中国地热资源开发与利用的思考

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我国利用温泉已有数千年历史。新中国成立后,特别是在着名地质学家李四光的倡导下,于70年代初期开始了较系统的地热资源普查勘探工作,发现与圈定了一批有开发价值的地热田,为日后开发利用提供了资源条件。30年来,随着我国的改革开放、经济发展、人民生活水平提高以及保护生态环境的要求,我国地热资源开发利用取得了长足发展,平均每年以12%速度增长,开采地区已遍及除上海市外的全国各省(区、市),开采深度已从70年代初期的1000余米到目前的4000余米,开采利用最高温度已达250度。据不完全的统计,年开采利用地热水总量已超过3.45亿m3,年利用总热量1776.31Mw,折合191.2万t标准煤的发热量。我国地热直接利用(非发电)已处于世界的前列(第二位),仅次于美国,我国地热发电由于受地理、高温地热资源条件等众多因素的影响.在21个地热发电的国家内,排在第13位,装机29.17MWe。目前我国地热资源开发利用在地热发电、供暖、供热、医疗、洗浴、康乐、水产、温室等应用方面已形成一定规模与相应产业,产生了较 好的经济、社会与环境效益。

当前我国地热资源开发利用溉况

进入21世纪,我国地热资源开发利用面临着前所未有的发展机遇与有利条件:

地热资源是一种清洁无污染或极少污染的清洁能源,开始受到人们的重视。我国一些大城市为净化环境出现开发地热能部分替代常规能源的新形势,如北京、天津、西安等大城市,为治理大气环境,发展地热采暖呼声很高,北京市已将发展地热采暖列人能源调整规划;在我国一些地区为发展现代化高效生态农业,对开发清洁的地热能的积极性也很高。

地热资源既是一种清洁能源,同时又是一种具有医疗保健等多种用途的资源。随着国家经济发展、人民生活水平提高,在人们普遍重视提高生活质量与健康水平的时候,地热资源的这一特有的作用已引起了人们广泛的注意。一些旅游业、康乐业、房地产业的投资商,为了提高竞争力,吸引游客,休闲度假群体及购置房产者,开发地热资源建筑以温泉为依托的温泉度假村、温泉康乐中心、温泉住宅小区等,地热旅游业、地热房地产业如雨 后春笋步入市场经济。

经过近30年我国地热资源开发利用的实践,在地热采暖、供热(洗浴)、医疗保健、旅游度假、农业温室与水产养殖等方面已取得了一定的经验与成就,初步形成了一批有示范作用的典型;为地热开发利用兴起的地热钻井业、地热设备制造业、地热工程设计施工等服务业已逐步形成;为台理开发利用地热资源,一些代表性地区建立了管理机构,制定了 管理制度,为21世纪我国地热资源开发利用可持续发展奠定了基础。

推广应用高效节能热泵技术条件日趋成熟。我国是低温地热资源的大国,近3000处温泉和几千跟地热井,其中大部分是低温地热资源,平均温度约54.8度。40度以下的地热资源或采暖后排放的温度在40度左右尾水往往难以利用。热泵技术能将这部分低能位的“废热”变成高品位能利用的有用热量,甚至可利用常温地下水作为热源。热泵技术的应用,改变了传统意义的地热资源概念,大大扩大了地热利用的空间和温度界线,从而会大大提高地热在能源系统中的地位和作用。北京市已率先建立了与热泵技术相结合的“低温 地热空调示范工程”,已初见成效。

上述表明我国地热资源开发利用面临一个发展的大好时机。但在发展中也存在一些不容忽视的问题。主要是:①认识不到位,对地热资源是可持续发展的、清洁的、有竞争力的新能源认识不足,国家对热资源勘查开发缺乏相应的政策和资金支持,社会各界对地热了解不多;②地热资源勘查工作薄弱,后备资源不足,地热市场供需矛盾日益尖锐;③地热资源开发利用规模化、产业化、商品化水平不高,热能利用率低、资源浪费比较严重;④地热资源管理体制不统一,信息反馈不灵,开发利用情况不明,地热管理法规与系统的 技术规程、规范有待完善。

