关于地热资源的思考

【摘要】近年来,随着资源和环境问题的日益严重,在满足人们健康、舒适要求的前提下,合理利用自然资源,保护环境,减少常规能源消耗,已成为我国新能源战略需要面对的一个重要问题。从降低运行费用、节省能源、减少排放二氧化碳排放量来看,地热资源热泵技术的利用是一个不错的选择。 【关键词】地热资源;环境问题

在中国,煤作为主要能源,长期以来在能源生产结构、消费结构中一直占有绝对主导地位。特别在冬季,在中国的农村和部分城市几乎全部靠煤取暖,但煤是各种能源中污染环境最严重的,只有减少城市煤的使用,城市大气污染问题才能得到有效解决。而选用电采暖、燃油或燃气采暖等措施,都存在运行费用高、资源不足和排放二氧化碳这些问题。因此,受能源、特别是一次性能源和环保条件的,传统的燃油、燃煤中国空调方式将逐步受到制约。从降低运行费用、节省能源、减少排放二氧化碳排放量来看,地热资源热泵技术的利用是一个不错的选择。

那么,什么是地热资源呢?地球本身像一个大锅炉,深部蕴藏着巨大的热能。在地质因素的控制下,这些热能会以热蒸汽、热水、干热岩等形式向地壳的某一范围聚集,如果达到可开发利用的条件,便成了具有开发意义的地热资源。地热资源是世界上最古老的能源之一,据测算,地球内部的总热能量约为全球煤炭储量的1.7亿倍。每年从地球内部经地表散失的热量相当于1000亿桶石油燃烧产生

的热量。

地热资源按温度可分为:高温、中温和低温三类。温度大于150℃的地热以蒸汽形式存在,叫高温地热;90—150℃的地热以水和蒸汽的混合物等形式存在,叫中温地热;温度大于25℃、小于90℃的地热,叫低温地热。著名的冰岛地热田、新西兰地热田、日本地热田以及我国的羊八井地热田、云南腾冲地热田、大屯地热田等都属于高温地热田。我国华北、京津地区的地热田多属于中低温地热田。

目前,新能源和可再生能源的开发利用将在能源行业中占据越来越重要的地位。地热能作为新能源中唯一的地下矿藏,目前已有110个国家在开发利用,并以12.8%的速度递增。我国的地热资源十分丰富,开采深度在2000米以上的地热资源相当于4000多亿吨标准煤的储量。著名地质学家李四光说:地热是与石油天然气同等重要的能源。我国油田每年都在搞勘探开发,至少有一半以上的井有丰富的地热资源可以利用,但是却由于各种各样的原因,这种清洁而量大的新能源却未能引起人们的重视,丰富的地热资源像一位巨人沉睡在地下深处。

上个世纪60年代,意大利利用地热发电点亮了第一个灯泡,成为世界上最早利用地热发电的国家,之后,日本、新西兰、印尼等国家相继开始利用地热发电。我国国土面积巨大,各种类型的地热资源丰富又齐全,就地质条件而论,我国地热资源主要分布于构造活动带和大型盆地之中。目前全国已发现地热点2000多处,经地质勘察

工作证实的有800多处,多年地质工作结果证明我国中低温地热资源开发利用潜力巨大。地球里的铀、钍等同位素在衰变中产生热量,不断地补给地球,因此每增加1000米,温度就提高10℃左右。地球中心温度高达4500—6000度,地球每年往地表散发出的热量相当于上亿亿吨煤的热量。因此地热资源是取之不尽、用之不竭的。 地热是一种非常有利的资源,它的应用非常广泛,可以用在供暖、供热、养殖、种植、高温发电、医疗保健等许多方面。中国的地热直接利用量居全世界第一,主要用于采暖方面。由于地下热水含有多种矿物质,对于胃病、糖尿病等慢性疾病可以起到彻底治疗的作用,有时候比药的效果还好,日本有360多个温泉疗养院,许多日本人每年都要到温泉疗养院住半个月或一个月,从而对人体起到很好的保健作用。地热温泉在种植养殖方面发展也很快,北京小汤山种植园就汇聚了全世界6000多种蔬菜。我国《可再生能源法》规定,我国在2020年有可能将可再生能源的利用量提高到全国一次能源总消费量的10%以上,可再生能源利用达到5.25亿吨标准煤;2050年全面实现可再生能源的商业化,大规模替代化石能源,可再生能源在能源消费总量中达到30%以上并成为重要的替代能源。 我国从20世纪90年代就兴起了地热直接利用的高潮,国内一些城市近年来对地热资源加大了开发力度,一些城市在利用地热资源应用配合地热水回灌技术、热泵技术等多种形式逐渐提高地热资源的规模化和产业化开发利用程度,使地热资源在经济建设中的作用日益凸现出来。在北京,奥运公园内的地热井将在2008年北京奥运

会期间正式投入使用,朝阳区丽都花园打出了水温高达℃的北京“第一热井”;在华北、大港、大庆等油区,有在油气田开采的后期从以采油气为主转为逐渐加大采取地热资源,不仅可利用已有采油气的设备加以适当改革后开采地热,而且可以回收部分残存的油气资源。

我国地热资源十分丰富,地热利用方式多样,但是目前其开发利用普遍存在资源利用率低、回灌率严重偏低、开发布局不尽合理等问题。有关数据显示,由于勘查程度偏低,我国虽拥有相当于500万亿吨标准煤的地热资源,但目前只有不到1%被勘查利用,地热在能源结构中的比例不足0.5%。我国有许多地热资源可以开发并可直接用于供热和发电,但目前装机容量仅为32.8万兆瓦,在世界装机总量中居第14位。一些城市地区仅仅把地热资源用于温泉洗浴、养殖及建设度假村等低附加值产业,开发形式比较粗放,利用层次偏低,地热资源的作用与效能并没有充分发挥出来。因此,如何进行高效开发利用地热资源是一个非常重要的问题。

实现地热资源的综合高效利用,应遵循开发与保护并重的原则,不久的将来,随着与地热资源利用相关的高新技术的发展,将会使人们更精确地查明更多的地热资源,以市场为导向,建设“资源节约型、环境友好型”社会,才是世界乃至中国发展之路。