地热资源开发利用

2022-06-26

第一篇:地热资源开发利用

南宫地热资源的开发与利用-关于南宫地热利用与发展的调查报告

关于南宫地热利用与发展的调查报告

组 员:

李庆庆 范怡然 李 京 苑亚欣 李雯霏 孙 怡 杨宵宵 戚雪洁 杨 倩 杨 露

内容摘要:

近年来,我们了解到许多国家在对地热能的利用方面已经获得了较好的经济收益。可见地热资源的开发与利用具与极大意义。目前地热能在全球很多地区的应用相当广泛,开发技术也在日益完善。南宫地热是怎样开发的,是否运用先进的技术,是否合理的运用,成为了我们心中的谜团,为此我们决定对南宫地热资源的利用与开发进行深入调查。

调查中我们运用了文献研究法,实地考察法和调查问卷法.通过这些方法是我们深入了解更多有关地热方面的知识的研究方案。

通过我们的调查与研究,我们得出了一份详细的地热资源利用调查报告,并亲自动手设计制作展览了一份相关内容的科普小报。

关 键 词: 地热资源 利用 发展 利用原理 开发

前 言: 发达国家在对地热能的利用方面已经获得了较好的经济收益。利用地热进行供暖,既缓减能源压力,同时将很大程度地减少由燃油和煤炭供暖所造成的空气污染。北京对地热资源的开发利用逐年增长, 目前地热和产井已增至100多眼, 开发单位上百家, 设备取水能力已

超过6000m3/h, 年开采地热水总量已达1000′104m3,主要用于采暖、洗浴、医疗保健、休闲娱乐、温室种植、水产养殖、房地产开发等方面并已形成了一定规模。北京地热资源具有可持续利用的巨大潜力。对于地热能的利用,包括将低温地热资源用于浴池和空间供热以及用于温室、热力泵和某些热处理过程的供热,同时还可以利用干燥的过热蒸汽和高温水进行发电,利用中等温度水通过双流体循环发电设备发电等,目前这些地热能的开发应用技术已经逐步成熟,而且对从干燥的岩石中和从地热增压资源及岩浆资源中提取地热能的有效方法进行研究可以进一步提高地热能的应用潜力,但是目前地热能的勘探和提取技术还有待改进。我们将对南宫地热资源的利用与发展进行全方位研究。

正 文: 调查内容:

研究内容:发达国家在地热能的利用方面已经获得了较好的经济收益。利用地热进行供暖,既缓减能源压力,同时将很大程度地减少由燃油和煤炭供暖所造成的空气污染。北京对地热资源的开发利用逐年增长, 目前地热和产井已增至100多眼, 开发单位上百家, 设备取水能力已超过6000m3/h, 年开采地热水总量已达1000′104m3,主要用于采暖、洗浴、医疗保健、休闲娱乐、温室种植、水产养殖、房地产开发等方面并已形成了一定规模。北京地热资源具有可持续利用

的巨大潜力。对于地热能的利用,包括将低温地热资源用于浴池和空间供热以及用于温室、热力泵和某些热处理过程的供热,同时还可以利用干燥的过热蒸汽和高温水进行发电,利用中等温度水通过双流体循环发电设备发电等,目前这些地热能的开发应用技术已经逐步成熟,而且对从干燥的岩石中和从地热增压资源及岩浆资源中提取地热能的有效方法进行研究可以进一步提高地热能的应用潜力,但是目前地热能的勘探和提取技术还有待改进。我们=对南宫地热资源的利用与发展进行了全方位研究。具体包括以下内容:

1重点研究问题:地热回灌。在地热资源开发初期,由于人们认识不够,开采手段不完善,一般未能制定科学合理的开发方案,致使地热田过量开采,热储水位下降迅速,地热资源严重浪费。为有效控制水位下降,保护地热资源,在世界先进国家如美国、新西兰、冰岛已研究出一系列新的地热开发利用方法,其中回灌开采已成为地热开发管理中最重要的手段之一,并得到广泛应用,获得良好效果。我们通过采集资料,实地访问参观对南宫地热的回灌情况有了深入地研究。

2温泉水处理。

(1)处理目的:利用地热水一般应依据水质条件及用途作相应的处理, 使设备保持良好的状态, 延长使用寿命。

(2)处理方法:地热水除理方法视水质和用途而定, 处理方法可分为物理方法和化学方法两大类: 物理方法包括: 过滤法--用于清除地热水中的沉淀物; 氧气隔离法--严格控制地热利用系统中地热水与空气的接触, 不使氧进入热水系统, 达到防腐目的; 涂防腐涂料法--对接触地热水的设备喷涂防腐涂料, 达到防腐目的; 利用特种材料如不锈钢、陶瓷、塑料等不易腐蚀的材料制成的设备。 处理实例:采用先进的设备和技术,可以提高资源的利用效率和寿命。例如,计算机控制可以代替人力优化管理,除铁、除硫化氢等技术可以改善水质,如地热研究所在南宫做的地热井水处理实例。 3热泵工程关键点:工程场地勘察——场地条件、水文地质条件(水量、水温、水质)技术可行性分析——冷热指标确定、冷热负荷计算、主机设备选型、水源水量计算,取水回灌设备——设备下入位置. 4当地居民对南宫地热资源的了解与认识程度。包括问卷调查法、实地考察法等。我们希望通过对南宫地区地热资源的现状进行调查分析,了解观光农业的来源、发展与前景。同时,对身边的南宫地区观光农业深入了解。在调查的进过程中,普及观光农业知识,宣传地热资源,让人们更加了解观光农业,在调查后的分析数据中,对南宫地区地热资源现存的优势和缺点进行分析,以此促进其发展。同时,通

