本文节译自IRENA《Project Navigator TCG Geothermal》，并对2021年国内最新政策及部分地热资源进行简单介绍。地热项目依靠可持续地获取地壳的天然热量，将热水或蒸汽从深井中抽出，以产生基本负荷或灵活的电力。 该指南的重点是利用地热能源进行基荷发电或灵活发电的可再生能源项目。这些技术指南介绍了最佳做法，帮助项目开发商开发银行可担保的地热发电项目。在项目开发过程中，系统和全面的规划以及对细节的关注，有助于避免在后期阶段危及项目成功的陷阱。本指南的一个重点是详细说明最终投资决定之前的项目要求，即从项目确定到财务结算。这些指南通过规定地热项目生命周期内的项目要求，即从项目确定到退役，来支持银行可担保的地热发电项目的发展。地热项目经历了一些发展阶段，从项目概念到积极运作，再到最终的工厂退役。这些阶段是流动和互动的。在实践中，各阶段之间甚至可能有一些重叠；例如，一个阶段可能在前一个阶段明确结束之前就开始了。然而，每个项目都有相同的决策检查点。如图1所示，国际可再生能源机构项目导航仪确定了地热项目的九个阶段。在每个阶段结束后，项目开发者必须决定是进入下一阶段还是停止项目。图1. 一个地热发电项目的开发过程 注：交通灯符号表示决策检查点。对 "准备时间 "的准确评估--即离实际施工开始的时间长度--对任何成功的项目都是至关重要的。因此，项目开发商必须实事求是地对待这个问题。经验表明，一个典型的地热发电项目从确定到开发的前六个阶段所需的时间约为六年，但这一时间因项目而异。这一漫长的时间表可能受到任何因素的影响；例如，在第一个地热井的实际钻探阶段和电厂建设之前，办理许可手续、为勘探钻探提供资金、签订购电协议（PPA）、实施协议（IA）、电厂的财务结算和/或其他技术或非技术问题所需的时间。除了熟悉项目导航员建议的项目开发流程外，重要的是读者能够区分地热资源（即技术上可开发的资源）和地热储备（即经济上可回收的资源）。背景介绍地热能是来自于地球地下的热量。水和/或蒸汽将地热能带到地球的表面。根据其特性，地热能可用于供暖和制冷，或用于生产清洁电力。地热能几乎可以从任何地方获取。绝大多数的高焓地热系统都靠近火山活跃地区。然而，这些并不是唯一的地区，良好的地热资源也可以在裂缝或 "热点 "中找到，如夏威夷热点，那里的岩浆羽流为上层地表提供巨大的地热能。尽管地热资源几乎随处可见，但地热项目并不像利用其他可再生能源的项目那样广泛。与其他可再生能源项目相比，高额的前期成本对地热项目来说是一个更加严峻的障碍，因为在风险降低到银行可承受的水平之前，需要大量的前期投资。这是因为只有在成功完成勘探钻探活动后，才能确保有合适的地热储层存在。范围本指南通过规定地热项目生命周期内的项目要求，即从项目确定到退役，来支持银行可担保的地热发电项目的开发。在最初阶段，在开发商决定一个地热发电项目是否有希望继续进行之前，需要对该项目进行高层次的概述，至少要涉及以下几个方面的信息。针对具体国家的风险评估，以评估在这个国家已经运行的地热项目，汇编一份国家政策和监管文书的清单，适用的监管框架，等等。 初步的案头研究，以评估所考虑地点的地热资源潜力。关于获得勘探工作许可证的可行性的可靠信息，以及步骤和估计的时间框架。对市场条件和场地可及性的初步研究；以及评估潜在的 "银行可操作性 "和融资方案。在实践中，这些阶段之间甚至可能有一些重叠；例如，一个阶段可能在前一个阶段明确结束之前就开始了。然而，每个项目都有相同的决策检查点。在每个阶段结束时，项目开发者必须评估项目是否准备好进入下一个阶段。