浅析地热资源的开发利用-北极星火力发电网

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随着经济发展和社会进步，人们在享受富裕生活的同时，对生态环境的要求也越来越高。近几年挥之不去的雾霾，已成为政府治理环境污染的一大障碍，威胁到了人民群众的身心健康。有效控制和降低雾霾不仅是人民群众的强烈意愿，也成为考验政府执政能力、建设服务型政府的重要内容。根据监测分析，2013年西安全年空气污染天数达到227天，以PM2.5为首要污染物的天数达138天，占60.8%，PM2.5污染物约有1/4来自燃煤排放，在冬季采暖季尤为明显。为此，陕西省委、省政府提出要把铁腕治霾作为一项政治任务强力推进，要求关中五市一区2014年减少1000万吨燃煤消耗量。在环保重压之下，各地大力推进燃煤锅炉“煤改气”，从供暖方式上减少煤炭使用量是治污减霾的重要方向。与燃煤锅炉相比，燃气锅炉能效比较高，污染物排放较少。但燃气锅炉也有弱点，一是使用成本和安全要求高;二是受天然气供应量影响大，有的地方锅炉改造完毕，却连调试用的天然气都没有;三是仍有二氧化碳排放。况且，天然气与煤炭一样属于常规能源，都是不可再生的一次性能源，把这种有限且珍稀的资源规模化应用于城市供暖，其运行并不经济，还会造成资源浪费，加速资源枯竭。

因此，寻找其他可再生的新型清洁能源成为摆在我们面前的现实任务。

开发利用地热能有良好的社会、环境效益

为了寻找可再生的新型清洁能源，科学家做了广泛的尝试。风能、太阳能等可再生能源，受地域、天气、季节变化影响大，难以全方位、全天候应用。核电站技术日臻完善，但建设成本大，有一定的安全风险。水电资源丰富，但易受气候条件制约，枯水期无法全负荷运转，且存在引发地质变化的可能和难以避免的生物生态环境问题。这样，地热逐渐进入了人们的视野。

地热来自于地球内部，地核散发的热量透过地幔的高温岩浆传达至地壳形成“地热能”。常见的地热依其储存方式，可分为3种类型：第一种是水热型，称为热液资源，统称为地热水，指地下水在多孔性或裂隙较多的岩层中吸收地热，其所储集的热水及蒸汽，经适当提引后可为经济型替代能源，即常见的地热水、温泉，其开采历史悠久。第二种是土壤热源型，地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了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，称为干热岩资源，指浅藏在地壳表层的熔岩或尚未冷却的岩体，可以人工方法造成裂隙破碎带，再钻孔注入冷水使其加热成蒸汽和热水后将热量引出。其中第二、第三种类型不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层深层、近乎无限的可再生能源，使得地热能成为清洁的可再生能源的一种形式，其开采技术近年来获得突破。

地热资源是矿产资源的一部分。以往人们对地热的认识很单一，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年共投入项目经费2500万元，其对陕西省地热资源普查也仅仅限于地热水。根据普查结果，关中地区地热资源居陕西省之冠，而西安一带的地热资源又居关中之冠。由于地热水资源的形成与地质构造、水文等客观条件有着密切的关系，所以西安地区拥有的丰富地热资源堪称是大自然的慷慨赐予。然而，地热水是不可再生的，赋存有限，用一点少一点，还会带来地下水受污染等风险，必须采取措施加以保护，严格控制开发。目前西安地区的地热井总数已达140口左右，其中有90口左右集中在市区，不少地热井出现水位下降，最深的地热井甚至打到了4000米左右。实际上，当地热井取水深度超过150米，其耗能将逼近加热冷水的资源损耗，已经丧失经济运行价值。因此，对于西安的地热水资源需要科学评估，合理利用，防止因过度开采而耗尽。

现在，我们需要很好地认识和了解地热资源——土壤热源和热岩资源。

地热是蕴藏在地球内部的一种巨大的“绿色能源宝库”，具有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，开发利用地热能具有良好的社会效益、环境效益，市场潜力巨大，发展前景广阔。早在1970年，地质部部长李四光就提出“地下是一个大热库，是人类开辟自然能源的一个新来源，就像人类发现煤炭、石油可以燃烧一样”。地热是唯一不受天气、季节变化影响的能源，最大优势在于其安全性、稳定性、连续性和利用率高，具有清洁、低碳、可再生等特点。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、促进生态文明建设具有重要的现实意义和长远的战略意义。

按照现有开发技术的可能性，地热资源的范围一般指在地壳表层以下5000米以内地层和岩石所含的热量。按照埋藏深度，200米以内的属于浅层地热能，称为土壤热源，温度大约在25摄氏度左右。随着深度增加，正常状态为埋深每增加100米，温度升高3摄氏度。埋深200米~3000米的属于中层地热，温度在65～150摄氏度之间，埋深3000米以上深层没有水或蒸汽的热岩体属于深层地热，温度在150～650摄氏度之间。习惯上将土壤热源之外的地热统称为干热岩。

据测算，我国在较浅层的干热岩资源中，蕴藏的热能是包括石油、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当于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，干热岩系统的排放几乎为零，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，最大程度地缓解气候变化压力。

我国幅员辽阔，地下蕴藏的地热能极其丰富并且遍布各处，与其他几种新能源相比，其具有稳定性高、品质好、储藏量高、遍布区域广、可再生等优点，并且未被大量开发。因此，地热能开发利用逐渐成为了新能源产业中最具开发潜力、最具有市场空间、最具有经济社会效益的产业。

原标题：浅析地热资源的开发利用

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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