随着“双碳”战略的持续推进，我国地热能的开发利用正步入战略机遇期，不仅国家重视，政府和社会力量的投入也不断加大。但当前我国的地热能与风能、太阳能相比，仍然是小众能源。开发利用好地热这种在地球内部潜力巨大的储能，是“入地”见长的石油行业在开采石油时“一箭双雕”的事。油田区蕴藏着大量的地热资源，但开发利用程度低，因地制宜、科学合理地加以开发利用将成为地热能大规模发展的必然选择。
地热能是实现碳达峰的重要抓手
地热能“家族庞大”，通常是指赋存于地球内部的岩土体、流体和岩浆体中且能够被人类开发和利用的热能，包括土壤源、地下水源和地表水源3类浅层地热能，以及水热型中深层地热能和干热岩地热资源。人们熟知的温泉和用于取暖的地源热泵，都属于典型的地热能利用方式。
近日举行的“2023第十三届中国国际地热高层论坛”上，中国科学院院士汪集暘作了地球储能专题报告。汪集暘介绍，地热能资源量巨大。据估算，储存于地球内部的热量约为全球煤炭储量的1.7亿倍，其中可利用量相当于4948万亿吨标准煤，按目前世界年消耗190亿吨标准煤计算，能满足人类数十万年的能源需求。
和风光资源一样，地热能无处不在，具有储量大、利用效率高、运行成本低和节能减排等优势。我国地热能资源丰富，自然资源部中国地质调查局调查评价结果显示，336个地级以上城市浅层地热能年可开采资源量折合7亿吨标准煤；全国水热型地热资源年可开采资源量折合19亿吨标准煤；深埋在3000~10000米的干热岩资源折合856万亿吨标准煤。对比2021年我国全年52.4亿吨标准煤的能源消费总量，地热能可谓一座巨大的能源宝库。
汪集暘介绍，目前，中国地热能直接利用量世界第一。《“十四五”可再生能源发展规划》提出，积极推进地热能规模化开发，积极推进中深层地热能供暖制冷，全面推进浅层地热能开发，有序推动地热能发电发展。《关于促进地热能开发利用的若干意见》明确，到2025年，地热能供暖（制冷）面积比2020年增加50%，全国地热能发电装机容量比2020年翻一番。
国家能源局副局长任京东曾表示：“地热能是储量丰富、分布较广、稳定可靠的新能源，大力推动地热能开发利用，是立足我国能源资源禀赋，有计划分步骤实施碳达峰行动的重要抓手。”
废弃油井变废为宝有潜可挖
中深层（200~3000米）地热资源主要集中在大型沉积盆地区。汪集暘介绍，中深层水热型地热资源潜力约为浅层地热能的100倍。油田区地热资源量也很大。我国含油气盆地不仅富含油气，而且富含水热型地热资源，尤其我国东部油田区与东部地热资源区大面积重叠。一些油田的井口温度可达100℃以上，且水量丰沛。像这样的油田，比起增产改造，完全可以逐步转变为“地热田”，效益更可观。同时，油田区有绿色用能的需求。油气开发利用过程中，油管加热、油管清洗、油水分离、办公生活区取暖，不论是烧煤还是烧油，都会产生碳排放。为贯彻落实国家“双碳”战略，油气田企业必须把节能减排和绿色低碳作为未来发展的关键要素考虑。而且在目前的高油价下，油气被直接燃烧取热显然也不划算。而包括大庆油田在内的我国东部含油气盆地多已步入“老年期”，油气开采含水率多在90%以上。只取油而把热水扔掉，是一种能源的浪费。可以把这部分能源利用起来，替代燃煤、燃油，实现用能、节能、减排、降碳，以及社会效益、经济效益等方面的多赢。
此外，油田区有很多可用于开发地热资源的现成设施。例如，油田开发至中后期，因可采油气资源日益枯竭，会留存大量的闲置井、长停井、废弃井。这些井虽然不具备油气生产条件，对油气开发来说使用价值很小或已没有使用价值，但可以用来进行地热资源开发利用。大部分长停井可以直接通过改造用于地热资源开发，废弃井中也有部分可以改造为地热井。仅需对这些井投入少量资金，利用有效的技术方法加以改造，便可变废为宝，成为地热井，而且取热能力、使用寿命等与新建地热井没有太大区别。
根据东部地区的地热资源条件，发展地热发电是不合适的，因为温度不够高，发电效率较低，但在油田区是例外。油田区，特别是东部老油田，北起大庆、吉林、辽河、胜利、中原，南达河南油田，地热资源开发利用条件好，完全可以将“油气田”变为“地热田”。这些油田区有足够多的可利用长停井、废弃井，打井成本大大降低，而且可以形成较大的规模。据近几年的初步研究，我国中小型油田可供发电的中低温地热资源就能够建成2000兆瓦以上规模的发电能力。利用油田伴生中低温地热资源发电在经济上是可行的。例如华北油田第三采油厂留北地热站作为我国第一个利用油田伴生地热资源发电的电站，装机容量达400千瓦。
干热岩是地球储能的钥匙
干热岩的潜力在于其广阔的地理分布。从全球来看，干热岩资源比热液资源大得多，分布也广得多。因此，干热岩资源可能是地热能源的未来。
我国的干热岩研究及开发利用虽然起步较国外晚，但是近年来取得了可喜的进展。青海共和盆地以及青藏高原南部，干热岩存在约占我国大陆地区干热岩总资源量的1/5。2017年，科学家在青海共和盆地3000多米深处钻获236℃的高温干热岩体，并认为这是可以有效控制温室效应，阻止全球变暖的有效清洁能源。“利用干热岩发电的成本仅为风力发电的一半，只有太阳能发电的1/10。”
地质勘测院院长严维德曾表示，中国大陆3000~10000米深处干热岩资源量约合856万亿吨标准煤。按照目前的消耗率计算，可用4千年左右，有望成为战略性接替能源。
地热能资源的利用有多种形式，如发电、供热、制冷，甚至制取高于自身温度的低压蒸汽，尾水可以提取稀有矿物元素，并且可以通过梯级利用实现多种功能，大幅提高利用率。同时，地热能不受季节、气候、昼夜变化等外界因素干扰，稳定性极强，是实现“双碳”目标不可或缺的重要力量。
总而言之，地热能作为五大非碳基能源（太阳能、风能、水能、核能、地热能）之一，是一种清洁环保、分布广泛、安全稳定的优质可再生能源，对我国能源结构转型和实现“双碳”目标发挥着重要作用。从总体来看，地球内部取之不竭的热能尚未有效开发。未来一段时间，我国将加大勘探投入与规划布局，加强科技引领与装备创新，加强超前布局前瞻性、革命性地热理论和技术研究，持续推动地热产业降本增效。