准，一是够不够清洁，二是能不能赚钱，所有技术路线都应该用这两个标准衡量，否则凭什么取代发动机？无论采用哪种技术路线，最终都应该由市场说了算。

发动机会不会消失的问题可以分为两个时间点，长远期的终局上有分歧，近中期则意见一致，所有嘉宾都认为纯电动将与带发动机的技术路线并存。

近几年的市场趋势也在印证这个判断。以纯电动、插混两条腿走路的典型企业比亚迪为例，今年上半年纯电动和插混的销量分别为61.68万辆、63.13万辆，增速分为为90.66%、100.66%，插混对纯电动实现了销量和增长率的双超越。

放眼整个市场，纯电动与插混、增程这些带发动机的新能源技术路线会在什么时间点形成一个稳定的格局？稳定后二者会是什么样的比例？

谈跃生认为没有所谓的稳定格局，永远是一个动态平衡，“我想象当中应该是目前的BEV、PHEV、e-Fuel等等都会有，我说不准到底会怎么样，可能是BEV占50%左右。但是在这过程当中如果有一些新技术，比如说氢发动机能够产出更高的效益，市场能够接受，那有可能这个比例能够吃掉一部分。在未来10年当中一定是一个动态平衡，目前看来大概BEV占50%左右。”

陈臻认为2035年之前纯电动占50%，如果放在使用场景或者用户需求该度来看，纯电动车已经可以覆盖大部分的使用场景了，“到2050年纯电动车的使用会更加普及一些，可以覆盖的场景会更多，有可能达到60%到70%。”

张利的判断是整个新能源汽车到2035年渗透率至少做到60%至70%。

李金成强调谈比例要区分两个数据，一个是新车销量，一个是保有量。之前大家谈论的都是新车销量及比例，如果看保有量，燃油车的比例要大得多。目前我国乘用车保有量约3亿辆，其中新能源汽车只有1300多万辆，不足5%。要实现碳中和需要燃油车去存量。

“我的观点是2045年的时候存量市场一半一半，纯电可能一半，有可能会高一点，低一点。另外带发动机的一半，但是在这之前，2045年之前有可能新能源车在新车市场会高一点，比如60%甚至更高一点，但是会稳定在2045年左右，存量市场也平衡了，最后新能源市场也会平衡。”

2045年50%，李金成谈论的是保有量比例，他比前面几位嘉宾更乐观。

刘国庆更看好插电式混动，“未来PHEV增长空间可能比电动更大。我个人的判断，电动车后面爬坡以后，最多能跟PHEV持平。我们以前说PHEV是一个短期过渡技术，包括SCP（中国内燃机工业协会乘用车动力总成专业委员会）开会议，普遍认为PHEV是一个长期的方案，不是一个过渡方案。从这个维度来讲，激进一点，一半一半的话可能PHEV占40%，纯电可能有40%，内燃机我觉得可能有10%到20%的量。”

刘国庆看好插混的原因是现在车越做越大、越做越重，“2.8吨、3.0吨这样的车，在高速上120公里的速度功率大概是40多千瓦，也就是说100度电只能跑2个多小时。所以电动车最大的问题是上高速以后，一个小时、两个小时就得琢磨我到哪去充电，其实是这个带来的一种里程焦虑。”

另外一个数据显示，中国新能源车日均的行使历程45到46公里，80%的客户日均行使里程60公里以内，96%的客户日均行使里程100公里以内。“也就是说我们一味地堆续航，其实从各个维度来讲不是一个合算买卖，从资源利用率，从客户本身不需要天天跑，结果你需要背一个很大的电池，其实也不是一个节能环保的选择。这样看，电动车更适合省内范围，我是指短期内，甚至到2035年还是这样，在固态电池节能电池没有突破之前。这样的话其实100公里或者150公里的PHEV，完全可以非常好地满足客户需求。”

刘国庆给出了从当前到新能源出现革命性技术突破之前的一个最优解：续航100-150公里的插电式混动。插混车型的持续热卖证明这个判断很有可能是对的，也说明了许敏“未来纯电动汽车公司也要搞发动机”的判断也很有可能是对的。

许敏也认为插混会同时取代部分燃油车和部分纯电动，“以电驱动为主的插电式混合动力，带大电池的发动机，变速箱做简单、便宜的车会大行其势，会在市场上杀得你死我活。未来几年，PHEV无论对燃油车还是对纯电动都有一些取代。”

他还补充了另一个重量级选手——增程式，“增程式可以做得比PHEV更便宜，发动机更简单，没有变速箱，这样一来就是更好的办法。到2025年这两种车在市场上形成很大的竞争趋势。我觉得在未来纯电动的汽车公司也要搞发动机，因为的确又便宜又好，大家又欢迎，又没有里程焦虑，跟电动车的感觉是一样的，又可以做得很漂亮。无论是传统汽车和新势力都会朝这个方向去发展。”