过小组问卷调查增强团队合作意识,培养组织与实践能力,锻炼对事物的判断研究能力,使综合素质与能力得以提高。

调查方法: 1.文献法:了解地热资源利用的相关背景,为实地考察深入研究打下基础。上网搜索时提取权威信息,为保证研究的正确性,需对所搜资料信息进行筛查,保证有科学依据。作出ppt与调查报告。 责任人:范怡然、李京、孙怡、杨宵宵

2.实地考察:根据文献法发现的问题,小组成员进行有针对性的考察。可以采访水世界,地热博览园的工作人员,更深入地具体地了解利用情况。

责任人:戚雪洁、杨倩、杨露

3.调查问卷:向当地居民发放问卷,相关意见可以以图表方式呈现。最后进行组员报告,提取有效结论,纳入总结论中。

责任人:李庆庆 范怡然 李 京 苑亚欣 李雯霏

孙 怡 杨宵宵 戚雪洁 杨 倩 杨 露

问卷调查数据分析: 关于南宫地热资源的开发与利用问题,我们展开了一系列调查。分析结果如下:

1、你是否知道地热资源?55.3%的人知道。可见,如今地热资源已被大多数人所熟知,完全不知道地热资源的占了少数.

2、对地热资源的开采有什么看法?70.20%的人认为应该支持地热资源的开采,对人类有贡献。可见,大多数的人都支持里热资源的开采与利用,并且承认了地热资源对人类的贡献.

3、是否关注地热的发展,是否对地热资源的来发怀有期待?63.83%的人期待地热的持续发展,并且希望能给南宫的居民们造福。

4、是否知道地热资源的工作原理?结果是,只有25.53%的人知道原理。可见,人们对于地热资源开发的原理大多数都只是略知一二。

5、对于南宫地热资源的水温感觉如何?48.94%觉得有些低,所以这方面应该多与工作人员协调。

6、是否能接受南宫地热资源的价位?42.50% 可以接受,31.90% 有些贵。其实这个问题还是要从多方面考虑,现如今,地热资源贫乏,而且开采集术又费时耗力。价格基本是根据这个定的,所以有多方面来考虑可能就不会觉得贵了。

7、认为地热资源的利用能否帮助已经靠此致富的南宫地区经济继续发展?很多人认为,地热的开采与利用虽能问南宫人创造财富,但不能一直维持南宫认的生活.

8、认为选择回灌井的原则是什么?多数人同意同层回灌和一层回灌相结合。

9、认为回灌技术的原因是什么?多数人选择“充分利用资源,提高利用率”。可见,大多数人都对南宫的地热资源充满了希望。

结论与建议:

通过对多种数据的分析我们了解到,许多人都不了解地热资源的利用与发展潜力,甚至对于地热完全不知道,说明地热的普及性不大.地热是一种新型的能源,与我们的生活息息相关,但我们周围对于地热的宣传与知识的普及不多,导致我们对地热的了解不多.我们建议,当地的组织可以根据本地情况加以对地热资源宣传与知识的普及. 我们认为,对于地热资源的利用可以在不同的方面得以突出,如:教育功能,可以变成附近中小学的实践基地;科普功能,可以经常与相关部门联合,举办一些相关的科普展览。

第二篇:关于黑龙江省在地热资源开发利用中存在问题的建议

关于我省地热水开发利用及存在问题的建议

黑龙江省九〇四水勘院

一、研究背景

地热水不仅是宝贵的地下水资源、可再生的复合型矿产资源,而且是一种珍贵的清洁能源,更是一种重要的旅游、医疗、化工资源。因其既经济又环保,符合国家节能减排发展低碳经济产业政策要求,满足资源节约、环境友好型社会的发展,对优化能源结构、实现可持续发展具有重大意义。

黑龙江省是工业大省,是能源消耗大省,也是地热水资源大省。仅林甸县地热田,面积3746平方千米,初步探明其静态储量可达1810亿立方米,相当于44个密云水库,是迄今为止国内发现的最大的中低温地热田,通过断裂传导,在林甸、杜蒙、大庆、肇源附近,2000-3000米深度地温大于40-50℃,这些地区聚集储藏了丰富的地热资源,含水层自喷能力强、水量大,是开发地热田的有利地区,具有良好的开发利用前景。

近年来我省除以大庆、林甸等松嫩平原腹地发现大型地热田外,在牡丹江、绥化、哈尔滨、佳木斯等地均发现了优质地热田,水温在40至60℃左右,每小时水量为40至100吨。截至目前,我省地热水已应用于供暖供热、洗浴疗养、种植养殖、 —1—

工业利用等领域,形成了以林甸为代表的、独具北方特色的“中国温泉之乡”,并由勘探开发初级阶段向产业化经营转变,由试验示范阶段向规模化经营转变,促进了经济和社会同步发展。

二、存在问题

合理开采和科学利用地下热水,不仅可以节约能源和资金,还可以适应市场经济的发展,满足城乡人民的生活用水需求。但地热资源本身极为脆弱,一旦开发不当或管理不善,势必造成资源浪费和环境破坏,带来灾难性的后果。自上世纪九十年代起,由于对地热资源勘探等研究经费减少,地热资源的形成机理研究、地热资源勘探方法、开发利用规划、热储工程学研究等工作几乎处于停滞状态。各地区冒进快上造成了开采施工未能完全建立在合理的开发和利用地热资源规划的基础上。造成了目前我省在地热水资源开发中存在的诸多问题。

