記者 王惠

2026年1月9日，在山東省東營港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，“東高熱1”井正上演著大地深處能量噴發(fā)的壯觀景象鍋爐。來自地下4002.17米深處、高達(dá)138℃的高溫水，裹挾著氤氳蒸汽噴涌而出，在冬日的暖陽下升騰成巨大的氣柱，與遠(yuǎn)處的藍(lán)天相映成景。陽光穿透水汽時(shí)，折射出淡淡的彩虹光暈。

“‘東高熱1’井完成了約4000平方千米的地質(zhì)調(diào)查，井深4002.17米，井底溫度高達(dá)162℃，井口出水溫度138℃，單井出水量每小時(shí)101.3立方米鍋爐?！痹谕张e辦的“山東省黃河流域深部高溫地?zé)豳Y源探測(cè)情況”新聞發(fā)布會(huì)上，山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局（下稱“山東省地礦局”）黨委書記、局長張成偉介紹。

在當(dāng)前“雙碳”目標(biāo)深入推進(jìn)的背景下，地?zé)崮茏鳛橐环N穩(wěn)定、可調(diào)控的基荷型可再生能源，已步入規(guī)?；茝V、多元化應(yīng)用階段鍋爐。國家發(fā)展改革委提出，到“十五五”末，非化石能源消費(fèi)占比將由目前的20%左右提升至25%左右，因地制宜開發(fā)包括地?zé)崮茉趦?nèi)的新能源。

山東省地礦局八〇一隊(duì)正高級(jí)工程師、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人魏善明介紹，“東高熱1”井的突破打破了中國地?zé)豳Y源“西強(qiáng)、東弱”的傳統(tǒng)格局鍋爐。未來依托“采灌均衡，取熱不耗水”的開發(fā)利用模式，“東高熱1”井不僅能為東營這座傳統(tǒng)石油化工城市開辟能源結(jié)構(gòu)多元化的新路徑，也可以為國家層面緩解能源結(jié)構(gòu)性矛盾提供扎實(shí)的實(shí)踐樣本。

破解“有熱無流”難題

“反對(duì)的觀點(diǎn)一直存在鍋爐?！鄙綎|省地礦局八〇一隊(duì)總工程師趙志強(qiáng)回顧技術(shù)論證過程時(shí)坦言，爭(zhēng)議伴隨了項(xiàng)目施工的全過程，參與過這個(gè)項(xiàng)目論證的工作人員普遍認(rèn)可該區(qū)域 4000 米左右的地下，具備形成高溫的基礎(chǔ)條件，但存在高溫水的可能性幾乎極低。

這一爭(zhēng)議的背后，是地質(zhì)學(xué)界長期存在的傳統(tǒng)認(rèn)知：中國的高溫地?zé)豳Y源，普遍集中于西藏、云南、川西等構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈的西部鍋爐。他們認(rèn)為，像魯北這樣的沉積盆地，通常以中低溫砂巖熱儲(chǔ)層為主，難以形成高溫地?zé)豳Y源，碳酸鹽巖儲(chǔ)層的巖溶裂隙在2000米以下普遍發(fā)育較差。隨著深度增加、溫度升高，水中鈣鎂離子會(huì)析出并充填裂隙，難以形成優(yōu)良的儲(chǔ)水空間和暢通的導(dǎo)熱通道，因此深部成熱條件被認(rèn)為較差。

展開全文

“東高熱1”井的勘探開發(fā)，始于對(duì)傳統(tǒng)理論的重新審視鍋爐。基于約4000平方千米的地質(zhì)調(diào)查，山東省地礦局創(chuàng)新性提出“沉積盆地潛山水熱型”高溫成熱理論：沉積盆地的潛山構(gòu)造作為儲(chǔ)熱空間，內(nèi)部存在孔洞裂隙的地下山脈，容易匯集、儲(chǔ)存深部地?zé)豳Y源，從而形成局部高溫富集的“地下熱能寶庫”。

