
2026年5月15日,中国工程院院士、实验室主任孙焕泉在深层地热富集机理与高效开发全国重点实验室基础研究专题研讨会上发表总结讲话。
各位专家、各位同事:
刚才,延欣同志汇报了实验室基础研究攻关方向的总体布局,明确提出了“向深、向广、向新、向地热+”四大攻关方向。中国地质大学(武汉)大伟副主任、中国石油大学(北京)盛茂教授、中科院地质与地球物理研究所王一波研究员分别汇报了最新研究进展。实验室办公室主任毛翔同志传达了国资委的相关要求,并安排了下一步工作。
首先,我要对实验室团队的辛勤付出表示衷心感谢。各共建单位高度重视实验室建设。中国地质大学(武汉)刘杰书记、夏帆副校长明确表示,学校在人才、场地、资金、装备、政策等方面给予有力支持。在此,也对各共建单位党政部门的大力支持表示感谢。讨论中,专家们提出了许多宝贵的指导意见和建议,对我们很有帮助。
一年来,各单位在深层地热资源富集机理、精确探测、热储立体开发等方向上开展了扎实工作,形成了一些初步认识和关键技术雏形,展现了良好的攻关势头。但是,对照我们肩负的国家使命,对照三委会提出的要求,对照评估标准,差距依然明显,挑战依然很大。
下面,我讲三个方面的意见。
一、对照全重任务目标,正视五方面短板
围绕全重建设的任务目标,在科学问题凝练、技术路线设计、任务分解落实等方面,必须突出问题导向,正视差距。当前,以下五个方面的短板亟待突破:
(一)资源分布规律研究不够系统。缺少全国尺度的系统分类,关于“深层”地热的边界条件和可动用资源的理论框架尚未形成统一认识。
(二)关键地质过程认识不清。对板内特殊构造区高温地热形成机理的研究深度不够,缺少能够指导选区部署的原创理论。只有形成新的理论认识,才能有效指导高温热田的勘查与勘探。
(三)深层地热探测监测技术与装备存在短板。地球物理探测理论滞后,“电阻率—温度”之间的定量关系缺乏物理模型,多方法联合勘探技术体系尚不成熟,影响了深部干热岩的识别。低成本、温度场—压力场—渗流场的监测描述技术亟待突破。
(四)工程相关技术与方法欠缺。干热岩可改造性缺少评价方法,热储刻画与井网优化不配套,“温压同勘共采”尚未形成可直接应用的技术。地质工程一体化、干热岩EGS两大路径(工程路径如Forge、Fervo,地质路径如英国Geothermal Engineering Ltd公司)需同步推进。
(五)多学科交叉方向研究薄弱,新材料与关键装备研发滞后。高温储能、热电转化、油田热田协同、经济评价等方向仍停留在概念阶段,缺乏系统性理论支撑和高水平论文;高效换热、耐高温、保温材料进展缓慢;高温传感、信息传输等关键装备依赖进口,缺少首台套和高水平专利。
以上五个方面,是我们下一步必须全力攻坚的重点。
二、量化攻坚,在五个方向形成重大突破
针对上述短板,对照三委会院士专家提出的任务要求,以深层地热领域重大原始创新为根本宗旨,以“基础研究—技术支撑—示范基地”为主线,布局推进年度工作。年底评估前,必须集中力量在以下五个方向取得可量化、可核查的突破。
(一)资源分布规律。由中国科学院地质与地球物理研究所牵头,完成全国深层地热资源的系统性分类,明确不同深度、不同类型的地热潜力,科学界定“深层”地热的深度边界和可动用资源定义,提交《中国深层地热资源分类图集》。
