隨著經濟社會的發展，以氣候變化為核心的全球環境變化，正在廣泛而深刻地影響著人類社會的方方面面。氣候變化所導致的氣溫增高、海平面上升、極端天氣與氣候頻發等，對自然生態系統和人來生存環境產生了嚴重影響。增加能源供應和來源途徑、改善能源結構，是減少溫室氣體排放量、解決全球氣候變化問題的根本途徑。而作為新型能源的地熱資源越來越受到人們關注，它具有低成本、可持續利用和環保等其它能源所不可比擬的獨特優點。可以說，大力推進地熱資源開發利用，改善能源結構，對於解決日趨嚴重的全球環境問題具有重要的意義。
● 什麼是地熱資源？
地熱資源是指能夠經濟的被人類所利用的地球內部的地熱能、地熱流體及其有用組分。我國地熱資源可分為淺層地熱能資源、水熱型地熱資源和乾熱巖資源三種類型。目前可利用的地熱資源主要包括：通過熱泵技術開採利用的淺層地熱能、天然出露的溫泉、通過人工鑽井直接開採利用的地熱流體以及乾熱巖體中的地熱資源。我國地熱資源種類繁多，考慮地質構造特徵、熱流體傳輸方式、溫度範圍以及開發利用方式等因素。
● 地熱是如何形成的？
關於地熱的來源，有多種假說。一般認為，地熱主要來源於地球外部熱源和內部熱源。外部熱源包括太陽輻射等，內部熱源包括放射性元素生熱、地核熱量等。根據測算，地核的溫度達6000°C左右，地殼底層的溫度達900~1000°C，地球表面恆溫層（距地面約15米）以下約15千米範圍內，地溫隨深度增加而增高，平均增溫率約為3°C/100米。不同地區地熱增溫率有差異，接近平均增溫率的稱正常地溫區，高於平均增溫率的地區稱地熱異常區。地熱異常區是研究、開發地熱資源的主要對象。地殼板塊邊沿，深大斷裂及火山分布帶等，是明顯的地熱異常區。
勘查地熱資源，一般採用地熱地質調查、鑽探和各種物化探方法。
● 地熱資源有哪些用途？
據史料記載，我國開發利用地熱與溫泉已有5000多年的悠久歷史，是世界上利用地熱資源較早的國家之一。新中國成立後，國家重視人民的醫療保健事業，從20世紀50年代起，先後建立溫泉療養院160多家，20世紀70年代後，地熱資源的開發利用進入快速發展階段，尤其是20世紀90年代以來，在市場推動下，地熱資源的開發利用得到更加彭勃的發展。
地熱開發利用方式
地熱資源主要用途包括發電、建築物供暖、洗浴療養、種植養殖、烘焙等。其中150℃以上的高溫地熱主要用於發電，發電後排出的熱水可進行梯級利用；90~150℃的中溫和25~90℃的低溫地熱以直接利用為主，多用於工業、種植、養殖、供暖製冷、旅遊療養等方面；25℃以下的淺層地溫，可利用地源和水源熱泵供暖、製冷。目前全國地熱資源開發利用的基本格局是：西南、華南發電；華北、東北供暖與養殖，華東、華中、西北地區洗浴與療養。
截至2015年，我國地熱資源每年利用量折合標準煤0.21億噸，其中水熱型地熱資源利用量折合標準煤415萬噸，開採率為0.2%，淺層地熱能利用量折合標準煤1600萬噸，開採率為2.3%，地熱資源開發利用潛力巨大。水熱型地熱資源利用方式中，地熱發電佔0.5%，供熱採暖佔32.70%，醫療洗浴與娛樂健身佔32.32%，養殖佔2.55%，種植佔17.93%，工業利用佔0.44%，其他佔13.56%。淺層地熱能資源開發利用方式主要為供暖製冷。
● 地熱資源有哪些種類？
1.水熱型地熱資源
我國水熱型地熱資源非常豐富，出露溫泉2334處，地熱開採井5818眼。水熱型地熱資源量折合標準煤12500億噸，每年地熱資源可採量折合標準煤18.65億噸，有高溫地熱資源(≥150℃)，但以中溫地熱資源(90~150℃)和低溫地熱資源(<90℃)為主。其中，水熱型中低溫地熱資源量折合標準煤12300億噸，每年地熱資源可採量折合標準煤18.5億噸，發電潛力150萬千瓦；水熱型高溫地熱資源量折合標準煤141億噸，每年地熱資源可採量折合標準煤0.18億噸，發電潛力為846萬千瓦。
水熱型中低溫地熱資源主要分布於華北平原、河淮平原、蘇北平原、松遼盆地、下遼河平原、汾渭盆地等大中型沉積盆地上，分布在山地的斷裂帶上的地熱一般規模較小，分布在盆地特別是大型沉積盆地的地熱資源儲集條件好、儲層多、厚度大、分布廣，熱儲溫度隨深度增加，是地熱資源開發潛力最大的地區。
