碳达峰进入决胜期,我国能源结构转型、产业节能降碳、生态固碳增汇、地质空间固碳兜底进入攻坚关键期。作为支撑自然资源管理和生态文明建设的基础性、先行性工作,地质工作正加快实现职能迭代升级,从传统资源勘查保障,向清洁能源开发、矿山低碳改造、生态碳汇培育、二氧化碳地质封存全链条赋能延伸。立足“双碳”目标大局,地质系统依托原创技术创新、全域资源统筹、重大工程牵引,充分释放地质资源降碳、替碳、增碳、固碳综合潜能,为如期高质量实现碳达峰目标筑牢“地质根基”。
当前,国内地质服务“双碳”目标工作初见成效,地热资源调查、矿山生态修复、绿色矿山建设、岩溶碳汇监测、CCUS地质封存勘查持续推进,但仍存在资源布局分散、开发模式单一、统筹管控不足、标准体系滞后等短板。依托中国地质调查局、中国地质科学院、中国矿业大学(北京)、中关村绿色产业联盟等原创科研成果,地质行业立足我国能源资源禀赋,创新形成系统化低碳转型路径,通过全域空间布局重构、专项工程集中攻坚、制度机制完善赋能,全面激活地质领域绿色低碳发展新动能。
对标前沿 认清新形势
全球主要国家已形成成熟的地质低碳开发利用体系。欧洲多国深耕废弃矿山资源化利用,实现矿井地热集中供能、矿区多能耦合开发;欧盟建成立体化地质碳汇监测体系,实现碳汇量化管控;挪威等国建成商业化深部碳封存示范基地,形成勘查、建设、监测、运维全链条技术规范。国际技术范式成熟,但适配场景与我国大型能源基地集聚、能源保供优先的基本国情差异较大,难以直接照搬套用。
近年来,我国地质系统主动服务“双碳”目标,基本摸清全国地热、岩溶碳汇、废弃矿山、深部碳封存空间资源底数,落地一批矿山地热、生态修复、地质封存示范项目,行业绿色转型取得积极进展。
同时,行业结构性短板依然制约攻坚质效。一是清洁能源地质勘查布局碎片化,跨区域统筹不足,资源优势难以快速转化为产业优势;二是传统矿山开发路径固化,地热、地下空间、闲置土地等复合资源利用率偏低;三是缺乏资源、产业、效益一体化管控手段,地质成果落地转化率不高;四是低碳地质评价标准不健全,降碳、增汇成果尚未完全纳入碳排放考核体系。
创新破局
构建低碳转型新体系
针对行业转型痛点难点,地质系统立足本土实践、依托野外勘查与试验研究,形成以五大创新技术体系,重塑地质工作服务“双碳”目标的逻辑路径,为行业系统性转型提供可落地、可复制的技术支撑。
(一)“三张图”全域管控 实现低碳治理闭环
创新构建资源图、产业图、经济图三维联动管控模式。通过资源图全面摸清矿产、地热、碳汇、封存空间全要素资源底数;依托产业图精准划定低碳开发、生态修复、高碳产能退出功能分区;利用经济图量化降碳效益、碳汇价值与产业增值,彻底改变传统地质工作“重勘查、轻应用、无效益核算”的短板,推动地质成果转化为国土低碳治理的实用工具。
(二)矿山地热资源化利用 变地质风险为绿色能源
颠覆矿井热害被动治理传统模式,创建“煤—水—热”一体化联动开发技术体系,分类采用开式、闭式、混合式井下换热工艺,将高地温矿山热害资源转化为清洁供热供能资源,同步实现地质灾害治理、城镇低碳供暖、工业节能降碳、伴生资源增值多重效益,有效盘活全国海量关闭、衰退矿山闲置资源。
(三)矿山多能互补协同 破解保供降碳双重难题
聚焦晋陕蒙等国家重点能源基地,创新矿区多能协同开发理论,统筹整合矿区地上光伏、井下地热、采空区储能、绿氢替代、深部碳封存多元资源,构建“煤炭兜底保供、新能源主力替代、地质封存兜底固碳”的新型矿区能源体系,有效破解能源基地“保供与降碳”的结构性矛盾。
(四)清洁能源走廊统筹 推动资源开发集群增效
依据全国大地构造格局、地热富集规律、风光资源分布与深部封存空间禀赋,科学划定国家级清洁能源走廊,彻底扭转新能源勘查散乱布局、项目碎片化落地、资源低效利用的局面,实现低碳地质资源集中连片、分区管控、规模开发。