(一)地热资源勘察评价程度低、投入不足。地热水资源分布不均。作为地热资源的概念,它也和其它矿产资源一样,有数量和品位的问题。由于人力物力等方面限制,我省大部分地区尚未系统开展地热资源勘察。对现有地热资源开发利用缺乏可靠依据。

(二)地热水开采缺乏合理规划。地热井过于集中,过量开采现象严重。特别是某些地区私采、乱采现象严重,井位布臵不合理,采热量无控制,开发无序等造成了地热水枯竭趋势 —2—

明显,只采不补现象普遍,致使地热水位持续下降,长此下去严重影响了地热资源的可持续利用,局部地区还出现地面沉降等地质环境问题。

(三)地热水资源管理手段落后。对地热资源开发利用的监督管理力度不够,权责不清,体制不顺,管理手段落后,信息反馈不灵,自动化和信息化程度较低。特别是大规模开采更急需规范监测、科学指导并建立预测预警机制,建立全省地热资源信息数据管理系统,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。

(四)地热资源利用程度低,资源浪费严重。近年来由于宣传报道力度的加大,人们对地热资源的理解和认识提高很快,地热水受到了政府及投资商的热切关注,但大家采热基本只是用于供暖或洗浴等低水平利用方式,然后自然排放,造成热能利用率低。一定程度上浪费了资源、污染了环境。

三、应对措施

地热水资源是大自然赐予人类的一座宝库,但绝非取之不尽、用之不竭,必须十分珍惜,有效保护,使之造福于子孙后代,在黑龙江省地热开发、利用过程中,我们应以严谨、科学的态度为指导,结合我省地热资源的实际特点,引起高度重视,切实维护黑龙江省天然地热水资源的可持续发展。

(一)结合实际,创建完善的地热水资源管理体制。将地 —3—

热资源开发利用纳入我省相关规划中。统一谋划、科学制定黑龙江省地热资源监督管理办法和地热资源管理条例,健全地热资源管理体制。并不断完善地热水资源管理办法,为行政主管部门对地热水资源的统一管理提供依据。

(二)依托规划,开展地热水资源评价和区划。目前我省地热资源勘查评价总体程度较低,黑龙江省地热资源总量不清,计算评价方法还不完善。地热资源勘察步伐缓慢,完全走商业化道路必然受市场制约,使地热资源勘察成果滞后于经济发展。更难以为地热资源规划和管理提供可靠的支撑。因此迫切需要省政府有关部门对全省地热资源组织勘察,在取得成果的基础上制定统一的开发利用规划。

(三)重视科技,投入、引进和研究我省地热资源开发利用技术。在地热资源利用过程中, 可先建立一批地热开发利用示范区。加强地热开发利用技术研究,防止地热水资源的枯竭。利用新技术、新方法,通过示范作用,促进地热资源的可持续利用和高效开发。在投入力量进行开发利用过程中,更应该针对我省地热资源实际情况引进和研究以下方面的内容。

一是要重视回灌问题,将采灌结合列入对地热水进行科学利用的重要内容。实施新增地热井必须同时建回灌井的管理措施。如果只开采利用而不回灌将会带来地面沉降、环境污染、减少地热水补给等一系列问题;二是要重视地热水资源的综合 —4—

利用与梯级利用,地热供暖的一个重要问题在于尾水排放温度过高,造成资源浪费和环境污染,国内外先进经验已经由初期的一次性利用向综合与梯级利用方向转化。可将一次采暖后的尾水,利用水源热泵技术进一步提取其热能等方式,对地热尾水进行能量回收,往往先用于采暖、洗浴,在温度利用后再提纯热水中的可利用成分,生产附加值较高的副产品(如生产浴盐等),同时亦使水质达到环保排放标准。回灌到地热储层中,成为地热田的补给源;或依据建筑物对温度的不同要求实行梯级采暖,降低尾水温度,从根本上提高了地热资源的利用率和技术含量。更应注重加强地热开发利用技术的研究和推广。地热井的钻井成本较高,地热水一经采出后,应尽可能的提高其热能利用率,做到物尽其用。结合国内刚刚兴起的水源热泵技术系统,将其与地热供暖相结合,进行细致的工作和大胆的尝试,在回收地热尾水热能上力争取得突破,在条件成熟时可在全省推广经验。既提高热能利用效率,又能减少重复建设投资,增加了经济社会效益。

四、提出建议

首先,建议在全省重点具备储热条件的地区开展地热资源详查,查清储量、资源量和可开采量,并编制科学合理的开发方案;其次,建议开展黑龙江省地热水资源开发及尾水处理课题的研究;第三,建议建立地热水资源监测系统,对全省范围 —5—

内地热水资源开发中出现的问题进行全面调查,包括开采量、和排放量、水质、水温等,并依据省情实际提出因地制宜的解决方案。

五、结语

随着国家《可再生能源法》的颁布实施,以及《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》等相关文件的发布,我省即将掀起地热资源调查评价和勘查的新热潮,在全省范围内实施地热水资源开发及尾水处理的可持续发展方面的工作,大力指导和提倡科学合理地利用地热水资源,做到利用与保护相结合,使地热资源长期造福于人民已经迫在眉睫。希望通过相关领导、专家和人员的努力,能充分利用地热资源,促进节能减排,为地热资源在我省实施可持续发展战略过程中发挥巨大作用奠定基础。—6—

第三篇:中国地热能开发利用问题与建议

能源信息产品提供商

EnergyInformationProvider

中国地热能开发利用存在的问题及建议

中国能源网研究中心 王鸿雁 张葵叶

地热能是一种可再生的清洁能源,积极开发利用地热能对缓解我国能源资源压力、实现非化石能源目标、推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设等具有重要意义。我国地热资源丰富,近年来在开发利用方面取得了很大的成绩,但同时也还存在一些问题,这些需要引起国家的高度重视,认真解决,以促进我国地热能开发利用更好更快地发展。