关于2035年新能源车的比例问题，许敏没有下结论，他认为哪一种技术把成本做得更低就更有优势。他同时认为未来还会有10%的市场份额留给纯内燃机，类似李金成讲的摩托车市场，总有一部分人是玩车的，这部分需求不会消失。

讲到摩托车和内燃机，谈跃生又举了个例子，“到2021年年底，美国家庭中38%的人家还用有线电话。我不知道你说的玩车有没有道理，玩有线电话我也不知道有什么习惯，但是还有顽固势力，马上消化的话，马上干掉（发动机）的话，时间的确会比较长。”

整场讨论下来，嘉宾们对两个问题基本达成了共识。一是发动机也可以实现双碳目标，取决于使用什么燃料。二是目前的消费需求、成本、技术都在推动插电式混合动力、增程式成为在纯电动和发动机之间一个平衡的解决方案。

第二点共识与几年前探讨新能源技术路线时的结论不同，当时主流观点认为插电式混合动力需要发动机、变速箱和电池、电机两套动力系统，不仅技术复杂还成本高昂，因此把它划归过渡方案。如今看来情况并非如此。

7月初，工信部等部委发布公告称，2022年度中国销售的乘用车WLTC工况下平均燃料消耗量实际值为4.11升/100公里，相比2016年下降40.8%，提前3年实现2025年4.60升/100公里的目标。

这组数据说明我们节能与新能源汽车战略的实施是超越期待的，下一步战略的推进要不要激进到取消发动机已经有了初步共识，也仍然是一个可以持续探讨、谨慎拍板的重大课题。

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地热能的开发怎样利用？

我们居住的地球，很像一个大热水瓶，外凉内热，而且越往里面温度越高。因此，人们把来自地球内部的热能，叫地热能。地热能地球通过火山爆发和温泉等途径，将它内部的热能源源不断地输送到地面。人们所热衷的温泉，就是人类很早开始利用的一种地热能。然而，目前对地热能大规模的开发利用还处于初始阶段，所以说地热还属于一种新能源。

在距地面25～50千米的地球深处，温度为200℃～1000℃；若深度达到距地面6370千米即地心深处时，温度可高达4500℃。

据估算，如果按照当今世界动力消耗的速度，完全只消耗地下热能，那么即使使用4100万年后，地球的温度也只降低1℃。由此可见，在地球内部蕴藏着多么丰富的热能。地球温度分布是很规律的，通常，在地壳最上部的十几千米范围内，地层的深度每增加30米，地层的温度便升高约1℃；在地下15～25千米之间，深度每增加100米，温度上升1.5℃；25千米以下的区域，深度每增加100米，温度只上升0.8℃；以后再深入到一定深度，温度就保持不变了。

地球深层为什么储存着如此多的热能呢?它们是从哪里来的?对于这个问题，目前还处于探索阶段。不过，大多数学者认为，这是由于地球内部放射性物质自然发生蜕变的结果。在核反应的过程中，放出了大量的热能，再加上处于封闭、隔断的地层中，天长日久，经过逐渐的积聚，就形成了现在的地热能。值得指出的是，地热资源是一种可再生的能源，只要不超过地热资源的开发强度，它是能够补充而再生的。

通常，人们将地热资源分为4类：

（一）水热资源。这是储存在地下蓄水层的大量地热资源，包括地热蒸汽和地热水。地热蒸汽容易开发利用，但储量很少，仅占已探明的地热资源总量的0.5％。而地热水的储量较大，约占已探明的地热资源的10％，其温度范围从接近室温到高达390℃。

（二）地压资源。这是处于地层深处沉积岩中的含有甲烷的高盐分热水。由于上部的岩石覆盖层把热能封闭起来，使热水的压力超过水的静压力，温度约为150℃~260℃之间，其储量约是已探明的地热资源总量的20％。

（三）干热岩。这是地层深处温度为150℃~650℃左右的热岩层，它所储存的热能约为已探明的地热资源总量的30％。

（四）熔岩。这是埋藏部位最深的一种完全熔化的热熔岩，其温度高达650℃~1200℃。熔岩储藏的热能比其他几种都多，约占已探明地热资源总量的40％。

到目前为止，对于地热资源的利用主要是水热资源的开发。近年来，一些国家开始进行干热岩的开发研究和试验，开凿人造热泉就是干热岩的具体应用之一。而地压资源和熔岩资源的利用尚处于探索阶段。

我国是世界上开发利用地热资源较早的国家，发展也很快。北京就是当今世界上6个开发利用地热较好的首都之一(其他5个是法国的巴黎、匈牙利的布达佩斯、保加利亚的索菲亚、冰岛的雷克亚未克和埃塞俄比亚的亚的斯亚贝巴)。

北京地热水温大都在25℃～70℃。由于地热水中含有氟、氢、镉、可溶性二氧化硅等特殊矿物成分，经过加工可制成饮用的矿泉水。有些地区的地热水中还含有硫化氢等，因而很适于浴疗和理疗。