(五)区域系统转型方案 打造能源基地转型样板
针对鄂尔多斯等国家级能源基地转型困境,创新形成煤电调峰、地热规模化开发、光伏治沙产业化、绿氢原料替代、跨区碳权共享、千万吨级CCUS集群建设六位一体转型方案,为全国资源型城市、大型煤炭基地低碳转型提供标准化样板。
数据赋能
彰显地质行业硬核降碳实力
依托中国地质调查局大数据、中国矿业大学矿区原位监测实测成果,2026—2030年碳达峰冲刺期,我国地质领域可形成多维度、规模化、可量化的降碳固碳综合效益。
矿山地热替代降碳潜力突出。全国存量废弃、衰退煤矿地热资源年均可替代标准煤1.2亿吨,年减少二氧化碳排放3.2亿吨,五年累计可实现降碳18亿吨,单座中型矿井地热系统年均减排二氧化碳可达12.6万吨。
矿山多能改造成效显著。煤炭主产区全面实施多能互补改造后,矿区碳排放强度可下降35%至40%,仅鄂尔多斯全域系统改造,5年累计降碳潜力可达12亿吨。
地质生态增汇空间广阔。通过岩溶生态修复、历史遗留矿山治理、沙戈荒地质生态综合治理,5年可累计新增固碳2.8亿吨,年均新增碳汇5000万吨。
深部地质封存兜底能力强劲。全国深部咸水层、枯竭油气藏、大型采空区碳封存总潜力超1000亿吨,2030年前可实现可控封存150亿吨,年均封存20亿吨,为工业残余碳排放提供坚实兜底保障。
精准攻坚 筑牢实干路径
立足碳达峰倒计时攻坚任务,地质系统以空间重构为布局牵引、以专项工程为实施抓手、以机制创新为保障支撑,全方位提升地质服务“双碳”目标能力。
(一)优化空间布局 构建四大清洁能源走廊
结合全国资源禀赋差异,差异化布局四大国家级清洁能源走廊。华北矿山地热走廊重点推进废弃矿井地热替代、矿区多能互补升级改造;鄂尔多斯综合能源走廊全力打造千万吨级CCUS示范集群,落地区域系统转型样板;西北“沙戈荒”风光碳汇走廊统筹光伏治沙、地质修复、生态增汇一体化建设;西南岩溶碳汇走廊深耕岩溶精准固碳与浅层地热综合利用,形成全域协同、错位发展的低碳地质开发格局。
(二)实施专项工程 集中释放低碳产能
系统推进四大全域专项攻坚工程。实施废弃矿山地热提质工程,规模化推广标准化井下换热系统,实现清洁供暖、工业供能、伴生资源提取协同增效。实施矿山多能互补改造工程,构建风光、地热、绿氢、储能耦合系统,提升新能源消纳能力,系统压降矿区碳排放强度。实施“三张图”全域覆盖工程,实现县域尺度低碳资源、产业布局、效益核算三维管控全覆盖。实施碳汇与CCUS扩容工程,建成全国统一地质碳汇监测网络,规模化布局深部地质封存基地。
(三)健全制度机制 夯实行业转型保障
加快完善行业标准体系,推动矿山地热开发、矿山多能互补评价、地质碳汇核算、CCUS地质勘查四大技术标准立项落地。创新市场化赋能机制,建立跨区域碳权共享、减排量跨区交易制度,有效化解能源输出区转型压力。强化科研创新赋能,依托地科院、地调局创新平台持续迭代低碳地质原创技术。深化示范引领建设,打造能源基地转型、矿井地热利用、全域三张图管控三类国家级示范样板,形成可复制、可推广的行业模式。
展望未来
以地质现代化支撑高质量达峰
碳达峰收官决胜的关键窗口期,也是地质行业转型升级的战略机遇期。新时代地质工作正加快跳出传统资源勘查单一赛道,全面进军清洁能源开发、低碳矿山建设、生态碳汇培育、深部地质固碳绿色新赛道,实现从资源保障型地质向绿色赋能型地质的历史性跨越。
面向2030年,全国地质系统将持续立足本职、创新突围,以原创理论破解行业瓶颈,以重大工程压实攻坚任务,以精准数据支撑科学决策,以系统治理夯实生态基底,稳定释放年均5.8亿吨直接降碳潜力,持续放大地质低碳综合效能,全力服务国家“双碳”目标大局,为如期高质量实现碳达峰、夯实碳中和长远根基贡献坚实“地质力量”。
(张发旺供职于中国地质科学院;王亮供职于中关村绿色产业联盟;章程供职于中国地质科学院岩溶地质研究所)