关键词:能源地热能地热资源可再生能源

一、 地热能及其开发利用的特点

(一)地热资源再生速度慢

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,地热流体的循环要经历加热、运移、富集等过程,最后储藏在含水层中,但由于埋藏深,补给途径远,这个循环周期少则几十年,多则成千上万年。与冷水循环相比,其形成、补给和径流情况要复杂得多,周期也长得多。虽然与化石能源相比,地热能的再生速度要快得多,但如果过量开采,超过了补给速度,也会造成地热资源的枯竭。从这个意义上讲,地热资源并不是取之不尽,用之不竭的,地热产业更不是一个适合迅速做大的产业。据统计,每年地热的新再生量只有200多亿吨油当量,远低于太阳能的130万亿吨油当量、风能的1400亿吨油当量、生物质能的600亿吨油当量。1与其他可再生能源相比,地热能的优势主要体现在热能的累积存量上。

(二)具有潜在的环境问题

地热能虽然是较为清洁的可再生能源,但地热水成分复杂,且属于地质构造的一部分,如果管理和保护不善,对地热资源的开采也同样会带来环境问题,这些问题主要包括:

1、地面沉降。如果长期抽取地下热水而不回灌会引起水位下降,导致地层进一步的压密,从而加剧地面沉降的发生。根据天津市对市区的沉降测量表明,开采300m深度以下地下水,对地面沉降影响约占总沉降量的35%—50%。2在人口居住区会造成住宅楼和其他建筑物基础的坍塌,而在非人口居住区会对地表水径流系统

造成负面影响。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。

2、热污染。所谓热污染是指在缺乏梯级利用的情况下,尾水的温度本身较高,如果没有采取地热回灌或是相应的处理措施,就更会促使局部空气和水体的温度升高。2温度较高的地热尾水在排放过程中,会向周围环境释放一定的热量,使周围的空气或水体的温度升高,不仅加快水汽循环,还会使水中缺氧,从而使生态环境发生改变,影响水生生物的正常生活、发育、繁殖等。

3、化学污染。由于地热水含盐量较高,而且不同程度的含有铀和钍等放射性元素,在抽取地下热水的过程中,随着接近地表时压力的降低,热水中含有的一些气体和悬浮物就会排放到土壤和大气中,会侵蚀土地、破坏植被,造成土壤板结和盐碱化,也给大气带来污染,对人体健康也有不同程度的危害。

4、诱发地震。地热异常区多处于现代火山、近代岩浆活动地区或近代地壳构造运动活跃地区。这意味着地热资源开发一般发生在自然断裂通道和活断层上,即地热资源开发大部分在区域地震活动性强的地区内进行,如果开发不慎,也有诱发地震的潜在危险性。

5、地温变化。地温随地层深度的增加会逐渐升高,但在浅层地表范围内,地下水对地温起着控制作用,尤其在近地表土壤层内更是如此。过度开采会使地温升高,从而破坏土壤生态平衡。

(三)对常规能源和经济形势等因素十分敏感

作为新型能源的一种,地热的开发利用容易受到来自常规能源、国家能源战略和世界经济形势的影响。地热资源作为一种新能源,其开发利用容易受到常规能源如煤炭、石油天然气等的的影响。同时由于地热资源勘查水平不足,资源量预测具有不确定性,使国家在地热开发的发展方向摇摆不定。此外,世界经济周期波动也增加了地热发展的不稳定的外部环境。

(四)对技术和装备要求较高,投资大、周期长、风险高

由于地下水矿化度较高、腐蚀性强,因此对相关设备尤其是对地下部分的埋管和抽水系统的设计、技术、材料等都提出了很高的要求,需要较大的资金投入。例如在地热发电方面,饱和蒸汽中水分冲击汽轮机,会造成部件的部分损坏,地热资源中的成分也会使汽轮机叶片结垢,从而降低地热发电效率,以及地热流体对各金属表面都会产生不同程度的腐蚀影响设备寿命等。这决定了地热资源的开发具有投资大、周期长、风险高的特点。

(五)分布与输送问题

输送问题主要是两个方面:一是地热资源开发的直接产物地热水和地热蒸汽无法远距离输送,只能就近利用:二是地热电站规模一般都不大且利用系数低(小于0.1),如果长距离输电,会增加输电成本,经济上不可行。

但我国地热资源在地域分布非常不均衡,高温地热资源主要分布在西部地区,就近利用的需要较小,远距离输电不经济。低温地热资源虽然分布区域广泛,但却存在初期投资大、成本高昂、后期设备维护困难等问题。

二、 我国地热资源开发利用存在的问题

(一)地热资源开发利用水平低,存在浪费资源等问题

我国地热资源真正的科学开发利用与国外相比起步较晚,梯级利用的方式没有得到广泛应用,也没有形成大规模集约化、产业化开发。除个别城市外,大部分地区处于粗放式、低效率利用阶段。这些地热资源开发利用企业规模较小,工艺流程和管理水平落后,技术水平低,盲目追求高额利润,不按规定开采地热资源,也不采取综合利用措施,致使地热产品布局、利用方式不合理,使地热资源仅停留在洗浴、游泳、养殖等少数项目上,得不到充分合理利用,浪费现象非常严重。例如采取直供、直排供暖方式的地热井,其热能利用率仅为20%—30%。全国现有地热回灌井261眼,仅占开采井的14.5%,回灌量仅为开采量的5%,很多地区出现水位下降,温度降低,甚至造成地面沉降等问题。3如果能够提高热交换率或应用梯级利用技术则会解决上述问题。

