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我国地热能开发利用中存在的问题和合理开发利用的探讨

发布时间:2021-06-28 09:45:04 浏览数:

摘要:本文从地热发电和地热采暖等多个方面论述地热资源在我国的利用,对地热资源在开发利用过程中存在的问题进行了深入的分析,并提出相关地热开发利用管理建议,为地热能的开发利用取得最大的社会、经济和环境效益。

关键词:地热能;开发利用;问题;建议

前言

地热是指地球内部所蕴藏的热能,它来源于地球的熔融岩浆和放射性元素衰变时发出的热量。作为绿色清洁的新能源,地热资源具有投资少见效快、使用方便、洁能环保、医疗保健等特点,开发利用前景广阔。科学、合理、有序的开发利用地热资源,加强规范管理,可进一步促进供暖、房地产开发、医疗、宾馆、洗浴、旅游、特色养殖等产业的发展,培育新的经济增长点;同时还可以提升城市品位、改善城市环境,具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。

1 地热能的开发利用方式

1.1地热发电

用于发电的地热流体要求温度较高,一般在180℃甚至200℃以上才比较经济,我国高温地热资源主要分布在滇、藏、川西一带,总发电潜力5800MW/a,其地热发电基本原理与火力发电相同,即通过能量转换定律将地热能转变为机械能,再将其带动发电机组发电。我国自1970年10月第一座实验性地热电站在广东丰顺建成投产以来,相继建成了湖南灰汤、西藏羊八井、西藏那曲及西藏郎久等地热电站。地热发电运行成本低,电力便于输送,不受热田位置限制,又属于高品位的能食,没有环境污染,所以地热发电的利用价值明显高于其他的利用形式。

1.2地热供暖

主要在北京、天津、西安、郑州、鞍山等大中城市以及黑龙江大庆、河北霸州、固安、牛驼镇等油区城镇,开发利用60—100℃的中低温地热水,主要用于楼房采暖。据统计,全国地热供暖面积近2.0×107m2。在同比条件下,地热供暖成本比锅炉供暖可节30%。

1.3温泉洗浴和旅游度假

利用地热进行浸泡洗浴,几乎遍及全国各省(区、市)。除疗养院外,在已开发利用的地热田中,全部或部分用于洗浴的估计占热田总数的60%以上。根据前几年统计,在北京开发利用的104眼地热井中,用于洗浴的达62眼,占总数的59%,日洗浴4万—5万人次,年用水量329.15×104方,占全市地下热水总开采量的37.8%。

1.4地热温室

我国的地热农业温室分布面很广,规模较小,其中包括蔬菜温室,花卉温室,蘑菇培育、育种温室等。北方主要种植比较高档的瓜果菜类、食用菌、花卉等;南方主要用于育秧,其中花卉温室的经济效益较明显,发展潜力巨大,是地热温室发展的方向。

1.5地热工业利用

地热能在工业领域应用范围很广,工业生产中需要大量的中低温热水,地热用于工艺过程是比较理想的方案。我国在干燥、纺织、造纸、机械、木材加工、盐分析取、化学萃取、制革等行业中都有应用。其中地热干燥是地热能直接利用的重要项目,地热脱水蔬菜及方便食品等是直接利用地热的地热干燥产品。

1.6地热水产养殖

地热水产养殖是地热直接利用项目中的重要内容,水产养殖所需的水温不高,一般低温地热水都能满足需求,同时它又可将地热采暖、地热温室以及地热工业利用过的地热排水再次综合梯级利用,使地热利用率大大提高。

2 地热能开发利用中的问题

2.1全国地热资源勘查评价程度低

目前,全国大部分地区尚未开展大比例尺的地热资源勘查,特别是我国西部地区的中低温地热资源,基本未开展正规的地热勘探。全国地热资源总量仅是个概数,至今尚未取得公认的统一数据,影响地热资源勘查开发规划的制定、资源的利用以及地热产业的发展。另外,有些地方对地热资源勘查评价的工作重视不够,勘查评价滞后于开发利用。个别地区的地热田,已打成地热井数十眼,形成相当的开发规模,但整个地热田资源状况尚未在系统勘查的基础上开展论证和评价工作,使开发管理工作缺乏科学的依据,处于盲目开采状态。

2.2地热资源开发利用水平低,造成极大的浪费

随着地热资源利用领域的拓宽和社会需求的增加会给人们的生活带来越来越多的好处,但是人们对地热资源的综合利用价值和产业化开发利用的意义认识不足,将地热混同于一般的矿产资源或水资源。一些地热资源丰富的地区未能建立有自己特点的地热产业,使宝贵的地热资源开发停留在低层次、低效益的水平上,且资源浪费现象严重,相当一部分地区天然的温泉没有充分利用,被白白浪费;一些开发商对地热资源的特点认识不清,造成地热资源得不到合理开发和有效保护。地热资源是在特定的地质、构造、水文地质条件和水文地球化学环境条件下形成的,由于埋藏深,补给途径远,再生能力弱,其资源量是有限的,并非取之不竭。要保持其资源的长期连续稳定开采,做到有计划合理开发利用,防止盲目无序随意开采造成资源浪费和环境地质问题的发生,否则就会造成资源的快速枯竭。为实现可持续开发利用的目的,在开发中,要采取行之有效的措施,建立资源利用中心的高教低耗体系,要积极推广应用高新技术与设施,提高地热开发的科技含量,发展节约型、效益型的开发利用模式,努力提高地热利用率,减少资源浪费,使地热创造更高的社会、环境、经济效益。

