雄安新区地热行业发展和市场调研分析报告.docx
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雄安新区地热行业发展和市场调研分析报告
雄安新区地热行业发展和市场调研分析报告
本调研分析报告数据来源主要包含欧立信研究中心，行业协会，上市公司年报，国家相关统计部门以及第三方研究机构等。
目录
第一节千年大计、国家大事，雄安新区设立5
第二节地热开发保障雄安新区绿色生态宜居6
一、地热能，清洁、安全、可持续发展7
二、雄县是中国地热能发展的示范城市9
第三节中国地热开发“十三五”重点是京津冀地区11
一、中国地热资源分布广泛，但利用率偏低11
二、中国“十三五”地热发展规划重心在京津冀地区13
三、河北省地热开发利用概览16
四、保定市及雄县地热开发利用概览19
第四节全球地热开发利用不断推进22
第五节地热发电在资源富饶地区开始尝试26
一、全球地热发电市场概览26
二、地热发电技术简介28
图表目录
图表1；雄安新区规划简介5
图表2：
地壳温度分布6
图表3：
地热资源带的构造7
图表4：
各种能源发电二氧化碳排放量（克/千瓦时）8
图表5：
各种能源发电设备利用率（%）8
图表6：
美国各种能源的全生命周期平均度电成本（元/千瓦时）9
图表7：
新星石油在雄安的地热开发利用10
图表8：
新星石油在雄安的地热开发利用10
图表9：
中国地热资源分布广泛、储量丰富11
图表10：
保定市地热资源分布图20
图表11：
全球地热资源蕴藏量丰富22
图表12：
水热型地热构造22
图表13：
增强型地热构造23
图表14：
1995-2015全球地热直接利用设备容量（单位：
吉瓦）24
图表15：
地源热泵工作示意图25
图表16：
2007年-2015年全球地热发电装机容量（单位：
吉瓦）26
图表17：
2015年全球地热发电装机各国容量（单位：
兆瓦）26
图表18：
干蒸汽发电原理图28
图表19：
闪蒸地热发电原理图29
图表20：
中间介质法发电原理图29
图表21：
增强型地热发电原理图30
表格目录
表格1：
我国地热资源分布11
表格2：
我国地热能开发利用现状（截至2015年底）12
表格3：
我国地热能开发目标14
表格4：
水热型地热供暖重大项目布局15
表格5：
浅层地热供暖（制冷）重大项目布局16
表格6：
河北省地热资源分布表17
表格7：
山区地热资源开发利用统计表17
表格8：
平原区地热资源开发利用统计表18
表格9：
河北省地热能利用分地区发展目标18
表格10：
河北省各设区市、省直管县市规划主要目标分解一览表19
表格11：
“三带五区”地热资源开发利用格局20
表格12：
雄县县城采暖热负荷预测表21
表格13：
地热资源的分类22
表格14：
全球著名的4个环球地热带情况23
表格15：
中国地热电站概况27
表格16：
地热电站技术的比较28
第一节千年大计、国家大事，雄安新区设立
千年大计、国家大事，雄安新区设立。
2017年4月1日，中共中央、国务院印发通知，设立河北雄安新区。
这是继深圳经济特区和上海浦东新区之后又一具有全国意义的新区，并被称为“千年大计、国家大事”。
雄安新区规划范围涉及河北省雄县、容城、安新3县及周边部分区域，地处北京、天津、保定腹地，区位优势明显、交通便捷通畅、生态环境优良、资源环境承载能力较强，现有开发程度较低，发展空间充裕，具备高起点、高标准开发建设的基本条件。
图表1；雄安新区规划简介
资料来源：
央视新闻综合，北京欧立信调研中心
我们认为应当从三个角度理解雄安新区的选址：
（1）雄安新区有利于疏解北京的非首都功能，探索人口经济密集地区优化开发新模式。
在人口密集、经济密集的城市群地区如何实现优化发展，这是一个世界级的难题。