(二)活动构造区地热资源富集机理。由中国地质大学(武汉)牵头,中国科学院地质与地球物理研究所、石勘院配合,瞄准板内活动构造区(包括大同等板内火山区、秦岭—大别等造山带、郯庐断裂等深大断裂带),系统研究成因机制与深层热储评价,年底前形成原创理论认识。要重点回答板内高温地热田的分布规模、源储通盖四要素的匹配关系,以及郯庐断裂带与东营潜山带的高温对应关系,提出靶区及实钻建议(如加深井、寻找150℃以上高温地热)。同时,从大地热流成因、地温梯度、气候变化、地下水活动、热折射等因素入手,重新认识异常区,突破既有认识局限。
(三)探测与监测方法与技术(含地球物理探测)。由中国地质大学(武汉)牵头,物探院配合,建立“电阻率—温度”的定量物理模型,探测深度不低于5公里,进一步降低温度反演误差。同时形成地震、测井、构造分析相结合的多方法联合勘探技术体系。
(四)工程理论与方法。一是干热岩可改造性评价方法,由中国石油大学(北京)负责,建立多参数评价体系,大幅降低改造体积预测误差;二是热储精细刻画与井网优化,由工程院负责,完成一个典型区块的刻画方案,直接用于开发井网布局;三是温压“同勘共采”理论方法,由工程院负责,作为降本增效的关键环节。此外,要加强干热岩地应力研究,探索高效、可持续取热方法。
(五)多学科交叉、新材料、新软件与关键装备。一是高温储能机理及储热—采热—梯级利用一体化开发技术,由中国地质大学(武汉)负责;二是热电高效转化方法,由SEI负责;三是经济评价方法,由石勘院牵头,中石化新能源技术研究院(新星公司)配合,建立深层地热经济评价模型;四是热田—油田协同开发方法,由胜利油田负责;五是新材料方面,高效换热材料由中国石油大学(北京)负责,高效保温材料由SEI负责;六是关键装备方面,由中国地质大学(武汉)牵头,中国石油大学(北京)、工程院配合,攻关高温传感、信息传输等装备,年底前各完成首台套样机;七是大尺度干热岩钻完井模拟实验平台,由中国石油大学(北京)牵头,工程院、石勘院参加;八是实井井下实验平台及换热、温差发电模拟平台,由工程院负责;九是深层地热科教基地建设,由中国地质大学(武汉)负责。
在研究上要做增量,关注青海共和183℃等新案例,明确对标水平。例如,中低温发电、制冷方面,SEI要创新提升ORC朗肯循环效率(目前约10%),开展工质研究。热储改造方面,探索干热岩压裂、二氧化碳压裂以降低破裂压力;注采循环介质可研究水、二氧化碳、超临界等,并关注地下储碳、储氢方向。软件知识产权方面,由中国地质大学(武汉)推进建模数模一体化。
三、压实责任,确保落实到位
任务已经明确,关键在于落实。
(一)加快培育标志性成果。标志性成果要形成“问题提出—基础(理论)研究—支撑技术突破—项目应用”的完整闭环。中国地质大学(武汉)、中国石油大学(北京)、中国科学院地质与地球物理研究所要从中国石化布局的示范基地、重大工程部署初期就积极介入,深入挖掘基地和工程背后的基础科学问题,推进基础研究。研究成果要在知识产权、论文、发明专利、标准(标委会、专委会)等方面形成支撑,方案中要明确全重实验室的固定人员。去年在中石化科技部指导支持下新立了一批配套研究项目,在此表示感谢。今年要继续围绕核心理论技术立项攻关,希望科技部继续支持,同时积极争取设立国家科技项目。实验室在科研专项立项、开放基金发布等过程中,要充分吸收高校和科研院所的宝贵意见。各共建单位也要在本单位内部立项研究。科技成果方面,要争取省部级科技奖励、地质科技成果、科技进展(如2025年胜利油田热田协同开发入选勘探开发十大成果)。基础研究要服务实际,例如湖北大别山打出90多度地热井,要总结研究如何支撑、方案证据如何形成。要建立具有显示度的示范工程,作为国家平台,必须面向国家重大战略需求,回答重大科学问题,实施重大技术攻关,建设地热重大示范工程,实现0到1的原创创新。
