摘 要:本文在充分總結分析國內外地熱資源勘查、開發利用現狀的基礎上,對我國地熱資源勘查、開發和管理中存在的問題進行了研究,并結合工作實際,提出了做好勘查開發規劃、加強地熱地質勘查、提高地熱開發利用水平、加強監督管理和促進礦業權市場建設等保護對策。

 

  關鍵詞:地熱/資源 勘查與利用 保護對策。

 

  地熱是一種應用廣泛、易于開發、費用低廉、無環境污染的新型能源礦產,可應用于供暖、洗浴、游泳、理療、醫療、養殖、種植等多個領域。2006年開始實施的5可再生能源法6,將其確定為和風能、太陽能等并列的可再生能源之一。我國地熱資源豐富,儲量居世界第二位,在地熱勘查與開發方面也取得顯著的成績,尤其是近10年來,隨著人們生態環境保護觀念和健康生活意識的不斷提高,人們越來越認識到了地熱開發的潛在價值,我國地熱能源開發利用以每年10%的速度在增長。目前,全國已施工地熱井近2500眼,深度從數百m到4000m,每年開發地熱水總量估計在5億m3左右,地熱能的利用相當于500萬t標準煤的發熱量[3]。但是,由于勘查程度偏低、缺乏統一規劃和管理不到位,也出現了一些的問題,影響了地熱產業的可持續發展。

 

  1 我國地熱資源概況。

 

  111 地熱資源成礦條件優越。

 

  從構造上看,我國大陸屬歐亞板塊的一部分,它的東側為島弧型洋-陸匯聚邊緣,西南側為陸-陸碰撞造山帶,是由許多不同時期的古板塊(如華北、華南、塔里木、哈薩克斯坦、西伯利亞等)經碰撞、增生和拼接而成的。中國大陸構造演化經歷了古生代陸洋分化對立階段、石碳二疊紀軟碰撞轉化階段和中新生代盆山對峙發展階段,多旋回構造運動與多期盆地疊加塑造出不同的地熱田。據不完全統計,全國現有地熱田約275處,主要分布在華北盆地、關中盆地、汾渭盆地、昆明盆地、東南沿海等地區。

 

  112 地熱資源儲量豐富、分布廣泛。

 

  我國地熱資源主要分布于構造活動帶和大型沉積盆地中,主要類型為沉積盆地型和隆起山地型。

 

  沉積盆地傳導型中低溫地熱資源,主要分布于華北平原、汾渭盆地、松遼平原、淮河盆地、蘇北盆地、江漢盆地、四川盆地、銀川平原、河套平原、準噶爾盆地等地區,其主要熱儲層為厚度數百m至數千m第三系砂巖、砂礫巖,溫度在40~80e左右;隆起山地對流型地熱主要有分布于藏南-川西-滇西和臺灣地區的高溫地熱資源,以及分布于東南沿海地區和膠東、遼東半島的中低溫地熱資源。據初步估算,全國僅2000m以淺的主要沉積盆地儲存的地熱能量就達73161@1020J,相當標準煤2500億t,地熱水可開采資源量為每年68億m3,所含熱能量為963@1015J,折合每年3284萬t標準煤的發熱量。

 

  113 地熱資源開發利用取得顯著成績。

 

  我國地熱資源開發利用歷史悠久。20世紀70年代初期,以北京、天津地區開展隱伏地熱田資源的普查勘探為先導,相繼在天津市近郊、北京城東南地區1000m左右深度內打出了溫度在40~90e的地熱水,隨即在城市地區開始了地熱供暖、醫療洗浴、水產養殖、工業洗滌等方面的應用,帶動了全國地熱資源的勘查工作。20世紀90年代以來,地熱資源開發利用進入快速發展階段,引進了一些先進地熱科技理論和勘探技術,開展了對地區經濟發展有影響的地熱田勘查評價和區域地熱資源評價,對我國地熱資源的分布、形成與開發利用條件等有了一些規律性認識,地熱開發最大深度超過4000m。到目前為止,全國現有溫泉數為2500多處,已開發利用的約700余處,地熱水開采量約315億m3/a,主要用于發電、采暖、洗浴、醫療、旅游、養殖和種植等產業,其中,非電的地熱直接利用裝置總量已達2300MW,居世界首位。如山東省德州市初步完成了全市的地熱資源勘查,制訂了詳細的地熱資源開發利用規劃,目前開發利用地熱井已達50余眼,不僅節約能源,減少污染,美化環境,改善城市形象,還帶動房地產、旅游業、理療業和其它第三產業等綠色產業的發展,取得顯著的經濟、環境和社會效益。