目前，北京的地热资源已得到广泛利用。例如，用于采暖的面积已达32万多平方米，可节省建造锅炉房投资300余万元，年节约煤1.8万吨，而且每年还可减少烧煤取暖带来的粉尘污染7.6吨。现有地热泉洗浴50多处，日洗浴60000多人次；利用地热水养的非洲鲫鱼，生长快，肉味鲜美。北京一些印染厂还利用地热水进行印染和退浆，每年可节约煤几千吨。

除北京外，我国许多地区也拥有地热资源，仅温度在100℃以下的天然出露的地热泉就有3500多处。在西藏、云南和台湾等地，还有很多温度超过150℃以上的高温地热田。台湾省屏东县的一处热泉，温度曾达到140℃；在西藏的羊八井建有我国最大的地热电站，这个电站的地热井口温度平均为140℃，发电装机容量为10000千瓦，今后在这里还将建设更大的地热电站。

从温泉分布来看，我国地热资源主要集中在东南沿海诸省和西藏、云南、四川西部等地，这里形成了两个温泉数量多、温度高、埋藏浅的地热带，分别称为滨太平洋地热带和藏滇地热带。前一个地热带共有温泉600多处，约占全国热水泉总数的1/3，其中温泉水超过90℃的有几十处，有的还超过100℃；后一个地热带是我国大陆上水热活动最活跃的一个地区，有大量的喷泉和汽泉。这一地带共有温泉700多处，其中高于当地沸点的水热活动区有近百处，是一个高温水汽分布带。此外，在我国东部的一些盆地内，也蕴藏着较丰富的地下热水，这一地区的范围很广，北起松辽平原、华北平原，南到江汉平原、北部湾海域。例如，天津市区及郊区附近有总面积近700平方千米的地热带，其中深度超过500米、温度在30℃以上的热水井达380多口，最高水温为94℃，年总开采量近5000万吨，可利用的热量相当于30多万吨标准煤。

地热在世界各地的分布也是很广泛的。美国阿拉斯加的“万烟谷”是世界上闻名的地热集中地，在24平方千米的范围内，有数万个天然蒸汽和热水的喷孔，喷出的热水和蒸汽最低温度为97℃，高温蒸汽达645℃，每秒喷出2300万公升的热水和蒸汽，每年从地球内部带往地面的热能相当于600万吨标准煤。新西兰有近70个地热田和1000多个温泉。温泉的类型很多，有温度可达200℃～300℃的高温热泉；有时断时续的间歇喷泉；还有沸腾翻腾的泥浆地。横跨欧亚大陆的地中海—喜马拉雅地热带，从地中海北岸的意大利、匈牙利经过土耳其、俄罗斯的高加索、伊朗、巴基斯坦和印度的北部、中国的西藏、缅甸、马来西亚，最后在印度尼西亚与环太平洋地热带相接。

有人做过计算，如果把全世界的火山爆发和地震释放的能量，以及热岩层所储存的能量除外，仅地下热水和地热蒸汽储存的热能总量，就为地球上全部煤储藏量的1.7亿倍。在地下3千米以内目前可供开采的地热，相当于29000亿吨煤燃烧时释放的全部热量。可以看出。地热能的开发与利用有着广阔的前景。

对于地热能的开发与利用，如果从1904年意大利建成世界第一座地热发电站算起，已有近100年的历史了。但是，只有近二三十年来地热能的开发利用才逐渐引起世界各国的普遍注意和重视。

据统计，目前世界上已有120多个国家和地区发现或打出地热泉与地热井7500多处，使地热能的利用得到不断地扩大。地热能的利用，当前主要是在采暖、发电、育种、温室栽培、洗浴等方面。美国一所大学有3口深600米的地热水井，水温为89℃，可为总面积达46000多平方米的校舍供暖，每年节约暖气费25万美元。冰岛虽然处在寒冷地带，但有着丰富的地热资源，目前全国人口的70％以上已采用地热供暖。

利用地热能发电，具有许多独特的优点：建造电站的投资少，通常低于水电站；发电成本比水电、火电和核电站都低；发电设备的利用时数较长；地热能干净，不污染环境；发电用过的蒸汽和热水，还可以用于取暖或其他方面。

现在，美国、日本、俄罗斯、意大利、冰岛等许多国家都建成了不同规模的热电站，总计约有150座，装机总容量达320万千瓦。

地热发电地热发电的原理与一般火力发电相似，即利用地热能产生蒸汽，推动汽轮发电机组发出电来。目前，全世界约有3/4的地热电站是利用高温水蒸气为能源来发电的。这种电站是将地热蒸汽引出地面后，先进行净化，除掉所含的各种杂质，然后就可以推动汽轮发电机发电。以高温蒸汽为能源的地热电站，大多采用汽水分离的方法发电；对于以地下热水为能源的电站，一般通过一定的途径用地下热水为热源产生蒸汽，然后用蒸汽来推动汽轮发电机组发电。