(二)基础勘查评价落后,缺少统一规划

我国在地热资源勘探开发方面规划不足,主要体现在我国缺乏开展大规模的统

一、系统的地热资源勘查开发规划和一个统一的勘察评价体系。全国地热资源勘察评价程度低,大部分地区尚未开展大比例尺的地热资源勘察,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。从而导致地方上进一步的规划难以制定,即使是已制定了开发利用规划的地区,规划也难以得到较好地落实,从而造成地热资源开发利用的盲目和无序,使整个地热资源的综合利用程度和综合经济效益低下,极大地影响到地热资源的产业化发展。

(三)对地热资源特点及开发的意义认识不足

一是开发商对地热资源的特点缺乏认识,带来开采的盲目性,从而导致地热

资源得不到合理开发和有效保护。二是对地热资源的应用范围认识短浅,如有观念认为地热量太少或认为中低温地热资源不能用来发电,导致中低位地热发电进展缓慢。三是对地热资源开发的综合利用价值和产业化开发利用的意义认识不足,也导致一些地热资源丰富的地区难以把地热资源优势与经济发展、环境改善较好地结合,建立适合本地区的地热发展模式。

(四)法律法规不完善

我国地热资源的大规模开发起步较晚,近年来对地热的开发也重视不够,虽然《可再生能源法》中涉及相关地热开发,但是篇幅很少、概括简略,配套的上网电价、补贴政策等政策法规不健全。目前除了部分省区市外,我国尚未建立全国性的地热资源开发利用的法律法规体系。

(五)政出多门,监管效率低下

虽然《矿产资源法实施细则》中规定地热是单一的矿产资源,但由于历史原因以及地热资源的特殊属性等,地热水的水资源属性和矿产资源属性仍然没有在法律中得到完全的确认,致使水利、国土资源等多个行政部门管理地热资源,管理体制和执法主体不够明确,行政部门之间职能交叉重复,不仅导致部门之间的工作难以协调,也扰乱了对地热资源的管理秩序,威胁到矿产资源规划的权威,甚至破坏了矿产资源,严重影响了地热资源勘察与开发利用的正常发展。

(六)长期缺少国家重视

近年来,国家层面对风能、太阳能和生物质能等可再生能源较为重视,出台了各种鼓励政策推动其发展,但对于地热资源的开发利用却重视不够。地热的开发利用投资大、周期长、风险高,需要国家通过制定统一规划、加大资金投入实施技术引进和研发、建设示范工程、制定优惠政策等方式推动地热资源开发利用。2013年1月,国家能源局、财政部、国土资源部、住房和城乡建设部四部委共同出台了《关于促进地热能开发利用的指导意见》,展现出国家对地热开发的重新重视。但能否促进地热能开发利用还要看指导意见中的相关任务和措施是否能得到较好落实。

三、 对我国地热能开发利用的几点建议

(一)做好基础勘查评价工作,制定统一规划

尽快启动大范围的资源调查,在总体上对地热资源的分布和储量的实际情况

进行勘查的基础上,进行全国地热资源评价和区划,在此基础上进行科学规划、重点部署,查明重点地热区(田)的地热分布和热储层埋藏规律及其特征,确定我国不同类型的具有经济开发价值的重点地域。制定科学的短、中、长期地热资源开发利用规划,为各地区按照其实际情况制定不同的管理和扶持政策提供基础依据,从而切实按照规划要求利用资源,杜绝盲目、无序的地热资源开发,实现地热能的科学有效利用。

(二)加快法律法规建设,提高监管水平

统一地热的矿产资源属性,不断完善地热资源勘查的探矿权和开发的矿业权管理办法,理清地热行政管理关系,明确各方的权利、责任、义务及监管和惩罚措施。国家政府需尽快组织相关部门制定专门的地热相关法律法规和实施细则,以及严格的行业准入制度和地热资源勘查开发与保护的资质制度。中央和地方各级政府应共同发力,加强对地热企业的监督、管理和指导,着力推进地热产业化、规模化发展,保证地热资源开发合理有序进行。特别应加强对地热企业回灌、热污染等环境保护问题的监督,要建立全国性的地下热水资源监测系统,防止个别企业滥采地热水造成地质灾害。

(三)完善相关配套政策措施

在《可再生能源法》框架下,借鉴太阳能、风能、生物质能发展中的扶持方式,早日制定出地热开发的优惠配套扶持政策,解决地热能产业面临的资金瓶颈问题,降低地热开发成本,促进地热产业快速发展。例如多在采矿权、水资源费等方面给予优惠政策,在充分开发利用地热资源的同时,实现各方的共赢。

(四)提高管理水平,优化资源配置

地热资源再生速度缓慢,需要提高管理水平,优化资源配置。由于地热不同温度具有不同用途,应对地热资源的开发实施精细化管理,按不同温度开展地热资源的梯级利用,按照因地制宜、物尽其用的原则,发挥资源优势,加大地热水在农、林、牧、渔业等多方面的广泛利用,这样不仅可以减少浪费,提高地热利用率,还能促进其他行业发展。

(五)加快推进地热开发利用技术发展

国家应加大力度支持开展地热能供热制冷、发电和综合利用等示范项目,包括中低温、高温和干热岩发电示范工程,从而带动技术发展。根据目前探明的地热资源量来看,我国近期能够经济有效开发利用的地热资源大部分属于中低温,我国

