地熱資源具有多種綜合利用價值，可以帶動包括地熱發(fā)電、建筑供冷供熱、農(nóng)業(yè)種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖、作物烘干、溫泉洗浴、醫(yī)療康養(yǎng)、旅游休閑等在內(nèi)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。地熱能作為一種新能源，也是未來能源，能夠在踐行“雙碳”目標中發(fā)揮重大作用，大力開發(fā)利用地熱能，對落實碳達峰、碳中和目標具有重要意義。

地熱能的開發(fā)和利用主要有兩種方式，一是直接利用，二是間接利用。直接利用是指利用地熱水或蒸汽的熱量，進行供暖、熱水、溫室、溫泉等用途，這種方式不需要進行能量轉(zhuǎn)換，成本較低，效率較高，但一般只能利用淺層的地熱資源。間接利用是指利用地熱水或蒸汽的動能，進行發(fā)電、制氫、提取稀有元素等用途，這種方式需要進行能量的轉(zhuǎn)換，成本比較高，但是效率比較低，一般可以利用深層的地熱資源。以下為地熱資源在供暖、農(nóng)業(yè)、發(fā)電領(lǐng)域的詳細介紹。

地熱供暖

地熱供暖是一種基于地下熱能資源的供暖方式，其利用地下水體、巖體、土壤等自然介質(zhì)中蘊含的地熱能進行加熱并傳遞到建筑物內(nèi)部，從而實現(xiàn)室內(nèi)溫度升高的目的。與傳統(tǒng)的采用燃氣、油煙、電力等能源進行供暖的方式相比，地熱供暖具有環(huán)保、節(jié)能、穩(wěn)定、安全等諸多優(yōu)勢。

中深層水熱型地熱系統(tǒng)

中深層水熱型地熱系統(tǒng)是通過開發(fā)中深層地熱水，將地熱水的熱量提取出來用于供暖，取熱后的地熱水經(jīng)過回灌井進行同層回灌的技術(shù)路線。整個系統(tǒng)封閉式運行，只取熱不耗水。該系統(tǒng)具有資源儲量大、運行安全穩(wěn)定高效、建設周期短、占地面積小、等量同層回灌等優(yōu)勢。該系統(tǒng)適用于地熱水資源豐富的城市建筑集中供暖項目。

中深層地熱井下?lián)Q熱系統(tǒng)

中深層地熱井下?lián)Q熱系統(tǒng)是通過鉆井的方式，利用向井下輸送換熱介質(zhì)將地下巖層的熱能導出的技術(shù)路線。整個換熱過程封閉運行，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。該系統(tǒng)具有資源豐富、應用廣泛、多能耦合、運行可靠等優(yōu)勢。普遍適用于城市建筑集中供暖項目。

中深層定向?qū)泳?a href="http://www.622810.cn/t/換熱系統(tǒng).html" >換熱系統(tǒng)

中深層定向?qū)泳?a href="http://www.622810.cn/t/換熱系統(tǒng).html" >換熱系統(tǒng)是采用定向?qū)?a href="http://www.622810.cn/t/鉆井技術(shù).html" >鉆井技術(shù)，將兩口中深層地熱井底部打通，使換熱介質(zhì)在兩口井中循環(huán)換熱的技術(shù)路徑。系統(tǒng)全封閉運行，實現(xiàn)“取熱不耗水”。具有資源豐富、應用廣泛、占地面積小、取熱量大，換熱量高，運營成本低等優(yōu)勢。該系統(tǒng)適用中大型城市住宅清潔供暖項目。

中層同軸換熱系統(tǒng)

中層同軸換熱系統(tǒng)是通過數(shù)眼中層地熱井，利用中層地熱的熱儲效應，通過換熱介質(zhì)實現(xiàn)冬季取熱儲冷，夏季取冷儲熱的技術(shù)路徑，該系統(tǒng)具有換熱效率高、占地面積小，適用場景多，建設成本低、布局靈活建設快等優(yōu)勢。適用于冷熱雙供的居民社區(qū)、醫(yī)院、學校、辦公樓等冷暖雙供項目。

淺層埋管地熱利用系統(tǒng)