另外，地热能在工业上可用于加热、干燥、制冷与冷藏、脱水加工、淡化海水和提取化学元素等；在医疗卫生方面，温泉水可以医治皮肤和关节等的疾病，许多国家都有供沐浴医疗用的温泉。

由于天然热泉较少，而且不是各地都有，因而在一些没有天然热泉的地区，人们就利用广泛分布的干热岩型地热能人工造出地下热泉来。人造热泉是在干热岩型的热岩层上开凿而成的，世界上最早的人造热泉是在美国新墨西哥州北部开凿的，井深达3000米，热岩层的温度为200℃。

美国已建造了人造热泉热电厂，发电量为5万千瓦。另外，还在洛斯阿拉莫斯国立实验所钻了2眼深4389米的地热井，先把水泵入井内，12小时后再抽上来，这时水温已高达375℃。法国先后开凿了6眼人造热泉，其中每眼井深6000米，每小时可获得温度达200℃热水100吨。

目前，美国的地热发电站的装机容量已达930万千瓦，到2020年将增加到3180万千瓦。

现在，随着科学技术的发展，人们开始在岩浆体导热源周围建立人工热能存积层，以便开发利用热源蒸汽的高温岩体来发电。人们预计，到21世纪末，全世界地热发电的总能力可达1亿千瓦。

浅层地热能开发利用现状、发展趋势与对策

陶庆法 胡杰

（国土资源部地质环境司）

1 概述

地球的内部是一个巨大的热源库，蕴藏着无比巨大的热能。浅层地热能是地球热能的重要组成部分，通常是指位于地球表层变温层之下，蕴藏在地壳浅部岩（土）体中的低温地热资源，其热能主要来自地球深部的热传导。浅层地热能的温度略高于当地平均气温3～5℃，温度比较稳定，分布广泛，开发利用方便。具有十分广阔的开发利用前景。浅层地热能的利用，主要是通过热泵技术的热交换方式，将赋存于地层中的低位热源转化为可以利用的高位热源，既可以供热，又可以制冷。目前浅层地热能的可经济开采利用的深度一般小于200m。

热泵技术的不断完善与广泛应用，为浅层地热能的开发利用提供了条件。用于浅层地热能开发利用的热泵系统，统称为“地源热泵系统”，它是以岩土体、地下水（或地表水）为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统，是一种节能环保的空调系统。根据地热能交换形式的不同，地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。

地源热泵技术是一种利用浅层地热能的既可以取热供暖又可以取冷制冷的高效节能的空调技术。其工作原理是利用地下常温土壤或地下水温度相对稳定的特性，通过输入少量的高品位电能，运用埋藏于建筑物周围的管路系统或地下水与建筑物内部进行热交换，实现低品位热能向高品位转移的冷暖两用空调系统。它由水循环系统、热交换器、地源热泵机组和控制系统组成。冬季代替锅炉从土壤中取热，以30～40℃左右热风向建筑物供暖，夏季代替普通空调向土壤排热，以10～17℃左右冷风给建筑物制冷。同时，还能供应生活用热水。

国内外大量实例表明，采用地源热泵系统开发利用浅层地热能对建筑物进行供暖空调，具有取用方便、无污染、运行费用低等特点。浅层地热能是理想的“绿色环保能源”，热泵技术是“绿色环保技术”，其主要特点是：

（1）资源可持续利用。浅部地热能储层像一个巨大的热能调蓄器，利用热泵系统给建筑物供暖、空调，冬季从地层中取出热量给建筑物供暖，夏季吸收建筑物的热量释放到地层中储存，这样，全年中建筑物冬季采暖所需的热量，总体上可与来自地球深部的传导热量和夏季储存的热量实现平衡，使浅层地热能源能够实现可持续利用。

（2）高效节能。由于浅层地温略高于当地平均气温，比较恒定，冬季供热时温度比环境温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比提高；夏季供冷时，温度比环境温度低，冷却效果提高，机组效率也提高。地源热泵的制冷制热系数可达4.0以上。与传统的空气源热泵相比，高出40%左右，其运行费用仅为普通中央空调的50%～60%，与电热锅炉和电热膜供热相比，可节约70%左右的电能。

（3）无环境污染。地源热泵运行时，除了消耗少量的电能外，需要的仅仅是与地下岩土层（含岩石、土层和空隙中的水）进行热量交换的循环水或其它液体，基本不消耗水、不排泄废物，不对周围环境产生任何污染。