理論要落地，在于攻克從“找到熱”到“取出熱”的全鏈條技術(shù)難題鍋爐。東營地區(qū)巖溶熱儲(chǔ)埋藏深、厚度大，裂隙發(fā)育、儲(chǔ)水空間優(yōu)良，具備形成高溫地?zé)豳Y源的先天優(yōu)勢(shì)。但深部巖溶裂隙發(fā)育不均、連通性不好，巖石空隙容易被礦物堵塞，這是“有熱無流”的經(jīng)典困境。

為破解這一難題，山東省地礦局研發(fā)了“高溫酸化壓裂技術(shù)”，張成偉介紹，通過向幾千米下的熱儲(chǔ)層注入特殊的酸液并施加壓力，溶解堵塞物、撐開小裂縫，從而讓地下熱水更順暢地匯流到井中，就像給地球做“微創(chuàng)疏通手術(shù)”鍋爐。這項(xiàng)技術(shù)解決了3500米以下，高溫高壓儲(chǔ)熱巖層的存儲(chǔ)空間改造和運(yùn)移通道堵塞難題，使目標(biāo)儲(chǔ)層的導(dǎo)流能力提高了12倍，井口溫度提升了18℃。

地?zé)衢_發(fā)若只取不還，不僅會(huì)導(dǎo)致地下水資源枯竭，還可能引發(fā)地面沉降、地下水污染等地質(zhì)環(huán)境問題，這也是長期制約地?zé)嵋?guī)模開發(fā)的核心因素鍋爐。而地?zé)崮荛_發(fā)利用的核心原則，正是“采灌均衡，取熱不耗水”。

具體來看，在整個(gè)地?zé)衢_采過程中，地下熱源如同一個(gè)天然的鍋爐，持續(xù)加熱地下水鍋爐。從開采井抽取地?zé)崴?，通過換熱器提取其中的熱能，隨后將換完熱的水通過回灌井完整注回同一含水層。這不僅實(shí)現(xiàn)了地?zé)崮艿难h(huán)利用，更通過回灌確保了“采灌均衡”，使資源得以可持續(xù)開發(fā)。

“未來“東高熱1”井的勘查與開發(fā)，將按照這種核心原則和模式，確保兼顧資源利用和生態(tài)保護(hù)鍋爐。”魏善明介紹。

作為來自地球內(nèi)部熱能的可再生清潔能源，地?zé)崮茏钔怀龅膬?yōu)勢(shì)在于穩(wěn)定性，與風(fēng)能、太陽能等新能源不同，它不受季節(jié)、氣候、晝夜變化等外界因素干擾鍋爐。

從全國地?zé)豳Y源分布格局看，中國地?zé)豳Y源總量折合標(biāo)準(zhǔn)煤約12500億噸，直接利用規(guī)模已連續(xù)多年位居全球首位鍋爐。但中國高溫水熱型資源約占水熱型地?zé)豳Y源總量的1%，且多集中在西部偏遠(yuǎn)地區(qū)，存在消納能力有限、運(yùn)輸成本高的問題。而能源需求巨大的東部沿海及華北、江漢等廣大沉積盆地，長期被劃為“中低溫資源區(qū)”。

魏善明表示，憑借著“靶區(qū)優(yōu)選-高效鉆探-耐高溫抽采與監(jiān)測(cè)”構(gòu)建的完整技術(shù)體系，“東高熱1”井打破了“沉積盆地?zé)o高溫”的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，推動(dòng)中國地?zé)峥辈檫~入精準(zhǔn)化新階段，也推動(dòng)了東營這座“石油之城”向能源結(jié)構(gòu)多元化轉(zhuǎn)型鍋爐。

激活地?zé)釢撃?/p>

技術(shù)的價(jià)值，最終需要通過市場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)鍋爐。

入冬后的東營，室外最低氣溫已降至零下，但牛莊鎮(zhèn)雙?；ɑ芑氐臏厥掖笈飪?nèi)，蝴蝶蘭生長環(huán)境保持在26℃以上鍋爐。這里沒有鍋爐房的轟鳴與煤煙味，僅靠換熱器內(nèi)水流的無聲熱交換，便實(shí)現(xiàn)了恒溫控制。

山東雙?；ɑ苡邢薰荆ㄏ路Q“雙福花卉”）總經(jīng)理李炳海算了一筆賬：采用地?zé)峁┡?，基地供暖成本約15元/平方米，較之前的燃煤供暖的40元/平方米，節(jié)約了25元/平方米鍋爐。以基地25萬平方米的面積計(jì)算，扣除地?zé)峁┡倪\(yùn)營成本，每年可節(jié)約能源成本約500萬元。