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对我国地热资源开发利用的思考

(1)提高地热资源在国民经济生活中地位和作用的认识

我国能源资源总量约4亿t标准煤,居世界第三位,但因找国人口众多,人均资源占有量不到世界平均水平的一半,人均能源资源相对匮乏,常规能源的大量开发与使用,又造成严重的环境污染与生态环境的破坏,资源与环境问题制约了我国经济、社会可持续发 展,开发新能源与可再生能源是实现可持续发展的必由之路。

地热是太阳能、风能、生物质能等能源家族中的重要成员,是一种无污染或极少污染的清洁能源,因此,国际上地热能的开发利用发展极为迅速。我国地热资源丰富.全世界地热能基数“资源基数”为140×106EJ/a,中国地热资源潜力(资源基数)为11x106EJ/a,占全球的7.9%。远景储量为1353.5亿t标准煤,探明储量为31.6亿t标准煤。我国每年可采地热水资源为67.17×108m3,可利用热量962.28×10”kJ/a,折合标准煤3283.38×104t/a。我国目前地热水年开采量约3.45×108m3,折合标准煤191.2×104t/a,仅占可采量的5.82%,可开发利用的资源潜力很大。若考虑热泵技术的应用,可利用的热能还将有大橱度的提高,在缓解常规能源供应紧张和改善生态环境等方面可发挥明显的作用。据预测,中国未来能源供应缺口将越来越大,2010年约缺能8%,到2050年将短缺24%左右。在新的世界石油危机面前,考虑能源安全问题,也应大力开发包括地热能在内的新能源与可再生能源。中央关于“十五”计划的建议中明确提到要“发展新能源与可再生能源,“能源建设要发挥资源优势,优化能源结构,提高利用率,加强环境保护”。这为开发地热指明了方向与任务。

地热是集热、矿、水于一体的资源,既是清洁的能源,又是十分可贵的医疗矿水资源.具有广泛的用途。30多年的开发利用实践表明,开发地热资源发展旅游业、医疗保健卫生业、房地产业、农牧渔业,即发展地方经济与在提高人们生活质量方面可发挥其它新能源和常规能源不可替代的作用。

2000年世界地热大会宣言:“呼吁各国政府承担义务,为了他们本国人民的利用,为了博爱与环境,开发他们本地的地热资源”,这是完全正确的。

我们应当加强宣传,提高对地热地位与作用的认识,并通过各种方式,让各级政府、社会各界,了解地热田的存在及开发利用价值,争取政府和社会的关注与支持,涌现出众多的地热开发的投资者,经营者和企业家,以加快我国地热资源开发速度,为我国社会经济可持续发展作出贡献。

(2)调整好地热资源开发利用的发展方向

我国中、低温地热资源十分丰富且分布广泛,在藏南、滇西、川西和台湾也有高温地热资源。迈人2l世纪我国地热资源开发利用的发展方向.应根据我国地热资源的特点,结合各地区经济建设发展、能源结构调整、生态环境保护以及提高人民生活质量等方面的需求,合理地开发利用,充分发挥其多方位的作用。在开发高温地热发电的同时,应高度重视和加强中、低温地热资源的开发利用,并调整好其发展方向。

为保护大气环境质量,大力发展地热采暖。据1997年的资料,世界范围地热直接利用中地热采暖占34%,热泵占13%;我国地热直接利用中地热采暖不足8%,热泵为零。2000年世界地热大会提供情况是世界范围地热采暖与热泵已超过50%。

这表明国外充分利用地热能替代部分常规能源用于冬季采暖与夏季制冷。以往我国地热采暖未能得到快速发展的主要原因:一是在主观上环保意识不强,未能重视清洁能源;二是在客观上一些地区地热温度偏低,难以用于采暖。当前在我国电力比较充足的情况下,推广应用业已成熟的热泵技术可以解决低温地热资源采暖难题。因此,大力发展城镇地热采暖不仅是环境保护的需要,在地热温度较低的地区在技术上也是可能的。当前发展地热采暖的各种条件已具备,有地热资源的大、中城镇应充分利用地热资源发展地热采暖和向居民供应生活热水。发展地热采暖(包括供应生活洗浴用热水),应实施区域开发、集中供热、综合利用与弃水回灌,强化地热田保护管理。大力发展地热农业,带动高科技生态农业的快速发展。由于我国中、低温地热资源分布广泛,在广大农村的大面积农田之下,就可能赋存有丰富的地热资源,就地开发利用地热资源,建立适度规模的现代化地热温室,种植高档蔬菜、花卉与发展地热水产养殖业,会使当地土地大幅度增值,农产品与水产品大幅度增产,向城镇居民提供大量的无公害绿色食品,满足人们生活多样化的需要。地热正是现代化高效生态农业所需要的清洁能源,按照中央十五规划建议的第~条“巩固和加强农业的基础地位”的要求,为农业服务应是地热开发利用的重要方向之一。