（4）运行费用低。维修量少、自动化程度高，运行费一般只相当于普通供暖空调费用的30%～70%。

（5）一机多用。一套地源热泵就可以实现供热、供冷和生活热水供应，可代替原来的锅炉加空调两套系统，一次性投资降低。

（6）节省土地资源。地源热泵除主机和循环水泵外，没有其它安装设备。与锅炉房相比，省去了水处理间、风机间、烟囱、煤场和渣土场，节约了土地资源。

（7）运行灵活、稳定可靠、使用寿命长：每台机组可独立运行，个别机组发生故障不会影响整个系统的运行。机组运行工况稳定，不受环境温度变化的影响，冬季不需要除霜。热泵的运转部件少，基本上不需要维修，运行稳定可靠，使用寿命可达20年。

（8）自动化程度高：地源热泵一般是全电脑控制，可根据外部负荷的变化，调整压缩机的工作数量，并设有压缩机超温保护、断水保护等多种保护措施，可实现无人值守。

（9）用途广泛：从严寒地区至热带地区均适用。

（10）易于管理。可实现机组独立装表、计费，方便对整个系统的管理。

地源热泵系统的应用受当地水文地质条件的制约。地区的水文地质条件决定了采用地源热泵供暖、空调的可能性及其利用的方式。就一般而论，在地下水位埋藏不深，含水层厚度较大、渗透性能较强、易于回灌的地区，适宜采用以地下水源为载体的地源热泵；在地下水位埋藏浅，松散层厚度大、但渗透差、不易回灌的砂、土层分布地区，适宜采用垂直埋管式地源热泵；地下水位埋藏深，松散层厚度小、岩土层渗透性弱、不具备开采地下水的岩石地区，不适宜采用地源热泵。

2 国际地源热泵技术与浅层地热能应用发展趋势

“热泵”的概念，1912年由瑞士人提出，1946年第一个热泵系统在美国俄勒冈州诞生。1974年起，瑞士、荷兰和瑞典等国家政府逐步资助建立示范工程。20世纪80年代后期，热泵技术日臻成熟。在过去的10年时间里，大约30个国家的热泵平均增长速率达到10%，在国际社会中，由于其在减少二氧化碳方面得到普遍认可而受到广泛重视。

目前，利用热泵技术开发利用浅层地热能较好的国家有美国、北欧、瑞典、瑞士和德国，已有大量装机的国家有加拿大、奥地利、法国和荷兰，开始重视和推广应用的国家有中国、日本、俄罗斯、英国、挪威、丹麦、爱尔兰、澳大利亚、波兰、罗马尼亚、土耳其、韩国、意大利、阿根廷、智利、伊朗等国。

热泵增长较快的主要还是在美国和欧洲。目前全世界装机容量可能接近10100MWt，年均利用能量约59000TJ（16470GWh），实际安装的机组量约900000个，据不完全的统计，目前地源热泵装机容量居多的国家依次是美国、瑞典、德国、瑞士、加拿大、澳大利亚（见表1）。

表1 利用地源热泵装机容量居多的国家

在美国，每年接近安装5万～6万套热泵机组，超过600个学校安装了热泵系统进行供暖和制冷。在瑞士，由于高原气候条件，冬天日照少，水源热泵系统已经以每年15%的速度快速增长。目前，瑞士有超过25万台热泵系统在运行，成为世界上利用热泵密度最大的国家。在英国，尽管地质条件非常复杂。但是热泵技术也从非常小的起步发展到遍及整个英国。涉及领域有：私人建筑、房地产开发、公共设施等。目前，瑞典的地源热泵安装基本占总需求负荷的60%，尤其是进入到21世纪之后，瑞典的热泵安装增长更为迅速，仅2001年热泵销售就突破25000台。澳大利亚虽然大部分国土位于热带，但是引入热泵的数量也达到23000多套。

地源热泵在日、韩、美和中欧、北欧应用较为普遍。据1999年的统计，在住宅供热装置中，地源热泵所占比例，瑞士96%，奥地利38%，丹麦27%。美国1998年地源热泵系统在新建筑中占30%，且以10%的速度稳步增长。其中最著名的地源热泵工程有肯塔基州路易斯威尔的滨水区办公大楼，服务面积15.8×10⁴m²，每月节省运行费用25000美元。随着该项技术的应用发展，其组织的研究也迅速发展。据有关资料介绍，日本国研究出的高温水地源热泵，出水温度达到80～150℃，且其制热系数COP高达8.0。

由于地源热泵技术的日趋成熟，有力地促进了浅层地热能的广泛利用。近几年来，各国浅层地热能的开发利用规模和发展速度都在快速增长。从国外发展趋势看，开发利用浅层地热能（蕴藏于地球浅部岩土体中的低温能源），将是地热资源开发利用的主流和方向。

3 我国浅层地热能开发利用现状

我国的热泵研究始于20世纪50年代，天津大学热能研究所的吕灿仁教授在1954年开展了我国热泵的研究，1965年研制成功国内第一台水冷式热泵机组。但由于多种原因，发展缓慢，直到80年代末90年代初，相关领域开始了新一轮的研究。进入21世纪以来，我国在热泵模型仿真、试验装置、能耗评价以及系统材质研究等方面取得了一批显著成果。随着传统能源的紧缺和人们对开发新能源和再生能源的重视以及热泵技术的日益成熟，热泵技术及浅层低品位地热能的开发利用得到了快速发展。