 

  2 世界地熱資源勘查開發利用情況。

 

  世界各國非常重視地熱資源的勘查開發利用,美國、日本、冰島、新西蘭均完成全國范圍內大比例尺的基礎地質調查工作,對地熱資源進行了評價,編制了地熱資源系列圖件,地熱資源商業性勘查更是取得了顯著成績。2007年度,美國專門在地質調查預算中,增加了50萬美元用于地熱評價,以查明地熱資源的發電能力。日本等國家還利用政府資金,在其他國家開展了地熱勘查開發試點工作。

 

  據統計, 1975~1995年,全球范圍內地熱發電每年大約以9%速率增長,地熱直接利用的增長率約為6%。1995~2000年,地熱發電的發展速度開始減緩,但地熱直接利用每年累進增長達916%。2000~2005年,地熱直接利用每年累進增長更是達到了1219%。到2005年,全世界已有24個國家利用地熱發電,地熱發電總裝機容量8900MW,所生產的電力達56800GWh。有72個國家直接利用地熱,設備容量為27828MW。如冰島全國87%供暖全部靠地熱,僅此一項每年可節約資金113億美元[6],加上環境保護、帶動旅游等第三產業發展,效益就更加可觀。

 

  近年來,由于地源熱泵技術的采用,使熱源的可利用溫度低至12e,已成為地熱開發利用的新增長點。目前,全世界熱泵利用已占地熱直接利用的33%。如美國在1997年底,已有30萬臺地熱熱泵在運轉,每年可提供8000~11000GWh功率于供暖或空調。

 

  3 地熱資源勘查開發利用中存在的問題。

 

  311 地熱勘查研究程度較低,不能滿足市場開發需求。

 

  我國地熱資源勘查研究程度較低,尤其是服務于各級政府的地熱資源規劃的評價、論證和區域性地熱田資源勘查評價等基礎地熱地質調查程度低,地熱資源地質情況和資源量不清,導致后備資源不足,地熱市場供需矛盾日益突出;地熱勘查評價滯后于開發利用,導致重開發輕勘查、不合理開發、破壞浪費資源現象頻發,影響了地熱資源勘查開發規劃的制定、資源的開發利用以及地熱產業發展;勘查區域布局不均衡,全國大部分地區尚未開展地熱資源勘查,特別是我國西部地區的中低溫地熱資源,基本未開展正規的地熱勘查。

 

  312 地熱資源開發利用水平低,存在浪費資源、破壞環境等問題。

 

  地熱資源開發利用規模化、產業化水平不高,企業生產布局、產品結構和利用方式不合理,重開發輕管理現象普遍存在,影響了地熱開發整體經濟效益的提高。部分地熱企業生產工藝流程落后,技術力量薄弱,經營粗放,競爭無序,盲目追求高額利潤,不按規定開采地熱資源,不采取綜合利用措施,資源利用率低,浪費了有限的資源,如采取直供、直排供暖方式的地熱井,其熱能利用率僅為20%~30%,嚴重浪費了地熱資源。部分地區地熱井過于集中,超強度開采地熱資源,造成地熱水位持續下降,影響地熱田穩定開采和長期利用,而且易引發地面沉降、地下水熱污染和化學污染等許多2第6期尤孝才等:我國地熱資源勘查開發利用及保護對策環境問題。如天津塘沽、大港因地熱開采造成的地面沉降約為6~10mm/a。