积极促进地热医疗保健事业的发展。当前我国利用地热发展旅游业、假日休闲、娱乐业的势头强劲.深受人们喜爱,这是一种很好的现象,应大力提倡。但是系统地应用地热于医疗保健事业出现明显的倒退。我国本是利用温泉历史悠久的国家,解放后在国家重视与关怀下,发展了一批温泉疗养院,为广大职工医疗与康复发挥了重要作用,并积累了丰富的经验。建国初期建立的这一批温泉疗养院,现在多数很不景气,有的维持不下去。现在开发热矿水用于医疗者甚少,矿泉专业人才匮乏,对温泉医疗应用的基础研究工作薄弱,与国外相比差距较大,日本温泉医疗保健占温泉总数的70%以上(中国不足10%),随着我国经济发展,人们生活水平不断提高.人们的身体健康愈来愈引起全社会的关注,应看到这一有利形势,大力宣传热矿水医疗作用,积极促进我国地热医疗保健事业发展,为提高全民族的健康水平,造福于人民作出贡献。

地热要为西部大开发做贡献。我国西部有较丰富的高温和中、低温地热资源。应大力开发这些资源为西部大开发发挥应有的作用:一是继续抓好西藏地热电站,积极开发其他有高温热储地区的资源,扩大发展规模;二是发展小功率地热电站。解决无电县农牧民的基本生活用电;三是开展西部重点城市的中、低温地热资源勘查评价与开发利用.诸如重庆、成都、昆明、银川、呼市、西安、兰州及其周围地区,为发展这些城市及周边地区经济、改善其生态环境,提高当地人们的生活质量服务。

地热要为我国城镇化建设服务。实施城镇化建设是我国优化城乡经济结构,促进国民经济良性循环和社会协调发展的重大措施。我国中、低温地热资源分布广泛,可为实施城镇化战略发挥很好的作用:一是可形成新的经济增长点,为发展经济服务;二是可缓解一些地区能源短缺与保护生态环境服务;三是可以为改善城镇投资环境,招商引资服务;四是为提高人们生活质量与脱贫致富服务。我国~些较早开始地热的中、小城镇已显示了这方面的作用。如福建省安溪县1993年将地热水从2lkm外引进城关后,彻底改变了城镇居民长期依靠燃煤锅炉加热供应生括热水的传统,对改善县城投资环境,吸引外资,发展外向型经济,促进第三产业发展,起到了良好作用。再如,湖北英山县自1990年系统的开发当地丰富的地热资源以来的十年间,使该县地热利用逐步扩大到农业、工业、医疗、旅游、体育、科研和居民生活八个领域,共创办利用地热资源的各种企业120多个,从业人员1700多人,创产值3亿元,利税5000多万元.地热资源成为招商引资的“热点”,10年来,引进与地热相关的资金项目109个,资金6000多万元。地热资源的开发利用,对该县的经济、社会、生态持续稳定发展,加快该县脱贫致富步伐发挥了积极作用。

要高度重视油田区地热资源开发。我国广大油田区普遍蕴藏有丰富的地热资源,同时油区还有许多废弃井,这些钻井有可能经过适当改造成为极有价值的地热井,产生新的价值。开发地热还有可能成为老油田的替代产业。石油系统具有资源、技术、经济与管理方面的诸多优势。近年来,在天津大港与华北任丘、霸州建立的地热开发利用示范工程,在地热供暖、地热伴热输油、盐碱地水产养殖、小动物养殖、花卉蔬菜种植等方面已获得成功,积累了经验,产生了较好的经济效益,并避免了大量的地热水白白的排放掉。既保护了资源,又保护了环境。把油田区的地热资源充分地开发利用起来,对我国地热事业与石油事业的发展都会产生积极的影响。建议石油部门要像开发石油资源那样,把那里丰富的地热资源有计划的开发利用起来,造福于社会。