我国政府十分重视热泵技术和浅层地热能的开发利用工作。1994年3月国务院批准了《中国21世纪议程下的可持续能源计划》。1997年11月原国家科委与美国能源部在北京签署了《关于地热能源生产与应用的合作协议书》，中美两国政府开始了可再生能源领域的技术合作。1998年11月，开始实施《中美两国政府合作推广美国土-气型地源热泵技术工作计划书》，确定了北京计科地源热泵科技有限公司、上海鼎达能源公司、广州信利达公司为中美两国政府地源热泵合作项目的执行单位。按照该计划，1999年正式启动了北京嘉和园国际公寓、宁波服装厂厂房楼、广州松田学院教学主楼三处示范性工程，建筑总面积13．238万m²，其中北京嘉和园国际公寓面积最大，达8．8万m²。2000年6月，由中国科学技术部在北京主办了“美国土-气型地源热泵技术交流大会”，进一步推动了热泵技术的运用。据统计，到2003年底，仅北京计科公司，已建成土-气$#

北京是我国应用地源热泵技术开采浅层地热能对建筑物进行供暖空调较早且发展最快的地区之一。近几年来，采用浅层地热能为建筑物供暖空调的工程数量迅速增加。到2004年底，北京已有200多个单位总计420万m²的建筑面积利用浅层地热能供暖或供冷。其建筑物类型有普通住宅、办公大楼、高级宾馆，也有学校、幼儿园、商场、医院、敬老院、档案馆、体育场馆、厂房、污水场站，景观水池等。其中，地下水地源热泵系统最大单项工程建筑面积达18万m²，地埋管地源热泵系统（又称土壤源热泵系统）最大单项工程建筑面积也已达13万m²。目前由华清地热集团正在实施的地埋管地源热泵系统单项工程——用友软件园，供暖空调面积将达到20万m²。几处代表性的地源热泵供暖空调工程项目见表2。

表2 北京代表性的地源热泵供暖空调工程项目简介

天津也是我国应用地源热泵系统供暖空调较早的地区之一。近年来，已先后在天津开发区第十八大街海滨大道发展公司、天津地矿珠宝公司、天津市中心海河商贸区古文化街等地建立了地源热泵系统供暖空调项目。目前，正在快速发展中。

河南、内蒙古、山东、广东、安徽等地也都开始了开发利用浅层地热能的探索和试点。随着我国能源结构政策的调整，以燃煤和耗电为主的锅炉采暖、空气源热泵供冷的传统方式，将会被更加高效的以浅层地热能为热源（或冷源）的地源热泵供暖（或供冷）方式所取代。随着地源热泵技术的逐步完善，浅层地热能必将成为我国今后一段时期地热能开发利用中的最普遍最主要的能源。在我国建筑物供暖（或供冷）中，浅层地热能所占的比重也将愈来愈高。

4 存在的主要问题

地源热泵技术及其浅层地热能的开发利用，虽然在我国取得了明显成效，但由于发展时间短，总体上还处于起步阶段，地区发展很不平衡，存在的一些问题也日益显现，需要我们认真研究和解决，否则将直接影响着浅层地热资源的科学开发和持续利用。主要问题是：

（1）社会认知程度低。当前社会对浅层地热能资源的认知程度还很低，人们对赋存于地壳表层丰富的浅层地热能资源和特点及其热泵技术了解不多，甚至相当一部分专业设计单位的人员对此也缺乏了解，直接影响浅层地热能这一新型能源的广泛应用。

（2）开发技术水平不高。适合我国特点并满足不同要求的地源热泵系列产品尚未形成，有待积极开发；地源热泵供暖空调项目专业设计人员普遍缺乏，系统设计不匹配和偏保守的问题较突出。土壤埋管换热计算理论还不成熟，缺乏设计标准，工程质量难以保证，广泛应用受到限制。

（3）开发利用工程与资源勘查评价工作脱节，存在一定的盲目性。水文地质条件决定了浅层地热能的开发利用方式和规模。但目前浅层地热能的开发与勘查评价工作大多存在脱节问题，有的开发利用方案的选定缺乏科学依据，开发规模与资源条件不匹配，存在盲目性，导致工程效益不高，工程成功率偏低。因此，浅层地热能的开发利用必须建立在水文地质勘查评价工作的基础上，应对浅层地热能开发利用的可行性、适宜性及开发利用容量进行评价，因地制宜地制定开发利用方案，选定热泵系统类型（是地埋管地源热泵还是地下水型地源热泵等），确定埋管深度、密度等科学数据。

对已经开发利用浅层地热能的工程和地区，大多没有对其影响范围内环境地质体中的岩土体温度、地下水温度及其水质等进行监测，也没有及时分析地热能场的变化规律及开展环境影响评价工作，对未来的变化趋势更是心中无数。