地热在新型能源体系和能源强国建设中应发挥更大作用。目前全国地热供暖面积约16.5亿平方米,折合4019万吨标煤,能源消费总量61亿吨标煤,地热占比仅0.6%,占新能源不足3%。要推动地热产业倍增,力争在能源消费总量中占比达到2%—3%。发展领域包括供暖、制冷、发电、工业应用、农业应用。
示范工程要推动研究成果在靶区实钻中落地,重点推进由科技部、发展计划部负责的海口福深热1井区深层干热岩开发利用示范(兆瓦级、世界首创)、雄安新区绿色低碳供能示范、胜利油田热田协同开发示范、由新能源技术研究院和华北油田负责的关中盆地万方级6N纯度热电氦联产示范、西安热电厂和绿源公司主导的深层地热立体开发示范(分支井、立体开发),以及大同天镇干热岩EGS示范——该处1624米深处温度达160.2℃,是我国中东部温度最高、自流量最大、深度最浅的干热岩资源,要转换思路从“找热找水”转向与“找热造储”并重,由新能源技术研究院、地质大学、石油大学负责。各示范项目要形成合力,做到研究聚焦对题、技术先进、指标过硬,突出温度、场面、流量等关键参数。
(二)论文、专利、首台套要有标志性成果。中国地质大学(武汉)和中国石油大学(北京)要自我加压,要求发表2—3篇《Nature》《Science》子刊或《Geology》《Earth-Science Reviews》《EPSL》等地球科学领域公认顶刊级别的高水平研究论文。石化系统内各单位要着力发表高水平论文和代表性发明专利,并部署一批首台套装备。同时,各共建单位要切实履行主体责任,坚守科研诚信,杜绝学术造假、学术不规范等行为。
(三)强化实验室运行管理。每个短板对应一个牵头单位。中石化新能源技术研究院(新星公司)作为牵头“出题人”,实验室办公室负责督办。各共建单位要主动对接,统筹推进,聚焦主攻方向,不能发散。实施有组织科研,推动融合创新,做到分工协作、优势互补、联合攻关、人才联合培养。实验室要开放共享,做好记录和应用证明。党组织要发挥战斗堡垒作用,开展联建共建、红色教育,两家大学要尽快成立实验室党支部。办公室要严细实地做好日常运行管理,包括固定人员查重、成果、资金、知识产权等。加强品牌宣传,组织学术报告、国际合作(如中冰合作、绿源公司)、地热宣介、科普等活动。去年我们出版了国内第一份地热产业发展报告,今年要建设全国地热数据中心,新能源研究院要组织与中石化信息中心对接,尽快立项、设计并启动建设。
(四)做好迎检准备。一是要高度重视,在能源领域全国重点实验室参加评估后要启动专班,两家高校要根据国资委意见要求,组织长江学者、杰青带队的精干力量参与专班。二是要逐项落实《全国重点实验室评估规则》和《全国重点实验室管理办法》要求,对差距不足逐项销号。三是要细化过程管理,对科学普及、仪器设备、数据资源共享、国际合作等量化指标都要有台账、有证据,同时整理好实验室财务预算、决算、科研合同、财务凭证等支撑材料。四是要积极通过国资委、教育部、湖北省、北京市、中国科学院等渠道,推荐支持地热发展的评审专家入库。基础工作方面,要严格做好固定人员查重,避免重复计算(每人次扣0.5分)。材料准备要求很高,办公室要根据显示度成果要求分工落实。请办公室组织,各位副主任靠上,制定全重实验室迎评估方案,专题讨论,将问题逐条理出并交由各共建单位解决,及时上报。
以上要求,请各单位认真领会,逐项分解,抓好落实。
谢谢大家。
(编排:王晨)