《京津冀协同发展规划纲要》指出，京津冀城市群的未来发展目标，就是要打造以首都北京为核心的世界级城市群，而疏解北京非首都功能，则是这一国家级战略的核心。
雄安新区的设立，就是疏解北京非首都功能的战略决策的重大举措。
（2）雄安新区的地理位置优越，交通便捷通畅，有潜力成长为京津冀协同发展的重要支撑点。
雄安新区与北京、天津均在1小时车程距离，区位优势得天独厚。
其发展思路，也像深圳特区、浦东新区一样，将在补齐河北城市群散乱这一短板的同时，提升京津冀区域竞合的能力，改变这一区域固化的发展格局及路径依赖，成长为京津冀协同发展的重要支撑点。
（3）雄县的地热资源丰富，是中国首个地热供暖替代燃煤锅炉的“无烟城”，清洁能源供暖示范意义显著。
中央强调，规划雄安新区要突出七个方面的重点任务，包括“建设绿色智慧新城，建成国际一流、绿色、现代、智慧城市”。
绿色智慧城市，就得依托良好生态环境。
值得一提的是，雄县虽然地处北方，但是每年冬季并没有采用燃煤方式供暖，而是依靠地热开发实现供暖全覆盖。
从2009年开始，雄县政府和中国石化新星公司签订战略合作协议，经过7年的投资、建设和运营，中国石化在雄县完成固定资产投资3.8亿元，地热供暖能力达到450万平方米，换热站35座，地热井65口，雄县城区95%以上的建筑实现地热供暖，实现了中国首个地热供暖替代燃煤锅炉的“无烟城”建设。
第二节地热开发保障雄安新区绿色生态宜居
河北雄县是中国地热资源最丰富的地区之一。
雄县是中矿联、国土资源部命名的“中国温泉之乡”，境内资源丰富，是华北乃至全国地热资源最丰富的地区之一。
地热是一种储量大、分布广、减排效益显著、可持续开发利用的清洁能源。
目前可利用的地热资源主要包括：
天然出露的温泉、通过热泵技术开采利用的浅层地热能、通过人工钻井直接开采利用的地热流体以及干热岩体中的地热资源。
图表2：
地壳温度分布
资料来源：
美国地热能协会（GEA）、北京欧立信调研中心
图表3：
地热资源带的构造
资料来源：
美国地热能协会（GEA）、北京欧立信调研中心
一、地热能，清洁、安全、可持续发展
地热能广义是指由地壳抽取的天然热能。
这种能量来自地球内部，并以热力形式存在。
地球内部的温度高达7000℃，距地面越远，地壳温度越高，热力透过地下水的流动和熔岩涌至，被转送至离地面1至5公里的地方，形成了地热资源。
地热能在利用过程中，对环境的影响极小。
据权威能源杂志ENERGY数据显示，燃煤发电产生的CO2排放为975克/千瓦时，地热、光伏等可再生能源仅在电厂建造等项目中排放二氧化碳，其中地热能平均每发1度电排放二氧化碳量仅为15克，地热水100%回灌地下，对环境的影响极小，非常清洁安全。
图表4：
各种能源发电二氧化碳排放量（克/千瓦时）
资料来源：
ENERGY、北京欧立信调研中心
地热能可作为基本载荷运行，能源转化效率高、连续、稳定。
地热能与风能、太阳能等相比，不受季节、气候、昼夜变化等外界因素干扰，地热发电的平均设备利用率高达73%，数倍于其他清洁能源利用形式，地热电站可作为基本载荷运行。
图表5：
各种能源发电设备利用率（%）
资料来源：
中国知网、北京欧立信调研中心
地热能初期投资规模大，后期发电运营成本低。
地热钻探的成本较高，找到合适的开采点对于地热项目的投资建设至关重要，目前，地热产业引进石油、天然气等常规能源勘测设备，为地热能寻找准确的开采点。
地热项目几乎所有的资源成本都包括在前期投入中，一旦工程完工后，燃料是免费的，运营成本较低。
综合来看，地热发电在其整个生命周期的平均发电成本非常具有竞争力。
图表6：
美国各种能源的全生命周期平均度电成本（元/千瓦时）
资料来源：
Lazard咨询、北京欧立信调研中心
二、雄县是中国地热能发展的示范城市
雄县政府联手中石化，推进地热资源的利用开发。
河北雄县早期采取传统燃煤方式供暖，年排放二氧化碳16.87万吨，二氧化硫0.43万吨，煤尘1.06万吨。