（4）浅层地热能开发利用的技术标准、规范滞后。目前尚缺乏《浅层地热能勘查评价》、《浅层地热能地质环境境影响评价》等技术规范，使勘查评价工作缺乏标准，方法不统一。工程的设计缺乏系统的设计规范，大都处在无标准可依的状态。对开发单位缺乏资质管理，实施的工程也缺乏必要的论证程序。浅层地热能供热（或供冷）是一项系统工程，地上暖通空调系统与地下资源勘查评价及井位、埋管系统的设计、施工等环节，是有机的整体，各专业之间必须统一设计施工，协同作业。否则，浅层地热能供暖（或供冷）工程将会造成热泵系统不匹配或匹配程度差，成功率低的不良后果。

（5）相关技术研发滞后。由于浅层地热能开发利用在我国时间短，一些配套的技术措施和检测设备还跟不上。如深层岩土热物性测试技术和仪器研发、不同区域地下传热模型模拟试验研究、地埋管换热器的传热强化、系统设计软件开发、地源热泵仿真及最佳匹配参数的研究、高性能回填材料的研究等，亟待开发和研制。

（6）缺少必要的扶持和激励政策。浅层地热能资源开发利用潜力很大，资源的可再生、无污染，是任何化石燃料所不能替代的。但初期一次性投入也较大，要取得经济上的规模效益，需要各级政府在财税等政策上予以扶持，否则，全面推广和应用受到一定的限制。就全国而言，目前仅有北京市，出台了鼓励政策，对用热泵技术进行供暖（供冷）的，市财政按照其受益的建筑物面积给以补助。但有些地区不但没有鼓励政策，反而出台了限制政策，如不仅对取出的地下源水收费，而且对回灌到地下的源水还再次收费，增加了企业负担，使企业利用浅层地热能的节能、环保效果未能在经济效益上得到体现，因而大大限制了热泵技术和浅层地热能的利用和发展。

5 对策

浅层地热能的开发利用已逐渐在我国兴起，并呈快速增长之势，近几年，其在用于供暖（空调）方面的发展速度已超过传统意义上的地热资源，随着人们认识水平的提高和示范工程的引鉴，对其开发利用会引起更多人的关注，也将会有越来越多的建筑物供暖空调项目采用浅层地热能资源。为促进浅层地热能资源的合理开发利用，必须采取如下对策措施。

（1）积极开展浅层地热能资源勘查评价，制定开发利用总体发展规划。浅层地热能资源普遍存在于地球表部，分布广泛、取用方便，具有广阔的利用前景已是不争的事实，但采用何种方式开发、可能利用的量、长期利用后对环境的影响程度等，则受到当地具体水文地质条件（地下水埋藏条件，地层结构、含水地层的渗透性、地下水水质等）的限制，只有这些条件查清楚，才能对浅层地热能的利用方式做出正确的选择。就一个地区而论，也才能对适宜浅层地热能开发利用的地区、不同利用方式的地段、可能的利用规模、潜在的环境地质问题等做出合理的判断。

部署开展区域浅层地热能资源勘查评价工作。当前，应先从平原区的重点城市起步，开展以1∶10万比例尺精度为主体的勘查评价工作。以原来开展的水文地质勘查成果为基础，补充必要的获取岩土体热传导率、渗透率等参数的勘查工作。勘查工作深度一般控制在200m以浅。

在勘查评价的基础上，编制浅层地热能开发利用规划，进行合理布局，确定适宜开发利用的地区、圈定不同利用方式（地下水、地埋管）的地段、提出合理的开发利用规模、防治地质灾害和环境地质问题的措施等。

（2）推动示范工程的建设，带动地区浅层地热能资源的开发利用。我国南北差异大，地质条件复杂，浅层地热能在一个地区成功应用的经验受地区具体条件的限制，并不能完全适用于其他地区。不同方式的利用经验，也有其特性和相应的利用模式。浅层地热能在一个地区的推广应用，除了吸收普遍的经验外，更重要的是应结合地区具体的条件，建立符合本地实际的示范性工程，摸索方法、总结经验，推广应用，带动面上的开发利用。

（3）依靠科技进步和创新，提高浅层地热能应用技术水平。浅层地热能利用涉及到资源勘查评价、地下换热、热泵、建筑物内供热（供冷）系统、自动控制等诸方面的配套技术，涉及多学科相互联系、借鉴的应用技术，既需要自身的提高，也需要相互协调配合方面的强化和提高。当前，尤其应加强地下换热技术，适合我国特点和需要的地源热泵产品研制及产品的系列化、标准化，系统设计优化和相关仪器的研制等，以推动整体技术水平的提高。

