[論文關(guān)鍵詞]地熱資源開發(fā)現(xiàn)狀利用存在問題

[論文摘要]介紹了我國地熱資源的分布情況和開發(fā)現(xiàn)狀，從地熱發(fā)電和地熱采暖等多個方面論述了地熱資源在我國的利用，對我國地熱資源在開發(fā)利用過程中存在的問題進行了深入分析并提出相關(guān)建議，從資源、社會、經(jīng)濟、環(huán)境等角度指出地熱資源在我國具有廣闊的發(fā)展前景。

 一、我國地熱資源概述

 地熱是指地球內(nèi)部所蘊藏的熱能，它來源于地球的熔融巖漿和放射性元素衰變時發(fā)出的熱量。地熱資源是在當前技術(shù)經(jīng)濟條件和地質(zhì)條件下，能夠從地殼內(nèi)科學、合理地開發(fā)出來的巖石熱能量、地熱流體熱能量及其伴生的有用組分，它與太陽能、風能、生物能、海洋能等統(tǒng)稱為新能源，將太陽能、風能、潮汐能與地熱能加以比較，地熱能是新能源中最為現(xiàn)實的能源。地熱資源按賦存形式可分4種類型：一是熱水型，即地球淺處(地下100～4500m)所見到的熱水或水蒸汽；二是地壓地熱能，即在某些大型沉積盆地深處(3～6 km)存在著高溫、高壓流體，其中含有大量甲烷氣體；三是干熱巖地熱能，由于特殊地質(zhì)構(gòu)造條件造成高溫但少水甚至無水的干熱巖體；四是巖漿熱能，即儲存在高溫(7001 200℃)熔融巖漿體中的巨大熱能；根據(jù)地熱水的溫度地熱能可分為高溫型(>l50℃)、中溫型(90～150℃)和低溫型(<90℃)三大類，高溫地熱資源主要用于地熱發(fā)電，中、低溫地熱資源主要用于地熱直接利用。

 我國是地熱資源相對豐富的國家，地熱資源總量約占全球的7.9％（表一），可采儲量相當于4626．5億t標準煤。我國的高溫地熱資源(熱儲溫度≥150℃)主要分布在藏南、滇西、川西以及臺灣省，環(huán)太平洋地熱帶通過我國的臺灣省，高溫溫泉達90處以上；地中海喜馬拉雅地熱帶通過西藏南部和云南、四川西部。西藏高溫熱田主要集中在羊八井裂谷帶，其中藏南西部、東部及中部約有108個高溫熱田，構(gòu)成中國高溫熱田最富集的地帶；云南是全國發(fā)現(xiàn)溫泉最多的省，高溫熱田主要分布在怒江以西的騰沖-瑞麗地區(qū)，約2O處；川西分布著8個高溫地熱區(qū)，為藏滇高溫地熱帶的一部分。我國主要以中低溫地熱資源為主，中低溫地熱資源分布廣泛，幾乎遍布全國各地，主要分布于松遼平原、黃淮海平原、江漢平原、山東半島和東南沿海地區(qū)，其主要熱儲層為厚度數(shù)百米至數(shù)千米第三系砂巖、砂礫巖，溫度在40～80℃左右，目前已發(fā)現(xiàn)全國共有地熱溫泉3000多個，其中高于25℃的約2200個。從溫泉出露的情況來看，我國主要有四個水熱活動密集帶[1]：藏南-川西-滇西水熱活動密集帶；臺灣水熱活動密集帶；東南沿海地區(qū)水熱活動密集帶；膠東、遼東半島水熱活動密集帶。從地質(zhì)構(gòu)造上看，我國地熱資源主要分布于構(gòu)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。

一，浪費嚴重，重開發(fā)輕保護，導致地面下沉和環(huán)境嚴重污染。

二、我國地熱資源開發(fā)現(xiàn)狀

 我國地熱資源的利用歷史悠久，但真正大規(guī)模勘查和開發(fā)利用始于20世紀70年初期,尤其是20世紀90年代以來，在市場經(jīng)濟需求的推動下，地熱資源的開發(fā)利用得到更加蓬勃的發(fā)展。近年來，隨著社會經(jīng)濟發(fā)展、科學技術(shù)進步和人們對地熱資源認識的提高，出現(xiàn)了地熱資源開發(fā)利用的熱潮,平均每年以12％的速度增長，截至2005年底，全國每年直接利用的地熱資源量已達44570萬m3，居世界第一位，至2010年預(yù)計年開采地熱水總量可達到900×106m3，開采利用的熱量折合標準煤約495×104t／d。目前，我國地熱資源開發(fā)利用在供暖、供熱水、醫(yī)療保健、洗浴、娛樂、溫室、種植、養(yǎng)殖及工業(yè)應(yīng)用等方面均達到一定規(guī)模，其中供熱采暖占18．0％，醫(yī)療洗浴與娛樂健身占65.2％，種植與養(yǎng)殖占9．1％，其他占7．7％，初步形成了有我國特色的地熱產(chǎn)業(yè)。但目前我國地熱開發(fā)利用仍處于初級階段，地熱在能源結(jié)構(gòu)中占的比例還不足0.5％。
 我國地熱資源開發(fā)利用在取得了很大成績的同時，還存在一些問題：資源開發(fā)利用水平不高，地熱資源采收率低，棄水溫度高，地熱資源開發(fā)利用管理比較混亂，仍然處在自發(fā)、分散和粗放經(jīng)營的階段，未建立全國統(tǒng)一的地熱動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)，甚至個別地方還存在著盲目開采的現(xiàn)象，地熱資源勘探開發(fā)市場尚處于初級階段；大多數(shù)地區(qū)地熱資源的利用比較單。