表1总结了项目阶段的描述和每个阶段结束时的里程碑。项目阶段活动描述主要可交付成果第一阶段：确定（选址研究）收集和分析数据，确定是否存在地热资源，以及发电厂的最佳位置。进行市场研究，确定潜在的利益相关者。案头研究。提交报告，初步确定潜在地热发电厂的最佳地点。根据地图、报告和其他文献推断地热资源1。第二阶段：筛选（特许权和收购）确定监管的可行性。获得所有的勘探许可证和执照。根据推断的地热资源进行选址。第三阶段：评估（资源评估，地面勘探工作）进行资源评估，包括地表勘探、温度梯度钻孔。建立概念性储层模型。确认指示性地热资源2。初步的概念性储层模型。开始编写ESIA报告3。第四阶段：选择（预可行性研究）在作出投资决定之前，完成预可行性研究，以便在下一阶段进行勘探钻探。准备勘探钻探计划，起草主要合同，申请初步的ESIA批准。可能的（即可测量的）地热储备4。预可行性研究报告。获得勘探钻探的资金。签署许可证、合同和协议。第五阶段：预开发（勘探钻探）进行勘探钻探，证明地热资源的存在、规模和温度。对冲财务风险，主要通过股权获得融资。撰写报告，对地热储量进行详细测量。签订股权协议。第六阶段：开发（财务结算和EPC合同的招标）进行详细的技术和经济可行性研究。准备投标书。选择钻井和电厂建设的EPC承包商。为钻井和电厂建设获得债务资金。最终完成财务结算。可行性报告证明项目的合理性。详细说明地热储量的报告。财务结算。第七阶段：建设（电厂建设、钻探地热井和调试）。钻生产井，如有需要，钻回注井。建设地热发电站。已证实的储层。一个可行的、全面运作的发电厂，具有成熟的运作水平。第八阶段：运营利用地热能源生产出目标数量的热量和电力。运营和维护电厂。提供工程、行政和财务支持。培训和/或重新培训员工。持续关注可靠的运营。满足所有的合同保证。第九阶段：退役废弃油井。清理地热工作区，或在某些情况下，为地热发电厂确定一个新的目的地。重新使用或回收电厂部件。"绿地 "场地恢复。注：1 推断的地热资源--地热资源的三个里程碑指标中最初步的指标，只能以较低的置信度进行估算。 2 指示性地热资源是指那些直接测量表明可回收热能的估计具有合理的可信度，足以使技术和经济参数得到应用的资源。3 ESIA：环境和社会影响评估（世界银行）。4 测得的地热资源是指通过直接测量显示存在的地热资源，可以以较高的置信度进行估算。 在识别阶段，项目开发者应收集和分析数据，以核实地热资源的存在，以及理想的项目地点，确定地热能源的潜在市场和潜在的利益相关者。在该阶段结束时，项目开发者应该能够通过汇编地图、报告和相关文献来确定地热资源的存在。主要行动进行勘察，收集和分析有关地热资源和可能的市场的数据。估算地热资源的类型及其预期温度范围。参观地热基地，初步了解该地的情况。识别并接触潜在的利益相关者。熟悉政策要求和可用的监管手段。任务 需要考虑的风险信息不充分不合适的工作区域融资方案不充分 未知的政策和监管手段控制问题收集的数据是否表明存在地热资源？现场考察是否显示出一个适合地热项目开发的地点？预选的地点是否有潜在的支持机制（政策和法规）？是否已经确定了所有相关的利益相关者？主要交付物初步报告确定潜在的地热地点对推断的地热资源的评估 界定地热资源地热资源被定义为地热系统中热的和可渗透的部分，但为了使储层能够被开采，它需要有足够的和持续的热供应。地球内部的温度随着深度的增加而增加；这种温度随深度增加而上升的速度称为地热梯度。当地球表面下的热量可以被有利地获取和渗透时，就存在着潜在的地热资源。