在中低温发电方面已有一定进展,推进中低温发电技术发展对于我国能源发展在目前看来具有较大的现实意义。同时还应支持和鼓励我国科学家积极参与国际合作与交流,学习国外的先进经验,尽快掌握国外的先进技术。加大油田区地热资源的开发利用程度,利用大部分油田区较完善的基础设施优势,加快油田区地热发电站项目建设。还应鼓励具有石油勘探开发经验的企业开发地热资源,加快把石油勘探开发有关的深钻、测井、注水等技术,应用到地热工程中去,特别是干热岩发电,可利用已有技术和设备,缩短研发时间。

1闫强等.全球地热资源述评[J].可再生能源,2009,27(6)

2詹麒.国内外地热开发利用现状浅析[J].理论与实践,2009,(7)

3詹麒,崔宇.我国地热资源开发利用现状与前景分析[J].企业改革与发展,2010,(8)

第四篇:国土资源部关于大力推进浅层地热能开发利用的通知

(国土资发〔2008〕249号)

各省、自治区、直辖市国土资源厅(国土环境资源厅、国土资源局、国土资源和房屋管理局、规划和国土资源管理局),中国地质调查局:

浅层地热能是一种可再生的新型环保能源,也是一种特殊矿产资源,利用前景广阔。开发利用浅层地热能对构建资源节约型和环境友好型社会、保障国家能源安全、改善我国现有能源结构、 促进国家节能减排战略目标的实现具有非常重要意义。为使浅层地热能更好地满足经济社会又好又快发展,现就进一步促进浅层地热能开发利用有关工作通知如下:

一、总体要求

坚持以党的十七大精神为指导,全面落实科学发展观,积极贯彻《矿产资源法》和《可再生能源法》,进一步推动节能减排工作。按照“在开发中保护,在保护中开发”的要求,摸清浅层地热能资源,编制开发利用规划,科学利用浅层地热能,统筹当地经济社会与资源、环境协调发展。加强组织领导,抓好技术培训,制定优惠政策,实行规范管理,促进浅层地热能开发利用工作健康发展。

二、工作部署

1.调查评价,查清浅层地热能资源

各省、自治区、直辖市国土资源行政主管部门在2010年年底前,组织完成本行政区域内的浅层地热能调查评价工作。调查评价的对象原则上为各省(区、市)国土资源厅(局)上报的适宜开发利用浅层地热能的城市(镇),根据具体情况可作适当调整。调查评价的范围为城市的城区和远景规划建设区。调查评价内容主要是查明浅层地热能分布特点、赋存条件和地层热物性参数等,估算可利用资源量。调查评价工作按照我部行业标准《浅层地热能勘查评价规范》进行。各省(区、市)国土资源厅(局)应编制详细的本行政区浅层地热能调查评价工作方案,并于2009年3月底前报部备案。

2.编制规划,保障浅层地热能持续利用

各省、自治区、直辖市国土资源行政主管部门要组织有关单位,在调查评价的基础上,结合当地经济发展、城市建设、矿产资源规划和土地利用规划,根据当地行政区域可再生能源开发利用中长期目标,于2011年6月底前,编制完成各城市(镇)浅层地热能开发利用专项规划。专项规划应根据地质环境条件,划定适宜开发区、较适宜开发区和不适宜开发区;依据水文地质条件,圈定适宜不同开发方区(地下水、地埋管)的地段,估算不同适宜区浅层地热能可利用量,估算或能的供暖服务面积,提出合理的开发利用规模,为浅层地热能资源的可持续利用提供科学依据。按照《可再生能源法》的要求,浅层地热能开发利用专项规划应报当地人民政府批准,各省(区、市)国土资源行政主管部门要在当地政府批准后一个月内将专项规划报部备案。

3.加强监测,掌握开发利用动态

各省、自治区、直辖市国土资源行政主管部门应加强浅层地热能开发利用的地质环境监测工作,对开发利用浅层地热能的城市(镇)建立浅层地热能监测网。对不同深度的地温、采温层的岩土质量、地下水水位和水质、地面标高等项目实施长期监测,及时掌握地温变化动态、水土质量和地面变形情况,一旦发现地温长期持续单向变化,或水土污染、地面沉降,应立即采取有效措施加以解决,防止产生地质环境问题。

同时,为了对浅层地热能开发利用方法、技术等方面加强示范引导,各省(区、市)应选择有代表性的1~2个城市建立监测实验区。实验区可对单个项目或项目密集区的地温场、地下水位、水质、地面标高等地质环境因素进行长期监测,同时记录运行工况和能耗,计算换热能效比,检验项目节能效果,总结开发利用经验。

浅层地热能监测工作的具体标准和要求由中国地质调查局制定。

三、组织实施

1. 加强领导,明确责任。部地质环境司具体负责该项工作的组织和领导,协调解决工作中的问题,部有关司指导规划编制与审批。中国地质调查局负责浅层地热能调查评价、规划编制、动态监测和监测实验区建议的技术指导工作。各省(区、市)国土资源行政主管部门负责行政区该项工作的组织和实施。

2. 落实工作安排。省级国土资源行政主管部门要将本地区浅层地热能调查评价、规划编制、动态监测和监测实验区建设列入年底工作计划,统筹安排。

3. 规范开发行为。引导市场科学利用浅层地热能,逐步实现有序发展。加强浅层地热能勘查、评价和地下换热系统设计、施工单位的资质管理,逐步实施准入制度。各地还应根据《可再生能源法》的有关规定,研究制定鼓励政策,积极引导社会资金投入,逐步形成浅层地热能开发有度、市场有序的良好局面。