2.3地热资源开发管理不到位

地热资源开发缺乏统一规划,地方部门往往不能编制统一的开发利用规划,地热资源的开发利用只能是盲目的,地热资源开发处于无序和混乱状态,开发布局不合理,综合利用程度低,很难发挥地热资源应有的经济效益和社会效益。地热资源缺乏有效的监督管理,非法勘查、滥采乱抽、过量开采等现象呈上升趋势,有水快流,消耗性开采,不仅造成了地热资源的大量浪费,还对周围环境和地下水造成了极大的污染,部门监管职能交叉,监督管理不到位。地热资源的监督管理职责不够明确,存在部门职能交叉现象,导致地热水的监管出现职能交叉问题,多部门混合执法使监督管理难以到位。

2.4环境保护问题

地热资源的开发利用可能产生的环境问题是多方面的,主要有水污染、热污染、空气污染、土壤污染、地面沉降等。地热开发利用过程中,必然向大气和水体排放大量的热量,造成周围的空气或水体温度上升,影响了周围环境和生物的存活生长,破坏了水体的生态平衡;地热资源的开发利用过程中,热流体中所含的各种有害气体和悬浮物将排入大气中,造成空气污染;含盐量较高的地热水排入农田将侵蚀土地、破坏植被,会造成严重的土壤板结和盐碱化,同时地热水中,不同程度的含有氧、铀及牡等放射性元素,对人体健康有不同程度的危害;长期地热流体开采而不回灌,将导致地面的沉降和水平位移。所以,地热开发利用过程中引起的环境问题是不容忽视的,对于这些问题我们只要正确认识,给予必要的重视,且积极、认真的研究,采取各种有效的技术措施,严格监测和防治,是可以解决和控制的。

3 地热资源合理开发利用的建议

3.1加强地热资源勘查评价

地热资源开发的风险比较大,要降低地热资源开发的风险成本,就必须加强地热资源的勘查评价工作。同时,地热资源勘查的投人比较高,因此,将地热资源的勘查与地热资源开发利用相结合,重点结合开发利用中急需解决的问题。勘查工作必须遵循统一规划、因地制宜、依靠科技、突出重点、讲求实效的原则。当前应开展的主要工作有:①组织开展全国地热资源勘查评价与区划,初步摸清现阶段全国地热资源可开发利用的家底;②对已开发利用的地热田资源的储量、开发远景、可利用资源进行评价论证;③对资源开发利用潜力较大的地区开展进一步勘查工作,圈定地热开发有利地段。其中对资源条件好,又有市场需求的中心城镇、油区边缘,应结合开发进行资源勘查,建立全国性的开发示范区。

3.2制定管理办法,实施有效监管

结合各地地热资源开发的实际情况,尽快制定实施《地热资源勘查开发管理办法》,进一步明确有关部门对地热资源的监管职责,扭转地热开发粗放无序的被动局面,切实加强对地热资源的规范管理,统一资源配置,依法严格监管,将地热资源勘查开发管理纳入法制化轨道。同时,统一规划,合理布局。积极开展调查和论证,同时结合各区地层结构,确定适当的年度开采量,制订规划,坚持合理布局、限量开采、有效保护、持续发展、优化资源配置的原则,科学、合理、有序的开发利用地热资源。

3.3加强新技术学习和应用

加强地热水回灌等新技术研究,提高资源利用率。加强不同地质条件下地热水回灌技术的研究,严禁消耗性开采或只采不补,严禁乱抽乱排,采用先进技术,实现可持续利用。避免地热水资源浪费、地下水位下降,甚至地面沉降等现象的发生。借鉴国内外地热开发利用的成功模式和先进经验,加强新技术、新方法研究,引进高科技设备,提高资源利用率,扩大地热开发利用范围和领域。

3.4加强地热资源管理信息系统建设

地热资源调查评价是阶段性的工作,但地热资源开发信息又是一项动态的、不断更新的工作。因此,应建立一个大型地热资源信息数据库系统。同时对数据可随时更新和分析,为科学规划与指导我国地热资源勘查开发有序发展提供基础资料,需要建立全国统一的地热资源信息管理系统;同时各地地方政府应支持建立本城市、本地区的地热资源勘查开发利用数据分库、动态监测系统自动化信息管理系统,以实现管理工作的现代化。

4 结语

总之,加强地热资源的开发利用,实现地热资源的规范管理,还需要通过政府引导、市场运作、企业参与的方式,同时强化规范管理,促进地热资源科学、合理、有序的开发利用,使天然的地热资源尽早造福于社会、造福于广大市民,为促进我市经济建设又好又快的发展发挥更大的作用。

参考文献:

[1]孔令珍,中国地热能发展趋势[J],煤炭技术,2006(7)

[2]刘波,浅析湖北省地热水资源开发可能引起的环境问题[J],资源环境与工程,2012(26)

[3]韩再生,我国地热资源勘查和开发中存在的问题,中国咸阳(专题栏目),2006

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