 三、我國地熱資源的利用

 （一）地熱發(fā)電
 用于發(fā)電的地熱流體要求溫度較高，一般在180℃甚至200℃以上才比較經(jīng)濟，我國高溫地熱資源主要分布在滇、藏、川西一帶，總發(fā)電潛力5 800 MW／a。其地熱發(fā)電基本原理與火力發(fā)電相同，即通過能量轉(zhuǎn)換定律將地熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，再將其帶動發(fā)電機組發(fā)電。我國自1970年1O月第一座實驗性地熱電站在廣東豐順建成投產(chǎn)以來，相繼建成了湖南灰湯、西藏羊八井、西藏那曲及西藏郎久等地熱電站。地熱發(fā)電運行成本低，電力便于輸送，不受熱田位置限制，又屬于高品位的能量，沒有環(huán)境污染，所以地熱發(fā)電的利用價值明顯高于其他的利用形式。 地熱工業(yè)利用：地熱能在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用范圍很廣，工業(yè)生產(chǎn)中需要大量的中低溫熱水，地熱用于工藝過程是比較理想的方案。我國在干燥、紡織、造紙、機械、木材加工、鹽分析取、化學萃取、制革等行業(yè)中都有應(yīng)用。其中地熱干燥是地熱能直接利用的重要項目，地熱脫水蔬菜及方便食品等是直接利用地熱的地熱干燥產(chǎn)品。在我國社會主義市場經(jīng)濟不斷發(fā)展的今天，地熱干燥產(chǎn)品有著良好的國際市場和潛在的國內(nèi)市場。

 地熱水產(chǎn)養(yǎng)殖：地熱水產(chǎn)養(yǎng)殖是地熱直接利用項目中的重要內(nèi)容，水產(chǎn)養(yǎng)殖所需的水溫不高，一般低溫地熱水都能滿足需求，同時它又可將地熱采暖、地熱溫室以及地熱工業(yè)利用過的地熱排水再次綜合梯級利用，使地熱利用率大大提高。地熱水產(chǎn)養(yǎng)殖可以分為大規(guī)模生產(chǎn)性養(yǎng)殖和建立觀賞區(qū)。生產(chǎn)性養(yǎng)殖一般采用地熱塑料大棚，以魚苗養(yǎng)殖越冬為多；觀賞游樂區(qū)可以放養(yǎng)金魚、熱帶魚及錦鯉等品種供游人觀賞。

 地熱水療：地熱水含有多種對人體有益的礦物成分和化學元素，是集熱、礦、水三位一體具有多種用途的清潔、醫(yī)療和保健作用的資源。溫泉浴對關(guān)節(jié)炎、高血壓、胃及十二指腸潰瘍、心血管病、神經(jīng)衰弱、支氣管炎及各種皮膚病有良好的治療效果，并對各種老年病的康復(fù)有一定作用。浴療水溫高于皮膚溫度，可興奮交感神經(jīng)，使皮膚血管擴張，脈搏加速，緩解肌肉痙攣，促進身體新陳代謝，另外溫泉浴有明顯的降血脂作用，使血管輸液功能增強，提高機體內(nèi)分泌功能和調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)功能，防止血管硬化，有延年益壽之效。
 地熱孵化：地熱孵化是地熱農(nóng)業(yè)利用中的一個分支，指利用地熱孵化家禽種蛋、育雛和種雞喂養(yǎng)生長的整個過程。隨著我國家禽業(yè)的發(fā)展和養(yǎng)殖場規(guī)模的不斷擴大，大型孵化機的需求日益增加。目前，我國使用的孵化機均以電為能源，不僅能耗大，如果孵化過程中途停電，將會對孵化產(chǎn)生嚴重后果，而地熱孵化機不僅可以節(jié)省電力，合理利用低品位能源，還可以減少電加熱器加熱時對胚蛋熱輻射的影響。地熱水溫度恒定，一般在50-80℃為多，有利于孵化機內(nèi)溫度控制，地熱孵化機的運用可以為有地熱資源的地區(qū)開辟一條孵化的新途徑。地熱直接利用要求的熱水溫度較低，中低溫地熱資源都可以加以利用，我國中低溫地熱資源分布廣泛，數(shù)量大，直接利用所能提供的能量和所起的作用不比地熱發(fā)電差。目前我國中低溫地熱水利用已有采暖、育種育苗、花卉栽培、水產(chǎn)養(yǎng)殖、蔬菜種植、洗浴、醫(yī)療、孵化育雛、皮革加工、物料干燥、洗染、繅絲、空調(diào)、地震觀測、發(fā)酵、礦泉水飲料等二十余項，為許多地區(qū)人民帶來了光明、溫暖、健康和繁榮，具有良好的發(fā)展前景。