4. 加强宣传引导。各级国土资源行政主管部门要提高全社会对浅层地热能开发利用的认知程度。加大对浅层地热能开发利用的宣传力度,大力宣传其清洁环保性能和节能减排作用。要通过普及浅层地热能知识,努力营造促进浅层地热能开发利用的良好社会氛围。

5. 加大技术培训和科技攻关力度。各级国土资源部门要充分发挥专业单位的技术支撑作用,定期、不定期组织开展浅层地热能调查评价及开发利用相关技术培训和技术交流。针对技术难题,进行科技攻关,不断提高浅层地热能开发利用的科学技术水平。

大力推广浅层地热能开发利用,意义重大,势在必行,各地国土资源行政主管部门要认真贯彻本通知要求,狠抓落实,切实做好各项工作。加强对本地区浅层地热能资源开发利用工作的监督检查,发现存在的重大问题及时向国土资源部报告。

二〇〇八年十二月三日

发布部门:国土资源部 发布日期:2008年12月03日 实施日期:2008年12月03日 (中央法规)

第五篇:我国地热水资源开发其环境问题与评价方法

目录

摘要 ........................................... 1 1.1 地热水资源的概念 ........................... 1 1.3我国地热水资源开发利用现状 ................. 2 2 地热水资源开发利用对环境的影响 ............... 3 2. 1 地面沉降 ................................ 3 2. 2 热污染 .................................. 3 2. 3 地温的变化。 ............................ 4 2. 4 大气污染 ................................ 52. 5 化学污染 ................................ 5 2. 6 诱发地震 ................................ 6 2. 7 地热水资源衰减 .......................... 6 3 地热水资源环境保护对策 ....................... 6 4 地热水资源评价方法以及数值模拟 ............... 7 参考文献 ....................................... 7

摘要

随着世界经济的发展,人类对能源的需求越来越急迫,特别是无污染的清洁能源成为当今能源界的宠儿。对地热水资源的开发与利用,对于缓解当今社会能源紧张状况、开展循环经济都具有重要意义。然而看是清洁的能源,在开发过程中,由于不合理的开发也可能导致环境的恶化。随着科技的进步,人们的环境保护意识的提高,急切的需要我们对于地热水资源进行合理的开发与利用,走可持续发展的道路。正是在这个背景下,一些新的手段,新的理论被成功的应用到这个领域,使我们合理的运用自然界这一宝贵资源成为可能。 1.1 地热水资源的概念

地热水是指具有较高温度(温度高于25 ℃的) 的地下水,也可以理解为“把热由地下带到地表的作为介质的(温) 热水(汽) ”。因而地热水有人工和自然两种来源:通过人工向地下注入凉水,经过地下的地热加温而获得较高的温度,然后由地下采出的热水即为人工地热水;由地下直接溢出、或者经过人工构筑物由地下采出的蕴藏在地下含水空间的具有较高温度的地下水即为自然地热水,通常所说的地热水及本文所指地热水是后者。

1. 2全球地热异常及我国地热水资源的分布与开发利用现状

在我国,地热水资源丰富,分布范围广,在可供开采利用的深度范围内,既有广泛分布的中低温地热水,又有能够直接发电的高温地热水

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(汽) 。目前已发现并不同程度地开发的水温在25 ℃以上的地热水点近3000 处,遍及30 个省市和自治区。其中天然出露及人工揭露热水点(俗称温泉) 最多的省份有西藏、云南、台湾、广东和福建,其温泉数量约占全国的二分之一以上;其次是辽宁、山东和山西、湖南、湖北、河北、四川等省,每省温泉数都在50 处以上。据国土资源部门初步估算,全国地热水可开采资源量为每年68 亿m3 ,所含地热量为9. 73 ×1017 J ,折合每年3. 284 ×107 t 标准煤的发电量。我国主要沉积盆地距地表2000 m 内储藏的地热能约为7. 36 ×1021 J ,相当于2500 亿t 标准煤的热量。

1.3我国地热水资源开发利用现状

我国地热水开发利用事业方兴未艾,利用方式多样化。目前主要应用于洗浴,占到了地热水开采量的半数以上;其次是应用于工业发电、取暖(面积近800万m2 ) 、水产养殖(面积近300 万m2 ) 、浴疗(1 600 多处) 、农业和医药等。据预测西藏南部潜在地热能有109 W ,云南有570 万W ,四川有170 万W ,台湾大约有100 万W。

至2005 年底的统计数据表明,我国已直接利用地热水资源为13. 756 m3 / s ,年利用地热能1. 077 9 ×1010KWh ,居世界第一位,且地热水开采利用量以每年近12 %的速度增长。全国已实现地热水供热800 万m2 ,在天津地区单个地热水供暖小区面积已达80 万~100万m2.。

然而我国在地热水资源开发过程中存在着很多的问题:乱开滥采,随意排放,浪费资源,开发及利用的科技水平,经济、社会和环

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境效益与国际先进水平相比尚有一定差距,在少数的示范点、示范区才刚可以达到国际1990 年代的水平。

2 地热水资源开发利用对环境的影响

地热资源是作为清洁能源予以界定的,因为利用它不需要燃烧传统的化石燃料,不排放二氧化碳和其它有害物质。然而,由于地热水资源的具有地下水属性,因此如果不加以科学管理,其开发和利用必然会给环境带来一些负面影响。

2. 1 地面沉降

引发地面沉降的原因有很多,从地质因素看,发生地面沉降大致有3 种原因: ①地表松散地层或半松散地层在重力的作用下,在松散层变成致密的、坚硬或半坚硬岩层时,地面会因地层厚度的变小而发生沉降; ②因地质构造作用导致凹陷而发生沉降; ③地震导致地面沉降。随着地热水资源的开采量逐渐增加,抽取地下热水引起水位下降,导致松散层压密,加剧了地面沉降的发生,天津市根据市区沉降测量表明,开采300 m 深度以下地下水,对地面沉降影响约占总沉降量的35 %~50 %。