淺層埋管地熱利用系統(tǒng)是利用淺層埋管把不能被直接利用的低品位熱能轉(zhuǎn)換為可以被利用的高品位熱能的綜合利用技術(shù)，夏季儲熱，冬季儲冷。該系統(tǒng)具有跨季儲熱、經(jīng)濟性強，應用廣泛，適應性強，多源耦合、可靠性強，建設快速、安全性高等優(yōu)勢。適用于學校、醫(yī)院、寫字樓等冷暖雙供項目。

農(nóng)業(yè)發(fā)展

中國很早就利用地熱為農(nóng)服務，據(jù)唐朝《元和郡縣圖志》記載，湖南郴縣人民用溫泉來灌溉田地，使農(nóng)作物可以一年三熟，達到早熟增產(chǎn)的目的。地熱資源作為一種復合型清潔能源，既可以直接應用于農(nóng)業(yè)，又可以間接為農(nóng)服務，在中國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的利用方式多樣。地熱資源在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的利用集中在農(nóng)業(yè)溫室種植、農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖、農(nóng)副產(chǎn)品加工和農(nóng)業(yè)技術(shù)等方面。

農(nóng)業(yè)溫室種植

農(nóng)業(yè)溫室種植是最廣泛的利用形式，利用地熱能的熱能對農(nóng)業(yè)溫室大棚進行供暖，保障冬季溫室的溫度，實現(xiàn)農(nóng)作物的反季節(jié)生產(chǎn)和喜熱植物越冬。同時，利用地熱能給現(xiàn)代農(nóng)業(yè)溫室大棚供暖還有助于防治病蟲害、縮短生長期，促進農(nóng)作物的增產(chǎn)增收。利用地熱能給農(nóng)業(yè)溫室大棚供暖不產(chǎn)生任何二氧化碳排放，農(nóng)作物在溫室中生長，還減少了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)保溫所使用的一次性薄膜和部分防范病蟲害所需要的農(nóng)藥及肥料，實現(xiàn)了綠色生產(chǎn)、低碳環(huán)保。農(nóng)業(yè)溫室種植的適用范圍很廣，主要有育種、育秧、花卉苗木培育、蔬菜水果生產(chǎn)、喜熱植物的種植、食用菌生產(chǎn)等。

農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖

利用地熱能發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)是地熱能直接利用的最方便形式，利用低溫熱水發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖可以產(chǎn)生較高的經(jīng)濟效益，提高水產(chǎn)養(yǎng)殖數(shù)量，幫助喜熱水生動物越冬。地熱水同樣可以應用于魚苗繁育，部分幼魚在冬季水溫很低時不能安全越冬，過去采用鍋爐或用電加溫，但往往存在運行不穩(wěn)定且成本較高的問題，而低溫熱水可以保護魚苗越冬，提高成活率，降低成本。孵化育雛是地熱能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的又一種利用形式，用研制成的熱水孵化箱育雛，可提高孵化成功率，減少孵化所需的熱能供應成本。

農(nóng)副產(chǎn)品加工

在農(nóng)村，為了解決農(nóng)副產(chǎn)品收獲后的儲存或消費者的需求問題，常常需要對農(nóng)副產(chǎn)品進行干燥處理，使農(nóng)作物中的水分蒸發(fā)，達到干燥的目的。農(nóng)產(chǎn)品干燥過程能耗量大，傳統(tǒng)熱風式干燥成本高，給企業(yè)造成了巨大的負擔。地熱干燥常常應用于瓜果蔬菜烘干、香菇烘干、牛奶巴氏消毒，還可以應用于種植飼料、綠肥，釀造醬油、豆醬、酸奶酪，加工冰糖、山茶等。

農(nóng)業(yè)技術(shù)

農(nóng)產(chǎn)品物流是中國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分，農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流是高耗能產(chǎn)業(yè)，采用地熱制冷設備制冰、冷藏蔬菜瓜果種子，結(jié)構(gòu)簡單且運行費用低，能夠?qū)崿F(xiàn)低能耗、高環(huán)保。在部分農(nóng)村地區(qū)，地熱資源還用來給沼氣池進行加溫，提高沼氣產(chǎn)量。地熱資源在輕紡工業(yè)也有少量應用，可以用地熱水染布、制革，地熱水中含有的礦物質(zhì)和恒溫特點，使得用地熱水染出的布質(zhì)量高、布藝精美，更受消費者青睞，還節(jié)省了大量自來水和電力成本。

