科学、技术、工程，这三者之间有何区别和联系？地热能源包括哪些方面？我国应该如何发展地热产业？8月14日，在西南大学举行的2023年“全国科学教育暑期学校”中小学教师培训（重庆分会场）开班仪式上，中国工程院院士何继善以《发展地热能源 实现低碳排放》为题，为105名小学科学教师带来一堂科学讲座。

    ▲中国工程院院士何继善。记者 解小溪 摄/视觉重庆

    “科学也常常会有不正确的成分”

    
    在科学教育中，科学、技术、工程是三个常常被提及的词语。三者之间有什么区别和联系？

    
    何继善解释说，科学是人类对于客观世界或主观世界的系统认识，也可以说，科学是关于世界运动规律的分科的知识体系。比如，关于自然界运动规律的分科的知识体系是自然科学，关于社会活动规律的分科的知识体系是社会科学。

    
    “由于受到时间、空间、条件和人们知识的局限，这种认识是不断向前发展的，于是在认识的过程中，科学也常常会有不正确的成分。”何继善举例说，19世纪初，英国化学家、物理学家约翰·道尔顿继承古希腊朴素原子论和牛顿微粒说，提出原子学说。“在当时来说，原子学说肯定属于科学，但是它当时提出‘原子在一切化学变化中是不可再分的最小单位’，这是不正确的，因为后来的科学理论证明，原子还可以分成原子核和电子,原子核又可以分为质子和中子。”

    
    何继善进一步阐释，技术是指“人类改变或控制客观环境的手段或活动”。人类在制造工具的过程中产生了技术，而现代技术的最大特点是它与科学相结合。工程是人类为了生存和发展，实现特定的目的，运用科学和技术，有组织地利用资源所进行的造物或改变事物性状的集成性活动。

    
    他总结说，科学活动以发现为核心，它的成果是科学规律；技术活动以发明为核心，它的成果是技术发明（专利、技术诀窍）；工程活动则以集成和创造为核心，它的成果是物质设施、物质产品。

         
    地热能未来发展潜力巨大

    
    在何继善看来，地热能作为五大非碳基能源之一，具有储量大、分布广、稳定可靠、利用系数高、碳减排效果明显等众多优势，是我国实现“双碳”目标的主要能源之一，未来发展潜力巨大。

    
    “中国约占全球地热资源量的六分之一。”何继善说，地热资源可分为浅层地热能、水热型地热能和干热岩型地热能三种类型。

    
    其中，资源利用条件好的浅层地热能适宜区主要分布在东北地区南部、华北地区、江淮流域、四川盆地；水热型地热能主要分布在华北平原、河淮平原、苏北平原、松辽盆地、下辽河平原

、汾渭盆地等15个大中型沉积盆地；而干热岩主要分布在西藏，其次为云南、广东、福建等东南沿海地区，山东、陕西局部地区亦有分布。

    
    “我国干热岩资源潜力巨大，虽然现在还正处于研发阶段，但未来有望成为战略性接替能源。”何继善说。

         
    重庆建筑密集，地热利用有很大的挖掘空间

    
    何继善介绍，我国有三大地热带：西部青藏高原地热带；北方辽东半岛—胶东半岛—京津唐地热带；东南沿海福建—广东—海南岛地热带。

    
    “中国地热产业当前以直接利用为主，比如地源热泵、地热供暖、温泉洗浴等。”何继善说，多年来，我国地热资源年开发利用总量位居世界第一。

    
    他认为，中国地热现阶段发展的关键在于查明优质资源。为了查明地热资源，就需要用到电磁波探测技术。

    
    早在2005年，何继善就提出了“广域电磁法”。该理论在国际上首次从电磁波方程严格定义广域视电阻率，是一种全新的电磁勘探方法体系。近年来，广域电磁法已经广泛运用在华北、西北、福建、广东、海南、云南等地区，开展了大面积的地热调查。

    
    “重庆在西部地区具有比较好的地热资源，比如大量的温泉。”何继善表示，重庆下一步要运用好地热资源，首先要查明优质的地热资源。

    
    “地热利用不像发电厂，需要占据很大的面积。重庆建筑很密集，地热利用正好有很大的挖掘空间。”他表示，通过广域电磁法，先对地热资源做到清楚区分，再建立地热清洁利用示范区，实现地热的清洁制冷，未来还可以实现地热的清洁发电。“比如某个地方的地热规模较大、温度较高，就可以建大一点的兆瓦级发电站；而地热温度低一点的，可以搞成分布式电源，用地热来给单独的社区和大学等单位供电。”