2. 2 热污染

热污染是指温度较高的地热尾水在排放过程中,会向周围环境释放一定的热量,使周围的空气或水体的温度升高,改变生态环境,从而影响环境和生物生长。就目前而言,大部分的地热井开发利用程度较

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低,多以单一利用为主,没有形成梯级的多次利用,尾水的温度仍然较高,特别是利用地热供暖后的尾水,如果没有采取地热回灌或是相应的处理措施,尾水的温度甚至能达到40 ℃,如天津和河北雄县等地。这些尾水排放后将会促使局部空气和水体的温度升高,改变生态平衡,影响附近生物的生长。

2. 3 地温的变化。 2. 3. 1 热储地温变化

长期大规模开采地热水,会使得热储层地温场变化,影响热水温度。尤其是对那些渗透性强、地热水贮存量及开采量大的地热储层,经过长期的地热水的开采以后,必然导致热储及其周边的地温的变化,影响地热水的持续开发。

2. 3. 2 地表地温升高

在地热水与浅层地下水水力联系密切的区域,长期大规模开采地热水,会相应地降低浅层地下水的位。从而导致浅部失水、包气带增厚,而使土壤层及其附近地温升高地温随深度的增加会逐渐升高。当降雨渗入地下并形成径流时,地下水对近地表或浅层地层起降温冷却作用,形成近地表地层低温区或低温带,这种现象的产生主要是和水的导热性及热容量有关地温升高会使越冬类昆虫的繁殖能力提高,虫害增加,而为了治愈虫害,相应的农药施用量也增加,从而连带造成农药的污染;近地表地温升高后,土壤的干燥过程也会加快,这就使土壤中

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的微生物失去生存的环境,因为土壤中的微生物和菌类是要靠较高的湿度才能繁殖和生存并进行生化作用的,因此地温升高也会使土壤的有机肥料含量降低, 从而降低土壤的肥力。

2. 4 大气污染

在抽取地下热水的过程中,随着接近地表时压力的降低,热水中含有的一些气体和悬浮物就会排放到大气中,从而影响周围的环境。这其中主要是H2 S、CO2 。H2 S 气体对人体危害较大,浓度低时能麻痹人的嗅觉神经,浓度高时可使人窒息而死亡。CO2 也有一定的窒息作用,最主要的是其对气候的温室效应。

2. 5 化学污染

化学污染主要包括盐类污染和有害元素的污染。

2. 5. 1 盐类污染

水中溶解的矿物质随着温度的升高,其溶解度也升高,因此地热水中一般会含有较高的总固体含量、氟化物以及氯化物等,这些高盐度的地热水如果在利用后,尾水不经处理直接排放,被利用作灌溉用水,就会使土壤板结,降低土壤的透气性,从而影响农作物的生长。

2. 5. 2 有害元素的污染

地下热水在与周围岩体的长期作用下,溶解了大量的重金属元素和其他微量元素,有些热水中的含量会超过饮用水标准或是其他的一

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些标准,这些水不仅不能饮用,如果进行灌溉和养殖,对粮作物及鱼类也有害,即使排入河流和其他水体中,对水体也将造成污染,还会由于水体、鱼类、粮作物中有毒物质的长期富集并通过食物链直接或间接地对人体和生物造成危害。

2. 6 诱发地震

地热水是地球壳体的重要组成部分,具有缓冲地基岩石板块应力的作用,并承受和分散地表压力。在山脉地区和城市高层建筑密集区域,地表压力尤为巨大,因此该区域的地下热水资源受破坏程度,将直接威胁到此类地带的地理稳定性。地下热水在被人类强行钻透深部岩层采集抽吸后,因自然降水难以进入地下热水库存,不能被循环补充。当地热水体被过量开采后,不可避免地产生岩层内及岩层下的水体空缺,导致大地的稳定性受到破坏,这将诱发地震。

2. 7 地热水资源衰减

地热水补给源远,循环周期长,经C14 测年分析,平原区多数地热水年龄在10 000 年以上,因此地热水资源不是一种可大量再生的资源。对其大量开采,必将引起地热水资源的衰减。

3 地热水资源环境保护对策

正是基于地热水资源开发利用中存在的众多问题,广大专业人士提出了很多的建议主要是:1) 加强勘查评价工作,摸清家底。2) 加强管理,严格审批制度,杜绝乱采滥采,从而实施科学适量开采。3) 提高利

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用效率,减少浪费。4) 对地热水勘查与开发中的技术难点和问题进行科技攻关。如加强回灌技术研究和地热水尾水处理研究。5) 加强国际合作与技术交流。学习或引进国外先进技术可以使我们少走弯路,加快前进步伐,取得更大效益。

4 地热水资源评价方法以及数值模拟

目前在地热水资源论证评价中使用的方法有传统的储量体积法,自然放热量推算法、水热均衡法以及类比法和水文地质学计算法,随着计算机技术迅速发展,数值模拟计算地热水资源也显示出优越性。例如对天津静海团泊风景区地下热水资源评价的数值模拟,就是一个很好的例子。(由于编者能力有限,时间仓促,评价方法只能提及,请见谅)

参考文献

1. 高宗军 地热水资源开发与环境保护 2009 2. 朱家玲 天津静海团泊风景区地下热水资源评价的数值模拟 1996 金丽燕 关于地热水水量计算的探讨 2010

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