一般来说，高焓区比低焓区有更大的生产潜力。地热资源的温度各不相同，最高可达350℃。对于地热田没有公认的分类方法。然而，根据储层的温度，地热系统可分为三个级别（Hochstein & Browne, 1999）高温：高于225℃。中温：125-225°C之间；低温：低于125°C。高温区通常位于构造板块边界和火山地区周围。中温场可以在较高温度资源附近和沉积层中找到。低温场从地壳的一般热含量和通过地壳的热流中吸取热量。有不同类型的地热资源：要么主要是蒸汽，要么是干蒸汽，要么是蒸汽和水的混合物，要么只是液态水。这些资源可以根据其热源、传热类型、物理状态、储层温度、利用方式和地质环境，以各种方式进一步分类。 地热现场考察地热现场考察的目的是为了收集有关其地质构造的实地数据。在进行现场考察时，对考察期间需要审查和评估的要点进行概述是很有用的。应与当地专家建立联系，以确保获得最佳的可用信息，对数据进行良好的解释。现场考察期间的关注点包括: 现场的可及性。利用当地专家获得对当地情况的了解；以及对地表岩石、水进行取样，收集与pH值有关的数据（如地表温度）。在现场考察中，应确定地热表现，并收集有关地表表现的物理特性的信息（例如，通过寻找是否存在烟囱、蒸腾地、索法塔拉、温泉、热酸湖、泥浆池、暖泉、烧结硅石、石灰石组合）。此外，收集和分析温泉和冷泉的地球化学分析以及数据解释，以确定有希望的资源，并确定进一步调查的最佳地点，也可以是地热现场考察的一部分。更详细的分析是在评估阶段进行的。 利益相关者识别在第一个识别阶段，需要进行初步的利益相关者分析。图3给出了参与地热项目的利益相关者的总体概况。每个利益相关者的作用、责任和利益在附录中进行了总结。地热项目成功的一个重要因素是公众支持。因此，利益相关者尽早参与到项目中来是非常重要的。了解地热能源、其重要性和优势将有助于获得当地社区的支持。然而，有关环境、健康和安全的问题，以及在这一领域采取的措施，都应该预先说明。地热项目的利益相关者技术可行性对于一个地热项目来说，选择阶段是最后的准备阶段。最后的投资决定，以进行勘探钻探。在这个阶段，所有可用的信息被用来评估项目的初步可行性。技术可行性包括几个方面：不同的发电厂和热电厂技术。资源的直接利用。地热系统的工程。地热资源评估。初步的发电厂技术评估；以及评估电网连接要求和法规不同的发电厂和热电厂技术地热发电的工作原理与标准的化石燃料发电厂相同。热力学原理与标准化石燃料发电厂相同：热能被转化为功，而功被发电机转化为电。转换成电能。主要的区别是，地热发电厂不需要燃料或锅炉。相反，热量是从热的地热水（或盐水）中提取的。因为有许多地热系统的选择，没有一种技术是最适合所有人的。在选择一个特定的技术时，需要考虑环境和经济因素。从环境的角度来看，一个地热系统中所有不凝结的气体捕获或重新注入储层，以避免具有全球变暖特性的气体排放。对于地热水来说，重新注入也是可取的，以尽可能保持地球的成分，这可以减少地震和土地沉降的风险。在非火山地区，在大多数情况下只产生热量。这被称为地热资源的 "直接利用"资源，可用于农业或家庭应用。地热供暖厂输出温度低于80℃的井可以有效地用于发电,但收益往往不能抵消成本。随着发电设备的改进发电设备的改进，发电有利可图的温度下降了。在较低的输出温度下，热量通常被用于直接加热应用,如温室或地区供暖。在大多数直接加热的应用中，二次加热的液体（水）被加热后，就会出现在温室里。在大多数直接加热应用中，使用二次加热流体（水），通过热交换器被盐水加热。由于盐水不直接使用，它可以被重新注入水库，在工厂的使用寿命内不会有空气排放。