每到供暖季，环境的污染十分严重。
虽然雄县有很好的地热资源，但在发展初期，地热开发面临多重瓶颈。
2009年8月，雄县人民政府与中国石油化工集团旗下的新星石油有限责任公司基于“保护性开发资源、生态文明建设、绿色低碳发展”等理念上的共识，签订了《地热开发合作协议》，共同推进雄县地热资源的开发利用。
雄县地热开发利用技术源自油气领域。
中石化旗下的新星石油有限责任公司，其前身是原地矿部石油地质海洋地质局。
自上世纪50年代以来，新星公司曾先后在中国陆地及海洋76个盆地进行了系统的油气普查工作，在其中的35个盆地发现了工业油气流，取得了多次具有战略意义的重大突破。
中国石化自上个世纪90年代以来开始探索地热领域，便将新星公司定位为以地热开发利用为主的新能源专业公司。
雄县地热供暖成果显著，获得各界广泛认可。
经过7年的时间，雄县已建成地热供暖面积385万平方米，基本实现了地热集中供热全覆盖，城区居民供暖支出年可节约1500余万元。
雄县成为我国第一个“无烟城”。
雄县地热发展的模式——“雄县模式”已经得到国家能源局、各级政府及社会各界的广泛认可，2014年2月，“雄县模式”在全国首次地热工作会议上正式推广。
国家能源局指出，“雄县模式”技术上成熟、经济上可行，可推广、可复制。
“雄县模式”的成功得益于“四个统一”。
（1）统一政策，由政府统一制定地热勘探、开发、运行维护、暖费贴费收取等方面的优惠政策。
（2）统一管理，成立地热管理办公室，对地热能的综合利用进行统一管理。
（3）统一规划，编制地热发展专项规划，纳入城市建设和经济发展总体规划之中。
（4）统一开发，授予新星公司地热资源开发特许经营权，进行整体开发。
规模化地热开发的同时做好地下水保护。
高效利用地热资源需要规模化开发，雄县政府认为采灌结合可以持续保护和利用资源。
确定思路之后，政府逐步收购分散的地热井，交由新星公司统一开发和经营。
目前，雄县采取“取热不取水”的方式，真正做到取热之后100%回灌地下水。
图表7：
新星石油在雄安的地热开发利用
资料来源：
中国石化新闻网、北京欧立信调研中心
图表8：
新星石油在雄安的地热开发利用
资料来源：
中国石化新闻网、北京欧立信调研中心
第三节中国地热开发“十三五”重点是京津冀地区
一、中国地热资源分布广泛，但利用率偏低
中国地热资源分布广泛、储量丰富，但总体利用率较低。
根据国土资源部中国地质调查局2015年调查评价结果，全国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量折合1.25万亿吨标准煤，年可开采资源量折合19亿吨标准煤；埋深在3000-10000米的干热岩资源量折合856万亿吨标准煤。
2015年底全国浅层地热能供暖（制冷）面积达到3.92亿平方米，全国水热型地热能供暖面积达到1.02亿平方米，地热能年利用量约2000万吨标准煤。
而我国地热发电总装机容量仅为为27.28兆瓦，地热能年利用量约360万吨标准煤。
相比同样拥有丰富地热资源的美国、冰岛、印尼等国家，中国地热发展较慢，资源利用率较低。
表格1：
我国地热资源分布
资料来源：
《地热能开发利用“十三五”规划》、北京欧立信调研中心
图表9：
中国地热资源分布广泛、储量丰富
资料来源：
中国知网、北京欧立信调研中心
表格2：
我国地热能开发利用现状（截至2015年底）
资料来源：
《地热能开发利用“十三五”规划》、北京欧立信调研中心
地热开发利用有助于政府达成“十三五”二氧化碳减排目标。
中国政府在国际上承诺其二氧化碳排放量将在2030年左右达到峰值，并制定了在2020年之前将单位GDP的二氧化碳排放量比2005年减少40~45%的目标。
“十三五”期间，中国规划将把每年的二氧化碳排放量控制在100亿吨以下，减排压力巨大。