(3)实施可持续发展战略

实现可持续发展已成为世界各国共同关注的重大问题。我国地热资源开发实施可持续发展战略目标,就是要从资源的可持续利用与保护好生态环境两个方面,为当代人所从事的地热资源开发利用事业的可持续发展,为后人生存发展创造条件。

要做好地热资源的可持续利用,一是要大力加强地热远景区的地热资源勘查,发现新的地热田.增加资源储备。对已开采的地热田进行勘探,在深度与广度上扩大地热田的范围,挖掘资源潜力;二是要合理利用地热资源,做到适度开发与提高资源利用率。适度开发就是根据资源条件与可采资源量规划开采规模,确定合理井距与开采量。提高资源利用率就是要节约与保护资源,避免资源的浪费.对地热水实行综合利用,降低排放水温度,以及利用热泵与自控技术,提高资源利用率。

地热是一种较少污染的资源,但是,若不采取回灌技术或尾水排放措施不利,则热水中的某些有害元素也会造成不同程序的环境污染。另外,严重时会出现地面沉降等生态环境问题。因此不能盲目地说地热开发利用对环境绝对没有影响。因此要做好开发过程中的环境保护,要有切实可行的措施。

实施可持续发展战略目标是地热界共同的责任,各省、区、市地热管理部门的宏观调控与管理是不可缺少的。首先应依据当地资源条件与地区社会经济发展需要,编制一个科学的、开源与节流并举、开发与保护并重的可持续发展规模,并纳入当地经济发展总体规划中,这是依法行政与科学管理的基础,是实施可持续发展的重要保障。福州等一些城市做法可以借鉴。

(4)加快建立我国地热工业体系

地热开发利用是一项多学科和多行业参予的高投资、高风险、高科技含量的事业。如果没有配套的各类专业技术支撑和服务,地热开发难以走上科学、合理、可持续发展的道路,也难以取得理想的经济效益与社会效益。由各个参与的专业或产业组成的工业体系,称之谓地热工业体系(关于建立我国地热工业体系的问题应当先了解我国地热发电的现状:《中国地热发电开发现状与前景》)。这个体系大致应包括:地热资源勘查评价、地热钻井业、地热设备制造业、地热工程设计与施工业、地热供热企业、地热“产品”生产产业(简称地热产业)等六个部分组成。随着几十年来我国地热资源勘查与利用事业的不断发展,根据市场需求与事业发展的需要,在国家大力支持与有关大学、科研单位的技术支持下,我国地热工业体系随之逐步建立,形成雏形,但距离规范化、标准化、产业化还有相当大的距离。要将我国地热工业体系完整的建立起来尚需要一个过程,我们应为此做出努力。这个体系建立:一是要重视将高新技术不断地向传统行业扩散、渗透;二是要尽快制定系统的技术规程、规范和技术标准。

(5)依靠高科技提高地热工作整体水平

科技进步与创新是新世纪实现我国地热资源开发利用的持续、快速、健康发展的动力,要不断地将现代高新技术渗透到地热工作的各个环节中去,较好地解决地热开发利用中存在的各种实际问题,提高地热工作整体水平。

在地热资源勘查与地热钻井工程方面急需研究与引用先进的深部地球物理勘查技术、地热深井的钻井技术与成井工艺.提高地层结构与地质构造勘查的准确性,提高地热井钻井速度与地热井的成井质量,降低钻井成本,减少投资风险。

在地热开发利用工程技术方面,应当积极开发利用热泵技术、自控技术,以及防腐技术材料等。

热泵技术在国外应用的比较普遍,在我国近几年也开始起步,广东能源研究所与北京地质勘查技术院等单位还建立了示范工程。这是一项很有发展前途的技术,应积极推广应用。

现在已进入信息技术时代,信息技术在社会经济各方面发挥了巨大作用。在地热资源开发利用管理工作中,应积极引用这项高新技术,提高科学管理水平,做好资源开发的宏观调控、优化资源配置,使地热资源得到科学的、合理地开发利用。天津、北京、福州等地热管理部门已经研制开发“地热管理信息系统”与“地热监测网络与微机管理系统”,各地地热管理部门都要重视开发应用信息技术。