地热发电站地热发电站的原理与其他涡轮机发电的火力发电站相同。热量被用来加热水，或者在有机朗肯循环（ORC）的情况下，用来加热另一种工作液体。对于地热发电站，这种热量是从地球的渗透层（含水层）中提取的。工作流体被用来转动涡轮机和发电机，从而产生电。当地热盐水被冷却后，它被送回原始热源。有三种主要类型的地热发电厂:干蒸汽发电厂(Dry steam power plants） :最简单的地热发电站使用来自储层的蒸汽直接为涡轮机提供动力。这种类型的地热发电厂使用至少150°C或更高的干蒸汽。闪蒸汽厂（Flash steam plants）:这类地热电站使用极热的高压力的 卤水。热蒸汽（超过180℃）从盐水中分离出来，为涡轮机提供动力。可能以单闪或双闪模式。二元循环发电站（Binary cycle power plant）:这类地热电站可以使用相对较冷的地热流体。采用热交换器将地热流体的热量传递给低沸点的二次流体。所有类型的循环和变化的组合被用来提高效率。混合型地热发电站混合地热发电站使用与独立地热发电站相同的基本原理。但在这个过程中结合了不同的热源；例如，来自集中式太阳能发电厂（CSP）的热量。例如来自集中式太阳能发电（CSP）厂的热量。这种热量被添加到地热盐水中，提高了温度和发电量。混合发电厂的优点是，它可以实现更高的热力学效率。在更高的温度下重新注入盐水，以抵消盐水的改造。延长地热储层的寿命，减少钻探额外的生产井的需要。通过对抗不准确的资源评估，减少与资源有关的风险。资源的直接使用当热能输出没有转化为电力，而是直接作为动力源使用时，这就是直接利用。在非火山地区，温度梯度约为每公里30°C。在这些地区，钻井的深度一般为1500-3500米。低温热量（<100°C）大多用于空间加热和农业应用。高温（>100°C）的饱和蒸汽主要用于工业生产（如造纸、木材和化工）。另一种可能性是将地热发电厂的废热作为直接热能使用，而不是将流体重新注入。有时，甚至可以先出售高温高温热能，然后将低温热能用于第二种用途。在某些情况下，甚至有可能通过使用吸收式制冷机，利用这些热量开发制冷应用。这就是所谓的热量应用的级联。其优点是热能和电力都可以出售。问题是，需求并不总是存在于地热发电厂附近。地热系统工程 地热潜力的很大一部分是储存在地球地下深处的热量。标准的水热技术依赖于可渗透的含水层来生产热水。但是，在更深的地方，这种渗透性接近零，因为岩石在巨大的压力下被压实了。巨大的压力。因此，正在进行大量的研究和开发示范项目，以便减少对天然透水层的依赖。在某些情况下，通过水力压裂（"压裂"）创造人工裂缝来连接生产井和注入井。水力压裂法（"fracking"）：水力压裂是通过在非常高的压力下注入水和少量的化学品来创造裂缝。在非常高的压力下注入水和少量化学品，在深层岩石中形成裂缝。支持物--固体固体材料，通常是沙子、处理过的沙子或人造陶瓷材料，被加入以防止当注入压力降低时，这些裂缝再次关闭。这些人造的地热储层被称为 "增强型"（或工程型）地热系统，简称EGS。EGS可以与二进制工厂相结合，利用热盐水发电。由于没有自然水流，所有的盐水都必须被重新注入储层，以保持压力和产量的稳定。这有助于在工厂的使用寿命内消除空气排放。见下图的EGS例子。地热资源评估 评估阶段的结果提供了关于地热资源的可能特征的信息。地热资源的可能特征。地热资源的技术可行性可以根据以下内容进行评估 。地热资源温度。地热资源容量/潜力（MWth）。所需的钻探深度（真实垂直深度；TvD）和钻探长度；以及将要钻的井的总数。