若完成“十三五”地热发展目标，2020年地热能年利用总量相当于替代化石能源7000万吨标准煤，相应减排二氧化碳1.7亿吨，节能减排效果显著。
二、中国“十三五”地热发展规划重心在京津冀地区
“十三五”地热发展规划重心在京津冀地区。
“十三五”期间，我国首编地热发展规划，预计新增地热能供暖（制冷）面积11亿平方米，新增地热发电装机容量500MW，累计拉动投资2600亿元。
新增地热能供暖面积包括新增浅层地热能供暖面积（7亿平方米）和新增水热型地热供暖面积（4亿平方米），预计2020年累计达到16亿平方米，利用量4000万吨标准煤，京津冀地区年利用量达到约2000万吨标准煤，一半容量在京津冀地区布局。
“十三五”地热发电新增装机主要布局在资源富饶的西藏地区。
新增地热发电装机容量500MW，约350MW布局在西藏。
西藏地区位于全球地热富集区，地热资源丰富且品质较好。
有各类地热显示区（点）600余处，居全国之首。
西藏高温地热能居全国之首，发电潜力约3000MW，尤其是班公错—怒江活动构造带以南地区，为西藏中高温地热资源富集区，区内人口集中，经济发达，对能源的需求量巨大，是开展中高温地热发电规模开发的有利地区。
预计到2020年，中国地热发电装机容量约530MW。
综上所述，“十三五”期间，浅层地热能供暖可拉动投资约1400亿元，水热型地热能供暖可拉动投资约800亿元，地热发电可拉动投资约400亿元，合计约为2600亿元，“十三五”期间中国地热市场可谓是千亿市值的蓝海。
表格3：
我国地热能开发目标
资料来源：
地热开发应用十三五规划、北京欧立信调研中心
地热能供热可以推动北方地区冬季清洁取暖，减轻雾霾。
近年来，我国北方地区多个省份出现了长时间大范围的雾霾天气，燃煤取暖导致北方地区冬季雾霾加重。
全力推动北方地区冬季清洁取暖刻不容缓，地热能供热可以减少大规模燃煤集中供暖，减轻天然气供暖造成的保供和价格的双重压力、减轻冬天北方雾霾的恶劣天气，无疑是冬季清洁取暖的良好解决方案。
根据资源情况和市场需求，“十三五”规划做出一系列重大项目布局，排在第一位的是水热型地热供暖。
针对城镇居民对清洁供暖的迫切需求，国家积极布局京津冀、山西（太原市）、陕西（咸阳市）、山东（东营市）、山东（菏泽市）、黑龙江（大庆市）、河南（濮阳市）建设水热型地热供暖重大项目。
采用“采灌均衡、间接换热”或“井下换热”的工艺技术，实现地热资源的可持续开发。
表格4：
水热型地热供暖重大项目布局
资料来源：
中国地热网、北京欧立信调研中心
“十三五”规划的地热能利用重大项目布局，排在第二位的是浅层地热能利用。
沿长江经济带地区，针对城镇居民对供暖的迫切需求，加快推广以热泵技术应用为主的地热能利用，减少大规模燃煤集中供暖，减轻天然气供暖造成的保供和价格的双重压力。
以重庆、上海、苏南地区城市群、武汉及周边城市群、贵阳市、银川市、梧州市、佛山市三水区为重点，整体推进浅层地热能供暖（制冷）项目建设。
表格5：
浅层地热供暖（制冷）重大项目布局
资料来源：
《地热能开发利用“十三五”规划》、北京欧立信调研中心
“十三五”规划的地热能利用重大项目布局，排在第三位的是中高温地热发电。
根据西藏地热资源勘探成果和资源潜力评价结果，以当地电力需求为前提，优选当雄县、那曲县、措美县、噶尔县、普兰县、谢通门县、错那县、萨迦县、岗巴县9个县境内的羊八井、羊易、宁中、谷露、古堆、朗久、曲谱、查布、曲卓木、卡乌和苦玛11处高温地热田作为“十三五”地热发电目标区域，11处高温地热田发电潜力合计830MW，“十三五”有序启动400MW装机容量规划或建设工作。
“十三五”规划的地热能利用重大项目布局，排在第四位的是中低温地热发电。
在东部地区开展中低温地热发电项目建设。
重点在河北、天津、江苏、福建、广东、江西等地开展，通过政府引导，逐步培育市场与企业，积极发展中低温地热发电。
“十三五”规划的地热能利用重大项目布局，排在第五位的是干热岩发电。
