浅析地热资源的开发利用

随着经济发展和社会变革，人们在享用富足生活的同时，对生态环境的拒绝也更加低。近几年挥之不去的雾霾，已沦为政府管理环境污染的众多障碍，威胁到了人民群众的身心健康。有效地掌控和减少雾霾不仅是人民群众的反感意愿，也沦为考验政府掌权能力、建设服务型政府的最重要内容。

根据监测分析，2013年西安全年空气污染天数超过227天，以PM2.5派要污染物的天数约138天，占到60.8%，PM2.5污染物大约有1/4来自燃煤废气，在冬季采暖季最为显著。为此，陕西省委、省政府明确提出要把铁腕清领霾作为一项政治任务强力前进，拒绝关中五市一区2014年增加1000万吨燃煤消耗量。

在环保重压之下，各地大力前进燃煤锅炉煤改气，从暖气方式上增加煤炭使用量是治污减霾的最重要方向。与燃煤锅炉比起，燃气锅炉能效较为低，污染物废气较较少。但燃气锅炉也有弱点，一是用于成本和安全性拒绝低；二是不受天然气供应量影响大，有的地方锅炉改建完，却连调试用的天然气都没；三是仍有二氧化碳废气。

况且，天然气与煤炭一样归属于常规能源，都是不能再造的重复使用能源，把这种受限且动植物的资源规模化应用于城市暖气，其运营并不经济，还不会导致资源浪费，加快资源耗尽。　　因此，找寻其他可再生的新型清洁能源沦为放在我们面前的现实任务。　　开发利用地热能有较好的社会、环境效益　　为了找寻可再生的新型清洁能源，科学家做到了普遍的尝试。风能、太阳能等可再生能源，不受地域、天气、季节变化影响大，无法全方位、全天候应用于。

核电站技术日臻完善，但建设成本大，有一定的安全性风险。水电资源非常丰富，但易受气候条件制约，枯水期无法仅有负荷运转，且不存在引起地质变化的有可能和难以避免的生物生态环境问题。这样，地热渐渐转入了人们的视野。　　地热来自于地球内部，地核弥漫的热量利用地幔的高温岩浆表达至地壳构成地热能。

少见的地热依其储存方式，可分成３种类型：第一种是水热型，称作热液资源，总称为地热水，指地下水在多孔性或裂隙较多的岩层中吸取地热，其所储集的热水及蒸汽，经必要提引后可为经济型替代能源，即少见的地热水、温泉，其铁矿历史悠久。第二种是土壤热源型，地表浅层是一个极大的太阳能集热器，搜集了47%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。第三种是热岩型，称作干热岩资源，所指深藏在地壳表层的熔岩或仍未加热的岩体，可以人工方法导致裂隙碎裂带上，再行钻孔流经冷水使其冷却成蒸汽和热水后将热量引向。

其中第二、第三种类型不不受地域、资源等容许，确实是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层深层、几近无限的可再生能源，使得地热能沦为洗手的可再生能源的一种形式，其铁矿技术近年来取得突破。　　地热资源是矿产资源的一部分。

以往人们对地热的了解很单一，只是针对地热水。2004年12月，陕西省人民政府与国土资源部合作积极开展的《陕西省关中盆地地热资源调查评价》项目，历时4年共计投放项目经费2500万元，其对陕西省地热资源普查也意味着仅限于地热水。

根据普查结果，关中地区地热资源居于陕西省之硕大，而西安一带的地热资源又居于关中之硕大。由于地热水资源的构成与地质构造、水文等客观条件具有紧密的关系，所以西安地区享有的非常丰富地热资源可谓是大大自然的仁慈赐给。然而，地热水是不能再造的，赋存受限，用一点较少一点，还不会带给地下水不受污染等风险，必需采取措施加以维护，严格控制研发。

目前西安地区的地热井总数已约140口左右，其中有90口左右集中于在市区，不少地热井经常出现水位上升，深达的地热井甚至碰到了4000米左右。实质上，当地热井水源深度多达150米，其耗电将迫近冷却冷水的资源损耗，早已失去经济运行价值。

因此，对于西安的地热水资源必须科学评估，合理利用，避免因过度铁矿而消耗。　　现在，我们必须很好地了解和理解地热资源土壤热源和热岩资源。　　地热是蕴含在地球内部的一种极大的绿色能源宝库，具备可持续和可再生等特点，不仅资源储量大，分布广，还是一种新型清洁能源，开发利用地热能具备较好的社会效益、环境效益，市场潜力极大，发展前景辽阔。