中国地热应用情况:2020 年全球地热发电装机已超过15 GW。就发电形式而言，单级有机朗肯循环和闪蒸发电适用于中低温地热发电系统，双级闪蒸和干蒸汽发电则多应用于高温、高干度的地热资源。西藏羊八井地热田热储资源可分为浅层热储和深层热储，目前用于电力生产的主要为浅层热储 ，羊八井地热发电公司共装机24MW，自1974年正式投运至今，共计 发 电 量 为30×108kW·h，目前 正 常 投 运 浅 层 井 为16口生 产 井 。 羊八井不仅是我国最大的地热电站 ，也是世界上惟一一座利用地热潜层热储进行工业性发电的电厂。 最新政策：2021年9月，《关于促进地热能开发利用的若干意见 》国能发新能规〔2021〕43号目标：到2025年，各地基本建立起完善规范的地热能开发利用管理流程，全国地热能开发利用信息统计和监测体系基本完善，地热能供暖（制冷）面积比2020年增加50%，在资源条件好的地区建设一批地热能发电示范项目，全国地热能发电装机容量比2020年翻一番；到2035年，地热能供暖（制冷）面积及地热能发电装机容量力争比2025年翻一番。积极推进浅层地热能利用。在京津冀晋鲁豫以及长江流域地区，结合供暖（制冷）需求因地制宜推进浅层地热能利用，建设浅层地热能集群化利用示范区；在重视传统城市区域浅层地热能利用的同时，高质量满足不断增长的南方地区供暖需求，推进云贵高寒地区地热能利用；根据各地区资源禀赋，对地表水资源丰富的长江中下游区域，积极发展地表水源热泵供暖供冷；对集中程度不高的供暖需求，在满足土壤热平衡情况下，积极采用地埋管地源热泵供暖供冷；对水文、地质条件适宜、符合地下水资源保护要求的地区，在确保同一含水层取水等量回灌，且不对地下水造成污染的前提下，积极稳妥推广地下水源热泵供暖供冷。稳妥推进中深层地热能供暖。根据资源情况和市场需求，在京津冀、山西、山东、陕西、河南、青海、黑龙江、吉林、辽宁等区域稳妥推进中深层地热能供暖。鼓励各地在进行资源评估、环境影响评价和经济性测算的基础上，根据实际情况选择“取热不耗水、完全等量同层回灌”或“密封式、无干扰井下换热”技术，最大程度减少对地下土壤、岩层和水体的干扰，确保地下水水量不减少、水位不下降、水质不降低，避免对地下水资源和环境造成损害。鼓励开展中深层地热能集中利用示范工作，示范不同地热资源品位的供暖利用模式和应用范围，探索有利于地热能开发利用的新型管理技术和市场运营模式。宜采取地热区块整体开发的方式推进地热能供暖，调动企业保护资源、可持续开发的积极性，鼓励推广“地热能+”多能互补的供暖形式。鼓励地方建设地热能高质量发展示范区。鼓励各地开展地热能与旅游业、种养殖业及工业等产业的综合利用、地热能梯次开发利用以及地热能开发运营与数字化、智能化发展相结合，总结各地区可复制、效果好的地热能开发实践经验，及时推广典型案例。鼓励各地创新管理方式，先行先试开展地热能高质量发展示范区建设，以点带面快速带动地热能开发利用的规模化发展，推动地热能成为清洁取暖的重要力量。稳妥推进地热能发电示范项目建设。抓紧攻关地热能发电关键技术和成套装备，为今后地热能发电的规模化发展奠定技术储备。适时研究出台支持政策，在西藏、川西、滇西等高温地热资源丰富地区组织建设中高温地热能发电工程，鼓励有条件的地方建设中低温和干热岩地热能发电工程。支持地热能发电与其他可再生能源一体化发展。行业网站：地热资源研究中心----地质与地球物理研究所中国大地热流数据库http://www.中国地热网.网址/问题：所在地区如何利用地热资源？