开展万米以浅地热资源勘查开发工作，积极开展干热岩发电试验，在藏南、川西、滇西、福建、华北平原、长白山等资源丰富地区选点，通过建立2-3个干热岩勘查开发示范基地，形成技术序列、孵化相关企业、积累建设经验，在条件成熟后进行推广。
三、河北省地热开发利用概览
“十三五”末期河北省实现地热供暖（制冷）面积累计达到1.3亿平方米。
根据河北省政府在2016年10月出台的《河北省地热能开发利用“十三五”规划》，到2020年末，河北省实现地热供暖（制冷）面积累计达到1.3亿平方米。
其中，新建水热型地热供暖面积4630万平方米，累计达到9600万平方米；完成新建和改造建筑项目浅层地热能供暖（制冷）面积1900万平方米，累计达到3400万平方米。
新建与改造地热种植面积50万亩，地热养殖面积4000亩。
“十三五”期间河北省全省地热产业投资约139亿元。
根据河北省政府在2016年10月出台的《河北省地热能开发利用“十三五”规划》，按照水热型地热能开发利用120-150元每平米，浅层地热能开发利用150-200元每平米估算，“十三五”期间河北省全省地热产业投资约139亿元，其中水热型地热能开发利用投资约为84亿元，浅层地热能开发利用投资约为51亿元，地热勘查、回灌试验、监测投资约4元。
河北省地热资源分布广泛、储量丰富。
省内的水热型地热资源分布具有明显的规律性。
水热型地热资源氛围山区和平原区，山区大部分以温泉形式出露于地表，部分以地热井形式开发利用；平原区地热资源主要分布在保定、沧州、衡水、石家庄、邢台、邯郸、廊坊和唐山等地，分布面积6.02万平方公里，占平原区面积的82%。
浅层地温能分为地下水式换热系统区域和地埋管式换热系统区域。
表格6：
河北省地热资源分布表
资料来源：
《河北省地热能开发利用“十三五”规划》、北京欧立信调研中心
山区地热资源开发利用现状。
截至2015年底，河北省内山区现有温泉（井）151眼，年开采量1126万立方米。
主要用于疗养、洗浴、供暖、种植、养殖等。
供暖面积34万平方米，年洗浴约507万人次，种植面积2318亩，养殖面积219亩。
表格7：
山区地热资源开发利用统计表
资料来源：
《河北省地热能开发利用“十三五”规划》、北京欧立信调研中心
平原区地热资源开发利用现状。
河北省地热资源利用主要位于平原区，且呈现地热井分布较为集中和地热资源利用形式单一的特点。
截至2015年底，全省平原区现有地热井1150眼，开发利用960眼，年开采量9790万立方米。
主要用于供暖、洗浴、种植、养殖。
供暖面积4936万平方米，年洗浴约1740万人次，种植面积146亩，养殖面积991亩。
表格8：
平原区地热资源开发利用统计表
资料来源：
《河北省地热能开发利用“十三五”规划》、北京欧立信调研中心
浅层地热能开发利用现状。
截至2015年底，河北省利用浅层地热能供暖（制冷）面积约为1500万平方米。
开发利用方式以地下水式换热系统为主，约占80%，建筑类型以公共建筑为主，主要包括办公楼、宾馆、商场、体育场馆、机关、学校、医院等。
根据河北省内地热资源分布特征不同，设立分地区地热能开发目标。
重点推进保定、石家庄、廊坊、沧州、衡水、邢台、邯郸、定州、辛集的地热能开发，积极推进唐山、张家口、承德、秦皇岛的地热能开发，适度发展山区地热疗养旅游开发。
表格9：
河北省地热能利用分地区发展目标
资料来源：
《河北省地热能开发利用“十三五”规划》、北京欧立信调研中心
表格10：
河北省各设区市、省直管县市规划主要目标分解一览表
资料来源：
《河北省地热能开发利用“十三五”规划》、北京欧立信调研中心
四、保定市及雄县地热开发利用概览
保定市规划构筑“三带五区”的地热资源开发利用格局。
保定市政府自2010年起，着手部署全市地热资源开发利用工作，成立了保定市地热开发利用工作领导小组，出台了《保定市地热资源管理办法》，并于2012年完成了《保定市地热资源评价报告》，发布了《保定市地热资源勘查开发利用规划》。