早在1970年，地质部部长李四光就明确提出地下是一个大热库，是人类修筑大自然能源的一个新的来源，就像人类找到煤炭、石油可以自燃一样。地热是唯一不不受天气、季节变化影响的能源，仅次于优势在于其安全性、稳定性、连续性和利用率低，具备洗手、低碳、可再生等特点。大力开发利用地热能对减轻我国能源资源压力、构建非化石能源目标、前进能源生产和消费革命、增进生态文明建设具备最重要的现实意义和将来的战略意义。

　　按照现有开发技术的可能性，地热资源的范围一般所指在地壳表层以下5000米以内地层和岩石含有的热量。按照埋深度，200米以内的归属于浅层地热能，称作土壤热源，温度约在25摄氏度左右。随着深度减少，长时间状态为埋深每减少100米，温度增高3摄氏度。

挖出浅200米~3000米的归属于中层地热，温度在65～150摄氏度之间，挖出浅3000米以上深层没水或蒸汽的热岩体归属于深层地热，温度在150～650摄氏度之间。习惯上将土壤热源之外的地热总称为干热岩。　　据测算，我国在较浅层的干热岩资源中，蕴含的热能是还包括石油、天然气和煤在内的所有化石燃料能量的300倍还多，地下3000米～10000米深处干热岩资源相等于860万亿吨标准煤，是我国目前年度能源消耗总量的26万倍。最重要的是，干热岩系统的废气完全为零，无废气和其他流体或固体废弃物，可维持对环境最低水平的影响，仅次于程度地减轻气候变化压力。

　　我国幅员辽阔，地下蕴含的地热能极其丰富并且遍及各处，与其他几种新能源比起，其具备稳定性低、品质好、储藏量低、遍及区域甚广、可再生等优点，并且并未被大量研发。因此，地热能开发利用渐渐沦为了新能源产业中最不具研发潜力、最具备市场空间、最具备经济社会效益的产业。　　土壤热源与干热岩应用于技术对比　　目前在西安有数针对土壤热源和干热岩两种地层地热应用于的顺利案例，尤其是干热岩供热技术，经过科技人员多年研发已获得重大突破。　　一是利用土壤热源暖气。

西安市内某小区因市政热力管网没抵达，竣工数年无法暖气。通过运用地源热泵技术，在小区周围共计钻井741个挖出浅200米的换热孔，通过地源热泵导电25摄氏度左右的土壤热源，解决问题了13.82万平方米住宅建筑面积暖气问题。

　　地源热泵的优点是：环保节约能源，不用于煤炭、天然气，不产生废气、废渣；加装用于比较灵活性，不不受市政管网电磁辐射的容许；可以获取暖气、加热器、解决问题部分生活热水，一机多用。其缺点是：换热孔施工必须较小的空间，在建筑密度低的区域无法大面积实行，无法规模化发展，由浅层土壤热源放热，必须消耗一定电力。　　二是利用干热岩热能暖气。西安市内某大厦商住楼项目，通过运用干热岩供热技术，在市区街道红线内钻井3个直径200毫米、挖出浅2000米的换热孔，导电65摄氏度左右的干热岩热能，符合了28层3.77万平方米建筑面积暖气必须。

该项技术通过钻机向地下干燥岩层铁环直径200毫米、挖出浅2000米的换热孔，给孔中加装密封的金属换热器，在换热器内充满著换热介质软化水，通过换热器管壁传导将地下深层的热能给定，再行通过循环系统向建筑物供热，能量来自地下，效率更高，经济效益、社会效益明显，治污减霾效益更为引人注目。　　干热岩供热技术具备以下特点：　　一是占地面积空间小。钻孔方位的指定较为灵活性，可不不受场地条件制约。

二是绿色环保。无废气、废液、废渣等废气。三是维护水资源。系统与地下水隔绝，不提取动用地下水。

四是高效节约能源。新材料的用于提升了放热导电效率，一个换热孔可以解决问题1万～1.3万平方米建筑的暖气。

五是系统寿命长。换热器使用特种钢材生产，耐腐蚀、耐高温、耐高压，寿命可与建筑寿命非常。六是安全可靠。

孔径小，埋管浅，系统平稳，地下无运动部件，对建筑地基无任何影响。七是投资成本低。向地下中、深层取热，减少单孔所取热量，不断扩大供热面积，可增加钻孔数，减少开发成本。以100万平方米建筑面积一个采暖季（4个月）为例来分析一下。

　　能源消耗对比：使用干热岩供热技术必须消耗部分电能，折算成当量标准煤大约为5400吨；使用燃煤锅炉消耗标准煤量1.6万吨，比干热岩供热多消耗标准煤大约1.06万吨。　　废气物质对比：干热岩供热技术消耗少量电能，不产生废弃物，零排放；燃煤锅炉二氧化碳排放量大约4.3万吨、二氧化硫排放量大约136吨。　　投资运营对比：与燃煤锅炉、燃气锅炉比起，干热岩技术应用于前期投放较低20%左右，长时间运营及维护费用较低35%左右。