（4）出台相关政策、激励浅层地热能资源的开发利用：浅层地热能开发利用初投资较高，但运行管理费用低并具有清洁、高效、节能的特点，是具有很好的开发前景和可持续利用的清洁能源，政府应出台相关政策、法规，支持、鼓励浅层地热能资源的开发利用。各级地方政府可以参照北京市政府的做法，对用地热能供暖（或供冷）的，可以按照建成的供暖（或供冷）的建筑面积，财政上给以补贴，以此支持和鼓励热泵技术的推广应用，推进浅层地热能的开发和利用。建议中央财政在可再生能源发展专项资金中，安排一部分资金专门支持和鼓励示范区的浅层地热能的开发利用。

（5）制定相关的技术标准、规范，规范浅层地热能资源的开发利用。2005年11月建设部、国家质检局已联合发布了GB50366-2005地源热泵系统工程技术规范，该规范适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源，以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质，采用蒸汽压缩机热泵技术进行供热、空调或加热生活热水的系统工程设计、施工及验收。它的发布与实施，将有利于浅层地热能开发利用工程设计质量的统一。当前，亟需制定和出台浅层地热能勘查评价、浅层地热能地质环境影响评价等技术规范和标准，以规范浅层地热能资源的勘查评价、地源热泵埋管设计、地质环境影响评价等行为，提高浅层地热能的开发利用水平。

（6）开展浅层地热能开发利用示范工程地下换热系统动态监测工作。在已开发利用浅层地热能的地区，选择不同类型的开发利用典型地区，开展地下换热系统的动态监测，进行地下场地水、热均衡动态长期监测和研究，积累数据，为浅层地热能的评价、地下换热系统工程的优化设计、完善标准、保护资源环境提供依据。

（7）建立和完善浅层地热能开发利用数据库及信息系统：浅层地热能开发利用的地下换热系统工程深埋地下，是永久性工程，有的地面建筑物消失了，地下换热系统（地埋管、水源井等）还将长期保存于地下深处，对当地环境和后人的生产、生活等活动有潜在的影响。为加强浅层地热能开发利用的管理与资源的保护，应及早建立全国及省（区、市）浅层地热能开发利用地下热交换工程数据库及信息系统。

新能源行业的前景怎么样？

你好，我国新能源光伏发电新能源行业前景非常的好！

在最近召开的十四五计划会议中，明确出要：“推进能源革命”、“构建生态文明体系，促进经济社会发展全面绿色转型”和“加快推动绿色低碳发展”、“全面提高资源利用效率”等要求，为能源产业的持续健康发展指明了方向。
而光伏发电光技术降本空间大、技术进步快、产业化确定性强，是未来主要发展的低成本节能发电方式之一。
未来，我国很多城市农村家庭房屋、建筑的屋顶都会安装光伏电站，来推动清洁能源产业的发展。

按照我国2050年近零排放，深度脱碳的愿景目标，“十四五”能源转型的步伐还需要进一步的加快。大家可以看到，煤电基本要关门了，煤炭提前达峰是大概率的事件。另外，我们要力保非化石能源占比不低于20%的比例，是非常关键的一个指标，风电和光伏就要担当主力了。光伏发电在“十四五”期间，至少要新增2.5亿千瓦，要达到累计装机5亿千瓦。这样我们才能为2030年光伏累计不少于8亿千瓦，实现25%的非化石能源打下基础，进而再一步实现到2030年和2050年非化石能源占到35%和70%的高比例目标。所以我们要坚信并且看见光伏发电将成为未来最重要的发电电源。
所谓，新能源光伏发电的发展前景非常好！

而且，国家在推动光伏发电普及上，每年都会有补贴政策发布。

2020年3月10日，国家能源局发布文件《关于2020年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知》，明确了2020年度新建光伏发电项目补贴预算总额度为15亿元。其中：5亿元用于户用光伏，补贴竞价项目（包括集中式光伏电站和工商业分布式光伏项目）按10亿元补贴总额组织项目建设。即是户用补贴总额为5亿元，工商业与地面竞价项目位10亿元。

2020年4月2日，国家发改委共同发布权威文件，明确说明里2020年光伏补贴政策。明确到：纳入2020年财政补贴规模的户用分布式光伏全发电量补贴标准调整为每千瓦时0.08元。即是，户用电站每发一度电的补贴是0.08元。

由这两个政策可以得出，2020年的户用补贴规模为：

按照户用光伏总补贴额度5亿元、年利用小时数1000小时和国家有关价格政策测算，并按照50万千瓦区间向下取整确定。

当户用光伏度电补贴强度为每千瓦时0.08元时，5亿元÷1000小时÷0.08元/千瓦时=625万千瓦。向下取整为600万千瓦。即6GW。即是2020年可纳入补贴的容量为6GW。

根据国家能源局的解读，2020年纳入规模的户用项目为：2020年1月1日~并网截止日。需要重点强调是：国家不允许提前抢户用指标，先建先得的行为。

所以，整个资本市场和社会对新能源发展非常看好，值得期待！

资讯来源：碳银网 碳盈协同