保定市提出以资源为基础，以市场为导向，充分发挥地热资源优势，构筑“三带五区”的地热资源开发利用格局。
表格11：
“三带五区”地热资源开发利用格局
资料来源：
河北新闻网、申万研究
保定市设定“十三五”地热资源开发利用总体规划。
从2016年到2020年，建设5个可再生能源利用量在生活能源消费总量中超过50%的示范村镇，抓住4个省级以上示范项目，扩大3个地热利用县，争取2个国家级示范区，打造1个利用中低温地热发电、集中供暖、温室大棚、回灌一体化的综合利用模式。
保定地热资源丰富，主要分布在雄县、白沟新城、安新、高阳、容城等。
其中，保定市平原区地热资源主要分布于牛驼镇地热田、高阳地热田、容城地热田和留史地热田四个地热田内。
面积约3700平方公里，地热储量22006.22×1016焦耳，热水储量2700亿立方米，潜在地热流体年可开采量达108亿立方米，折合热能584兆瓦，其热能相当于标准煤6292万吨，可减少CO2、SO2、粉尘排放15170.01万吨。
图表10：
保定市地热资源分布图
资料来源：
公开资料，北京欧立信调研中心
雄县是华北地热资源最为优越的区域，到2020年采暖热负荷有望达到158MW。
雄县其覆盖面积约320km2，占整个地热田面积的50％，占县域面积的60％。
在牛驼镇凸起2000m以浅的地热资源储存热水量为273.06×108m3，在牛驼镇凸起2000—3000m深度和其它计算范围内储存热水量为548.72×108m3，全县范围内地热水储量合计为821.78×108m3。
地热供应潜力大，地热水可开采量为816.48×104m3/a，可以满足将来社会经济发展对地热资源的需求。
雄县规划2020年建设用地面积将达12.1km，县城建筑面积将达到约446.29×104m2，其采暖热负荷将为158.78MW。
表格12：
雄县县城采暖热负荷预测表
资料来源：
公开资料、北京欧立信调研中心
第四节全球地热开发利用不断推进
全球地热资源丰富，可满足人类数十万年的能源需求。
据估算，全球5000米以内地热资源量约约14.5×10^22KJ，折合4900万亿吨标准煤，按2015年世界年消费78.61亿吨标准煤计算，可满足人类数十万年的能源需求。
在能源消费结构中，地热利用每提高1个百分点，相当于替代标准煤3750万吨，减排二氧化碳约9400万吨。
图表11：
全球地热资源蕴藏量丰富
资料来源：
美国地热能协会（GEA）、北京欧立信调研中心
地热资源赋存条件复杂，利用方式为直接利用和间接发电。
按照地质结构，地热资源可分为浅层地热、水热型地热、干热岩型地热三大类。
地热资源按温度的划分，一般把高于150℃的称为高温地热，主要用于发电；低于此温度的叫中低温地热，部分用于发电，大部分直接用于采暖、工农业加温、水产养殖及医疗和洗浴等。
表格13：
地热资源的分类
资料来源：
中国知网、北京欧立信调研中心
图表12：
水热型地热构造
资料来源：
美国地热能协会（GEA）、北京欧立信调研中心
图表13：
增强型地热构造
资料来源：
美国地热能协会（GEA）、北京欧立信调研中心
中高温地热资源主要集中在四个地热带，覆盖国家众多。
（1）环太平洋地热带：
世界许多著名的地热田，如美国的盖瑟尔斯、长谷、罗斯福；墨西哥的塞罗、普列托；新西兰的怀腊开；中国的台湾马槽；日本的松川、大岳等均在这一带。
（2）地中海-喜马拉雅地热带：
世界第一座地热发电站意大利的拉德瑞罗地热田就位于这个地热带中。
中国的西藏羊八井及云南腾冲地热田也在这个地热带中。
（3）大西洋中脊地热带：
冰岛的克拉弗拉、纳马菲亚尔和亚速尔群岛等一些地热田
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