为了更好更快地推广应用高新技术,应当加强示范工程建设,提高科技成果显示度。当前应重点培植“与热泵技术相结合的低温地热供热空调示范工程”,“现代化高效地热农业示范工程”,“已开采热田的可持续利用技术试验示范工程”,“地热综合利用技术示范工程”等(对于地热发电技术概况推荐阅读:《地热发电技术及存在的技术难题》)。

(6)积极开展国际间技术交流与经济合作

加强国际问技术交流与经济合作,是推动2l世纪我国地热工作迅速发展的重要环节。国外一些发展中国家(如菲律宾)地热开发的高速发展.除依靠国家政策支持外,主要是依靠了国际合作,解决了资金、设备、技术、专家等一系列问题;节省了时问,少走了弯路,提高了效率。我国天津塘沽成功的利用了北欧低息贷款.冰岛的技术、设备开发地热集中供暖项目,将其一套“自控技术”在消化吸收基础上国产化,推广应用,也是很有说服力的。纵观过去,我国地热与国际间技术、经济交流与合作项目甚少。跨人21世纪,我们应当解放思想,充分利用改革开放的有利条件,加强国际间技术交流与经济合作。可采取多种合作方式;可由拥有先进技术的国家在中国合作建立各种类型示范工程.进行直接技术交流;或者同中国合资成立地热开发公司或设备生产厂;或者同中国合作进行软课题研究等。同时积极争取国际金融组织以及世界各种能源及环保基金对我国地热的参予与支持。总之,要通过各种渠道与方式,加强国际间合作,推动我国地热事业向现代化、规模化、高效益方向发民。

(7)地热开发需要国家支持,规模发展

新能源与可再生能源的发展,同其他产业的发展一样,离不开政府的支持,这是新能源与可再生能源产业的初始动力,需要国家制定相应的财政、投资、信贷、税收和价格等方面的优惠政策,增加财政资助和投资力度。目前需要政府财政支持的主要有: 基础性投入。当前我国地热资源开采主要还是在以往地质勘探程度较高的地区,新区的开发多以探采结合方式进行,风险性很大,往往使投资者难以下定决心。国家和地方政府应利用资源补偿费等资金有计划的在地热远景区系统地部署地热资源普查工作,发现与圈定新的热田;在已开采热田地区开展深部与外围地热资源勘查工作,挖掘资源潜力,提高地热资源储量精度;对以探采结合方式进行新区开发,应当建立风险勘查基金,鼓励投资者下决心进行勘查开发;开展全国地热资源勘查开发利用情况大调查,建立全国地热勘查开发利用数据库与地理信息系统,建立全国地热开采区的动态监测系统。

对示范工程与规模化开发的支持。对于国家或地方确定的各类型示范工程与规模较大开发项目.国家与地方政府应当在政策与财力上给予支持。从国外经验看,一些大财团、太公司在国家优惠政策感召下,投入了大资金、大开发。我国政府应吸取这一做法,促进我国地热资源开发利用上水平、上规模.产生更大的社会、经济与环境效益。

能在开发利用中还存在不少问题,必须加大科技投入,加强关键性技术问题的研究和引进消化吸收国外的先进技术。国家应当在财力上支持科研单位,生产厂家与地勘单位的技术研究与开发工作。

在国家投入基础工作的同时要探讨市场经济条件下地热开发的投入机制,制定相关政策。

此外,我国地热资源勘查开发,尚须制定全国统一管理法规,理顺管理体制,进行科学、有效的管理,促进我国地热事业的有序发展。

(8)发挥好委员会的作用

中矿联地热开发管理专业委员会在珠海会议期间进行了换届。新~届委员会在新世纪,首先要起到政府与企业之间的桥梁和纽带作用,使政府部门能更多的了解地方与企业情况,加强领导与支持,拟在每年召开一次政府部门与地热专家、企业与管理部门联席会议.勾通情况:其次是在传递国内外信息、组织经验交流、开展技术咨询,推进技术进步等方面发挥积极作用。在今后一段时间里,我们将组织一些地热开发利用方面的经验交流或专题讨论会,如地热资源评价、地热资源勘查技术(深部地质勘查及地热钻井技术)、热泵在地热供暖空调中的应用技术、地热综合利用技术等;三是在国家机构深化改革,要求协会发挥更大作用的情况下,委员会要积极探索行业管理方面的问题,发挥好行业组织作用,为推进21世纪我国地热事业迈向辉煌的未来作出新的贡献!

 

 

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