地熱發(fā)電

最早利用地熱資源發(fā)電的國家是意大利，早在1904年意大利就通過利用地熱資源建立了發(fā)電站，而其他國家都是在40多年后才相繼發(fā)展發(fā)電事業(yè)。目前，全球利用地熱資源發(fā)電的國家一共有15個，利用地熱資源發(fā)電的優(yōu)點主要為：1.它的成本非常低，2.它不會受到天氣季節(jié)變化的影響，3.它對于環(huán)境幾乎沒有污染。

地熱蒸汽發(fā)電

可細分為干蒸汽式發(fā)電和閃化蒸汽式發(fā)電。

干蒸汽式發(fā)電：是最簡便而有效的工作流體，只要由管線直接導入蒸汽渦輪機就可產(chǎn)生電力，但對地熱資源類型要求高，適用于地熱溫度在150℃以上的高溫干蒸汽資源。

閃化蒸汽式發(fā)電：即高溫地熱水經(jīng)單段或多段閃化成為蒸汽，再由汽水分離裝置去除熱水，以蒸汽推動渦輪機發(fā)電，適用于地熱溫度90℃-150℃，。該系統(tǒng)之運用技術(shù)已趨成熟且安全可靠，是目前地熱發(fā)電最主要的形式。

雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電

又稱“雙循環(huán)式”發(fā)電或介質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)。系以低沸點的物質(zhì)（如：丁烷等）作為介質(zhì)（即工作流體），與地熱井產(chǎn)生的熱流體借由熱交換器達到加熱，使其氣化以推動渦輪機產(chǎn)生電力，且工作流體可循環(huán)使用。目前主要有機朗肯循環(huán)和卡琳娜動力循環(huán)兩種雙工質(zhì)發(fā)電法。

全流循環(huán)式發(fā)電

又稱“總流式”發(fā)電，地熱井產(chǎn)生的熱流體，包括蒸汽及熱水的兩相混合體，同時導入特殊設計的渦輪機，由動能及壓力能帶動傳動軸連接發(fā)電機以產(chǎn)生電力。

熱干巖發(fā)電

須先鑿通兩口深達數(shù)千米的深井，再將冷水注入其中一井，由干熱巖層所提供的地熱加熱，創(chuàng)造出新的地熱資源，可以獲得更高溫度的地熱資源，可以達到175～225℃，使其產(chǎn)生水蒸氣從另一井匯集后，推動渦輪機發(fā)電。

助力“雙碳”目標實現(xiàn)

地熱能是穩(wěn)定可靠的可再生能源，并且與建筑能源需求（供冷供熱）具有天然的契合性，如何通過政策支持和技術(shù)創(chuàng)新快速降低地熱能開發(fā)和利用成本，擴大使用規(guī)模和應用場景，形成地熱能綜合開發(fā)和梯級高效利用的完整技術(shù)體系，是全球地熱能行業(yè)必須正視和傾力研究的關(guān)鍵問題。

推廣和發(fā)展地熱能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，助力“雙碳”目標實現(xiàn)，還需一些方面的配合：

第一，要加快深部地熱資源勘探和可開發(fā)利用技術(shù)的科研攻關(guān)，建立權(quán)威開放的全國性地熱資源數(shù)據(jù)庫。建立集地熱能資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、開發(fā)利用動態(tài)、資源勘查評價、立項審批、項目信息、運行數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模等信息管理系統(tǒng)為一體的地熱能大數(shù)據(jù)平臺，對地熱能開發(fā)利用進行統(tǒng)一監(jiān)管和監(jiān)測評價。

第二，積極拉長地熱能利用產(chǎn)業(yè)鏈，培育產(chǎn)業(yè)配套市場，探索地熱能利用的多種商業(yè)模式。

第三，建立規(guī)劃實施和結(jié)果的評價機制。建立和完善市場運行規(guī)則，形成公平合理有序競爭的地熱能開發(fā)利用市場秩序；強化對地熱能實施全過程和運營的監(jiān)管及評價，確保地熱能的科學和高效利用。

推動地熱能開發(fā)利用，將有助于盡早實現(xiàn)2030年前碳達峰、2060年前碳中和的宏偉目標，是未來能源轉(zhuǎn)型的新方向，是建筑能源低碳高效利用的優(yōu)化選擇，是完成非化石能源利用目標、建設清潔低碳社會、實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。