（二）地熱直接利用
 地熱供暖：應(yīng)用地熱采暖主要是在我國北方，該利用方式不僅是節(jié)約煤炭、降低煤耗、減輕煙塵污染、改善環(huán)境的有效方法，還因地熱水溫穩(wěn)定、供暖質(zhì)量高而深受人們的歡迎。目前利用中低溫地熟供暖的地區(qū)有河北、遼寧、山東、河南、山西等地，全國地熱供暖面積超過500萬平方米。

地熱溫室：我國的地熱農(nóng)業(yè)溫室分布面很廣，規(guī)模較小，其中包括蔬菜溫室，花卉溫室，蘑菇培育、育種溫室等。北方主要種植比較高檔的瓜果菜類、食用菌、花卉等；南方主要用于育秧。其中花卉溫室的經(jīng)濟效益較明顯，發(fā)展?jié)摿薮?，是地熱溫室發(fā)展的方向。隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展和人民生活水平的提高，農(nóng)業(yè)逐步走向現(xiàn)代化進程，各種性能優(yōu)良的溫室將逐步建造，室內(nèi)采用地熱供暖，以提高室溫,既安全經(jīng)濟又無污染。

 四、地熱開發(fā)利用存在的問題

 （一）可持續(xù)發(fā)展問題
 隨著地熱資源利用領(lǐng)域的拓寬和社會需求的增加會給人們的生活帶來越來越多的好處，但是人們對地熱資源的綜合利用價值和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利用的意義認識不足，將地熱混同于一般的礦產(chǎn)資源或水資源。一些地熱資源豐富的地區(qū)未能建立有自己特點的地熱產(chǎn)業(yè)，使寶貴的地熱資源開發(fā)停留在低層次、低效益的水平上，且資源浪費現(xiàn)象嚴重，相當一部分地區(qū)天然的溫泉沒有充分利用，被白白浪費；一些開發(fā)商對地熱資源的特點認識不清，造成地熱資源得不到合理開發(fā)和有效保護。地熱資源是在特定的地質(zhì)、構(gòu)造、水文地質(zhì)條件和水文地球化學環(huán)境條件下形成的，由于埋藏深，補給途徑遠，再生能力弱，其資源量是有限的，并非取之不竭。要保持其資源的長期連續(xù)穩(wěn)定開采，做到有計劃合理開發(fā)利用，防止盲目無序隨意開采造成資源浪費和環(huán)境地質(zhì)問題的發(fā)生，否則就會造成資源的快速枯竭。為實現(xiàn)可持續(xù)開發(fā)利用的目的，在開發(fā)中，要采取行之有效的措施，建立資源利用中心的高教低耗體系，要積極推廣應(yīng)用高新技術(shù)與設(shè)施，提高地熱開發(fā)的科技含量，發(fā)展節(jié)約型、效益型的開發(fā)利用模式，努力提高地熱利用率，減少資源浪費，使地熱創(chuàng)造更高的社會、環(huán)境、經(jīng)濟效益。

 （二）環(huán)境保護問題
 地熱資源的開發(fā)利用可能產(chǎn)生的環(huán)境問題是多方面的，主要有水污染、熱污染、空氣污染、土壤污染、地面沉降等。地熱開發(fā)利用過程中，必然向大氣和水體排放大量的熱量，造成周圍的空氣或水體溫度上升，影響了周圍環(huán)境和生物的存活生長，破壞了水體的生態(tài)平衡；地熱資源的開發(fā)利用過程中，熱流體中所含的各種有害氣體和懸浮物將排入大氣中，造成空氣污染；含鹽量較高的地熱水排入農(nóng)田將侵蝕土地、破壞植被，會造成嚴重的土壤板結(jié)和鹽堿化，同時地熱水中，不同程度的含有氧、鈾及釷等放射性元素，對人體健康有不同程度的危害；長期地熱流體開采而不回灌，將導致地面的沉降和水平位移。所以，地熱開發(fā)利用過程中引起的環(huán)境問題是不容忽視的，對于這些問題我們只要正確認識，給予必要的重視，且積極、認真的研究，采取各種有效的技術(shù)措施，嚴格監(jiān)測和防治，是可以解決和控制的。

 五、結(jié)束語

 地熱資源與太陽能、風能及潮汐能合稱為“四大可再生資源”，隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，人民環(huán)保與健康意識的增強，社會對改善能源結(jié)構(gòu)、發(fā)展清潔能源的要求與日俱增，無論作為清潔能源還是保健資源、水資源，都具有極其重要的意義和廣闊的發(fā)展前景。而單一的開發(fā)利用不僅浪費資源，而且經(jīng)濟效益也不理想，我們應(yīng)根據(jù)資源條件，貫徹統(tǒng)籌規(guī)劃、因地制宜、合理開采、綜合利用的方針，從單一的粗放型利用向綜合的集約化利用發(fā)展，不僅能取得較好的資源效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益，而且會取得很好的社會效益。

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