成本的降低只是一方面，地?zé)釒淼姆€(wěn)定供給更讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提質(zhì)升級(jí)鍋爐。雙福花卉基地副總經(jīng)理李偉偉表示，基地自2019年建園便采用地?zé)峁┡?，過去用燃煤供暖，溫度忽高忽低，還得專人值守；現(xiàn)在用地?zé)?，室溫恒定?0℃左右，手機(jī)就能控制溫度。穩(wěn)定的溫度環(huán)境不僅讓蝴蝶蘭長勢(shì)整齊、花期延長，更為新品種研發(fā)提供了可控條件。目前，該基地已成為江北地區(qū)最大的花卉生產(chǎn)基地之一，蝴蝶蘭遠(yuǎn)銷越南、俄羅斯、烏茲別克斯坦等多個(gè)國家。

地?zé)岬慕?jīng)濟(jì)效益同樣惠及普通民生領(lǐng)域鍋爐。雙?；ɑ芑氐囊幻ぷ魅藛T向記者分享了親身感受：她家住在牛莊鎮(zhèn)的樓房里，用的就是地?zé)峁┡?，收費(fèi)為21元/平方米，和市內(nèi)統(tǒng)一供暖價(jià)格持平。

目前，牛莊鎮(zhèn)已建立了群井聯(lián)動(dòng)地?zé)峁┡?花卉種植梯級(jí)的利用示范：從約1950米深的地下抽取80℃左右的地下水，經(jīng)換熱設(shè)備為社區(qū)供暖，尾水溫度降至約40℃；這些余熱再被引入現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園，為花卉和果蔬大棚供暖；最后，尾水通過回灌井注入地下，完成“取熱不耗水”的閉環(huán)鍋爐。

如果說牛莊鎮(zhèn)展示了中溫地?zé)嵩诿裆c農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的成熟應(yīng)用，那么“東高熱1”井138℃的高溫，則更側(cè)重于地?zé)岚l(fā)電、工業(yè)蒸汽等高附加值領(lǐng)域鍋爐。

張成偉介紹，經(jīng)初步估算，“東高熱1”井每年可釋放的熱量達(dá)67.9萬吉焦，相當(dāng)于約2.7萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒產(chǎn)生的熱量鍋爐。如果用來發(fā)電，可實(shí)現(xiàn)日發(fā)電量約2.52萬度，能滿足近萬人的日常用電；如果直接將高溫蒸汽用于工業(yè)生產(chǎn)，每年可提供蒸汽約9.4萬噸，替代標(biāo)準(zhǔn)煤約1.88萬噸，減少二氧化碳排放約4.89萬噸。

山東省地礦工程勘察院黨委書記、院長張?jiān)品暹M(jìn)一步測(cè)算，該井及所在熱田規(guī)?；_發(fā)后，年經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)約4.5億元，惠及城鄉(xiāng)居民約18萬人鍋爐。通過“溫度對(duì)口、梯級(jí)利用”的方式，東營正著力構(gòu)建“工業(yè)蒸汽—綠電直供—民生供暖—設(shè)施農(nóng)業(yè)”的綜合利用鏈條。

在發(fā)電方面，地?zé)岜徽J(rèn)為是更具價(jià)值的利用方式，具有清潔環(huán)保、可再生性、穩(wěn)定可靠、高效節(jié)能等優(yōu)勢(shì)鍋爐。國際能源署發(fā)布的《地?zé)崮芪磥怼穲?bào)告指出，中國地?zé)崮荛_發(fā)潛力位居全球第二，到2050年地?zé)岚l(fā)電有望成為清潔發(fā)電的重要增量。

山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局副局長劉祥元介紹，基于同樣的地質(zhì)理論分析，在山東的德州、濱州等市具有類似地質(zhì)構(gòu)造條件的區(qū)域，具備尋找深部高溫地?zé)豳Y源的潛力，這為激活更大范圍的地?zé)峤?jīng)濟(jì)提供了可能鍋爐。