　　地热能技术应用于必须大力扶植和推展　　地热能作为可再生的新型环保清洁能源，也是一种类似矿产资源。地热资源的应用于潜力极大，随着技术变革，不断扩大用于范围，将不会建构一种全新的能源利用形式，不仅可以优化能源消费结构，节约资源，而且治污减霾效果引人注目，环境效益十分明显。科学开发利用地热能不会给人类社会发展带给极大益处。

仅有从利用地热能暖气测算，若构建利用地热能暖气1000万平方米面积，每年可节约标准煤大约59万吨，排放量二氧化碳大约160万吨，二氧化硫大约5000吨，氮氧化物大约4900吨。　　我国十分重视前进地热资源利用。早在2008年12月国土资源部就收到了《关于大力前进浅层地热能开发利用的通报》，认为要强化的组织领导，抓好技术培训，制订优惠政策，实施规范管理，增进浅层地热能开发利用工作身体健康发展。

　　2009年12月26日全国人大常委会通过的《中华人民共和国可再生能源法》明确规定：可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。国家将可再生能源的开发利用列入能源发展的优先领域，通过制订可再生能源开发利用总量目标和采取相应措施，推展可再生能源市场的创建和发展。　　2010年4月，中国地质调查局施行《浅层地热能勘查评价技术规范》，具体浅层地热能是指地表以下一定深度范围内（一般为恒温带到200米挖出浅），温度高于25摄氏度，在当前技术经济条件下不具备开发利用价值的地热能。浅层地热能是地热资源的一部分。

　　2013年1月，国家能源局、财政部、国土资源部、住房和城乡建设部牵头收到《关于增进地热能开发利用的指导意见》，明确要求大力前进地热能技术变革，大力培育地热能开发利用市场，按照技术先进设备、环境友好、经济不切实际的总体拒绝，全面增进地热能资源的合理有效地利用。完备价格财税扶植政策。按照可再生能源有关政策，中央财政重点反对地热能资源勘查与评估、地热能供热加热器项目、发电和综合利用样板项目。按照可再生能源电价可选政策拒绝，对地热发电商业化运营项目给与电价补贴政策。

通过合同能源管理实行的地热能利用项目，可按现行税收法律法规的有关规定享用涉及税收优惠政策。利用地热能暖气加热器的项目运营电价参考居民用电价格继续执行。使用地热能暖气（加热器）的企业可参考清洁能源锅炉采暖价格缴纳采暖费。

希望各省、区、市结合实际实施明确反对政策。　　2014年6月，国家能源局综合司、国土资源部办公厅收到《关于的组织编成地热能开发利用规划的通报》，拒绝各地近期地热能开发利用规划以浅层地温能暖气（加热器）、中深层地热能暖气及综合利用居多，不具备高温地热资源的地区可发展地热能发电。远期发展中温地热发电和干热岩发电，并提升地热综合利用水平。

强化地热能开发利用规划与区域能源规划、城镇供热规划、城镇建设规划的专责协商，将地热暖气规划划入城镇供热体系，作好供热范围的划界和供热价格的交会，并在市政基础设施建设、资金反对等方面为地热能开发利用获取确保。　　地热能行业产业链宽，地质勘探、产品研发、生产、系统设计加装、售后服务等方面涉及面甚广，归属于技术密集型产业。近年来，虽然国家对地热能项目有节约能源投资项目使用权补助金、按投资规模给与资助、按节约能源效果给与奖励等涉及政策，但对于这一新型清洁能源来说还过于，还必须在涉及技术研发、资源合理利用以及市场准入等方面制订实施新的优惠政策，以希望地热能推广应用，大力引领社会资金投入，逐步形成浅层地热能研发有度、市场有序的较好局面。

除此之外，还必须在以下方面作好工作：一是普遍宣传，让更加多的人理解地热能特别是在是需要带给明显社会效益、环境效益的干热岩新技术。二是作好技术推广，构建规模化应用于，贯彻减少建筑暖气领域煤炭、天然气使用量，增加废气。　　鉴于地热资源利用对增进生态文明建设具备最重要意义，对城市治污减霾起到极大，地热资源涉及管理部门必须根据地热开发利用实际，制订流程简单、分工具体、监管有力的地热能开发利用项目管理办法，修改审核办法，提升行政效率，强化项目先前运营及环境保护监管，创建信息监测体系，完备设备检测证书制度等，在牵涉到地热资源应用于政策制订、项目技术推广会商时，给与大力支持。

同时，政府涉及部门也应该大力支持地热资源技术应用于，从政策、资金、技术推广等方面对专门从事干热岩供热技术研发的企业增大反对力度，不断扩大市场份额，为节能减排、治污减霾充分发挥更大的起到。

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