高溫地熱資源主要分布在我國藏南-川西-滇西水熱活動密集帶，其高溫地熱資源發電潛力為712萬千瓦，充分開發利用高溫地熱資源，積極推進西南地區高溫地熱發電，因地制宜建立多能互補的發電格局，符合我國當前能源革命需求，也是可再生能源重要組成部分。
2.淺層地熱能
全國336個地級以上城市淺層地熱能資源每年可開採量折合標準煤7億噸，可替代標準煤11.7億噸/年，節煤量4.1億噸/年。從淺層地熱能開發利用方式來看，地埋管熱泵系統適宜區佔總評價面積的29%；較適宜區佔53%；地下水源熱泵系統適宜區佔總評價面積的11%，較適宜區佔27%。比較適合應用地下水地源熱泵系統的地區主要分布在我國的東部平原盆地及富水性較好的地區。地埋管地源熱泵系統普遍具有較好的適宜性。綜合考慮，淺層地熱能開發利用的影響因素，我國適宜開發淺層地熱能的地區主要分布在中東部省份，包括北京、天津、河北、山東、河南、遼寧、上海、湖北、湖南、江蘇、浙江、江西、安徽等13個省(市)。
我國淺層地溫能開發利用區劃圖
3.乾熱巖資源
我國乾熱巖資源潛力巨大，開發前景廣闊，高於美國乾熱巖資源的估算結果(570萬億噸標準煤)。經初步測算，地下3~10千米範圍內乾熱巖資源折合標準煤860萬億噸，利用其中2%即相當於2015年全國能源總消耗量的4000倍。尤其是位於3.5~7.5千米深度、溫度介於150~250℃之間的乾熱巖資源，資源量巨大，折合標準煤215萬億噸。乾熱巖資源是最具潛力的戰略接替能源，但開發難度較大。
● 我國的地熱資源家底
2016年，中國地質調查局發布了《中國地熱資源調查報告》。報告指出，「十二五」期間，在原國土資源部的正確領導和財政部的大力支持下，中國地質調查局組織全國60多家單位3000多名技術人員，利用中央財政資金4.16億元，完成了31個省（區、市）地下熱水資源調查，開展了336個地級以上城市淺層地溫能資源調查，啟動了乾熱巖資源調查，基本查明了我國地熱資源賦存分布與開發利用現狀，初步評價了全國地熱資源潛力。
調查結果表明：一是全國31個省（區、市）地下熱水資源年可開採量折合標準煤19億噸，現狀年實際開採量折合標準煤415萬噸，只佔可開採量的0.22%，開發利用潛力巨大。二是全國336個地級以上城市淺層地溫能資源年可開採量折合標準煤7億噸，可實現建築物供暖製冷面積320億平方米；現實現建築物供暖製冷面積4.78億平方米。三是我國乾熱巖資源初步估算折合標準煤856萬億噸，是巨大的能源寶藏，其2%的可開採量即相當於2015年全國能源消耗的4000倍，應加快研究步伐。四是我國淺層地溫能和地下熱水資源開發利用經濟與環境效益顯著，2015年相關產業總產值約7500億元，佔同年GDP的1%以上；每年減少二氧化碳排放4800萬噸。五是京津冀地區淺層地溫能和地下熱水資源合計折合標準煤3.43億噸，可基本滿足該地區建築物供暖製冷需求。六是長江經濟帶淺層地溫能和地下熱水資源年可開採量折合標準煤9.3億噸，充分開發利用區內的淺層地溫能資源可有效解決長江中下遊地區冬季供暖問題。
● 最新研究成果
中國地質調查局自2016年開始實施「全國地熱資源調查評價與勘查示範」工程。該工程是在「十二五」地熱調查工作基礎上，聚焦區域地熱背景調查、重點地區淺層地溫能調查、水熱型地熱資源調查、重點區乾熱巖資源調查以及地熱資源勘查開發示範與關鍵技術研究5項任務，目前取得了一些階段性成果。
淺層地溫能方面：雄安新區淺層地溫能初步勘查表明，新區內大部分地區適用於淺層地溫能的開發，雄安新區淺層地溫能資源的開發利用，將產生巨大的環境效益與社會效益，為我國未來城市的發展提供新方向。
水熱型地熱資源方面：京津冀水熱型地熱資源調查表明，京津冀地區是我國東部地熱資源最豐富的地區，地熱資源儲量大，開發利用條件較好。根據現狀開採量與資源量數據劃分了京津冀地區的開採模數分區，可為當地地熱資源的開發提供借鑑。
乾熱巖方面：乾熱巖資源是國際社會公認的最具潛力的戰略接替能源之一，其開發利用尚在探索中，國際社會對乾熱巖的開發利用已經進行了40多年的歷史，我國正在開展東南沿海地區、青藏高原東北緣乾熱巖資源地質勘查，2017年8月，中國科學家在青海共和盆地3705米深處成功鑽獲236℃的高溫乾熱巖，為下一步推進乾熱巖開發利用試驗探索奠定了良好基礎，目前中國地質調查局正在大力推進乾熱巖勘查評價和試驗性開採。
（本版由中國地質科學院水文地質環境地質研究所供稿）