 

  313 地熱資源管理存在薄弱環節,監督管理力度不夠。

 

  地熱管理法規、政策和標準體系尚不完善,對地熱資源的破壞浪費,缺乏強有力的法律約束。地熱資源管理體制不順、職責不清,如按5礦產資源法6和國際慣例,地熱資源應由地礦行政主管部門統一管理,但是有些單位以部門規章或者三定方案取代法律,把地熱資源混同于普通水資源進行管理,重復發證,追逐利益,造成地熱資源管理的混亂,影響了地熱資源的有序勘查開發。還有相當一部分地區的地熱管理工作,偏重于發證和收費,而對地熱資源的科學開采和合理利用監管不力。

 

  4 地熱勘查開發保護對策建議。

 

  411 編制全國地熱資源勘查開發利用規劃。

 

  要在充分論證基礎上,結合5全國地質工作規劃6和5全國地質調查/十一五0規劃6,編制5全國地熱資源勘查開發利用規劃6。要堅持勘查與開發統一規劃,開發與保護并重,對地熱田勘查開發層位、布井原則、布井總量、可采資源量、開采模數、開發利用方向和資源保護等方面進行規劃,并將其納入國家/十一五0能源規劃,以指導我國地熱資源的勘查開發利用工作。

 

  412 進一步提高地熱勘查程度。

 

  加強地熱資源基礎地質調查工作,在做好東部地區地熱田總體勘查評價的基礎上,重點加強西部地熱資源的調查評價工作。要與區域地質調查和環境地質調查相結合,做好綜合調查評價,逐步提高地熱地質調查水平,摸清家底,降低勘查風險,引導拉動商業性地熱地質勘查工作。地熱資源勘查工作,要在做好管理的基礎上,充分引入市場機制,鼓勵企業參與勘查開發,加強地熱成礦地質條件、地熱鉆探、地熱資源量計算、地熱資源綜合評價、地熱綜合管理和地熱開發利用等方面的研究及管理,并做好地熱地質資料的匯交管理工作。

 

  413 進一步提高地熱資源開發利用水平。

 

  通過地熱開發利用示范,加強地熱水回灌、熱泵應用、地熱開發自動控制技術、地熱集中供暖、地熱梯級利用、利用油田井開發地熱、利用地熱發展高效農業等地熱開發利用技術研究,提高地熱能的利用率,提高地熱資源開發的科學性、合理性。

 

  414 強化地熱資源勘查開發利用的監督管理。

 

  利用5礦產資源法6修改的有利時機,針對地熱資源特點,制訂5地熱資源管理辦法6,進一步規范地熱資源監督管理,健全地熱資源管理體制。

 

  逐步建立地熱調查、勘查、地熱井設計審查、施工管理、鉆探監理、開采監測、水量控制和回灌管理等一系列標準規范和監督管理工作制度。要編制我國地熱資源系列圖件,建立全國地熱資源數據庫系統。做好地熱資源開發利用過程中地熱地質動態監測工作,及時掌握地熱田相關指標的變化情況,及時調整開發利用方案,保護好地熱資源。加大執法監督檢查力度,嚴格開采層位、開采資源量的管理。嚴厲查處各類違法勘查開采地熱和破壞浪費地熱資源的違法行為,提高資源利用水平。加大對5礦產資源法6及其配套法規的宣傳力度,強化地熱資源有償使用、生態地質環境保護、依法辦礦和有效保護合理利用地熱資源的觀念。

 

  415 規范完善探礦權和采礦權市場,推進資源有償開采。

 

  嚴格執行地熱探礦權和采礦權的招標、拍賣、掛牌出讓和申請批準制度,充分發揮市場配制資源的作用,逐步建立起礦業權人保護和節約地熱資源的自我約束機制。優化地熱產業的產品結構和企業布局,提高企業的經濟和環境效益。