地热开发热潮下的冷思考_北京市地质工程勘察院 - 新闻中心
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地热开发热潮下的冷思考
2015-01-07 | 编辑:guohaotian | 【
                                              ——首届中国地热资源年会聚焦
西藏古堆地热田

    ◆ 31个省(市、区)沉积盆地型地热资源量3.88×1022焦耳,折合2.21×1012吨标准煤。

   我国大陆310千米深处的干热岩资源总计为2.52×1025焦耳,合8.56×106亿吨标准煤。

   只有在温度200摄氏度以上、流量达到每小时288立方米以上,且两个条件都满足的条件下,开发利用干热岩才是可行的。

   31个省会城市的浅层地温能开发利用能效率若达到35%,每年可节约标准煤1.63×108吨。

   京津冀地区不同程度存在着工程前期未进行浅层地温能资源勘查评价、设计参数依据不足、缺乏可靠的技术支撑、缺乏对浅层地热能资源开发利用动态监测等问题。

  本报记者 高慧丽 特约记者 范建勇

  在能源消费结构中,地热资源利用每提高1个百分比,相当于替代标煤3750万吨,减排二氧化碳9400万吨、二氧化硫约90万吨。可观的环境效益,让地热资源在雾霾持久挥之不散的今天受到前所未有的关注。

  提高能源效率、调整能源结构、发展清洁能源已成为中国经济社会发展的必然选择。在全球5千米以内约4900万亿吨标煤的地热资源量中,有1/6分布在中国。如何让这一资源潜力巨大的清洁能源发挥其应有的作用,在11月山东济南召开的首届中国地热资源年会上,来自全国各地的200余名专家学者带来地热研究领域的新成果,围绕地热新的使命及挑战主题就目前我国地热资源的开发利用建言献策。

  高温地热勘查取得新突破

  还需进一步调查评价

  我国地热产业起步始于上世纪70年代,那时建起了我国第一座地热发电站——西藏羊八井电站。而今,在西藏自治区措美县古堆高温地热显示区,有望建设不低于羊八井地热电站规模的发电机组。

  在首届中国地热资源年会上,中国地调局地热资源调查研究中心秘书长王贵玲透露,《全国地热资源调查评价》项目组完成了地热资源区域赋存分布条件和热储层的温度场、水文地球化学特征调查,为地热钻探工作提供了科学依据。在古堆高温地热显示区实施的地热钻探,地下230米深度的温度达195摄氏度,为我国目前地热勘探同深度中温度最高的钻井,目前还在继续钻进。这是《全国地热资源调查评价》项目在高温地热资源勘查评价取得的又一突破性进展,让所有与会人员为之振奋。

  西藏地热地质大队总工程师胡先才介绍,根据地球物理探测成果,古堆地热田深部热储连续,向深部延伸好,具有热田浅部水热系统与深部干热系统共存的特征,勘查前景十分乐观。

  此外,据王贵玲介绍,在青海、珠江三角洲、青藏铁路沿线、川西、新疆塔什库尔干等重点地区开展的地热资源调查评价,均取得了不同程度的进展。在青海省重点进行了共和盆地恰卜恰地区、贵德盆地三江平原、西宁盆地拉脊山前、乌兰盆地铜铺镇等地区地热资源勘查,评价了各热储层地热资源量、可开采量和地热资源开采潜力,圈定了地热异常靶区。

  珠江三角洲及周边地区重点开展了惠州丰顺走廊式构造地质和地热地质调查,查明主要控热构造及其特征,分析了走廊带构造控热的基本规律,并确定地热勘探靶区,目前施工地热勘探孔一眼。

  青藏铁路沿线高温地热资源调查,基本查明了高温地热县市区的地层、构造和岩浆岩的产出、分布特征,初步确定了各地热显示区的异常范围,为下一步工作提供了可靠的依据。

  川西地区地热资源调查,初步查明了川西地区地热地质背景条件,圈定了鲜水河断裂带、甘孜理塘断裂带、金沙江断裂带等具有开发利用价值的高温地热田。

  对全国水热性地热资源进行的潜力评估结果显示, 全国31个省(市、区)现共有温泉为2307个,地热井为5488个。31个省(市、区)沉积盆地型地热资源量3.88×1022焦耳,折合2.21×1012吨标准煤;地热资源可采量为4.96×1021焦耳,折合2.82×1011吨标准煤,地热流体可开采量为每年3.72×1011 立方米。全国温泉放热量共计316278.48亿千卡/年,合1.32×1017焦耳,相当于燃烧451.83万吨标准煤产生的热量。

  干热岩勘查实现开门红

  还需开发新思路

  作为地热资源的一个分支,干热岩是一种清洁的可再生的特殊地热资源,分布广泛,热储量大,较常规地热资源更为清洁。

  据王贵玲介绍,在青海实现了我国干热岩勘查的开门红。中国地调局与青海省共同开展干热岩勘查,在中生代盆地——贵德盆地和共和盆地中北部确定了干热岩寻找靶区。目前,共和盆地钻孔孔底3000米深度的温度为181摄氏度,为目前青藏高原东北缘干热岩勘查的最高温度。贵德盆地钻孔孔底3001米深度的温度达到149摄氏度,

  此外,东南沿海干热岩示范工程已完成福建漳州、广东惠州、海南陵水、湖南汝城等干热岩靶区物探及解译,评价了各靶区干热岩赋存条件,完成漳州干热岩钻孔选址;黑龙江五大连池火山区已确定勘探孔位。

  王贵玲在会上透露,全国干热岩资源潜力评估结果显示,我国大陆310千米深处的干热岩资源总计为2.52×1025焦耳,合8.56×106亿吨标准煤,如果能提取其中的2%,则相当于目前我国能源年消耗的5300倍。其中,位于深度3.57.5千米之间、温度介于150250的干热岩储量巨大,即使仅仅其2%的储量得到开发,也将获得1.26×1023焦耳的热能,相当于2010年我国能源消费总量的1320倍。

  干热岩虽然储量虽然巨大,却不能盲目开发。中国科学院院士汪集旸指出,目前,开发利用干热岩有增强地热系统和工程地热系统两种。对于两种开发利用干热岩的方式,均要考虑深钻和水力压裂的技术难点以及成本。而且,干热岩的开发利用在国际上是有界定的:只有在温度200摄氏度以上、流量达到每小时288立方米以上,且两个条件都满足的条件下,开发利用干热岩才是可行的。

  就我国干热岩开发,汪集旸院士建议,近期应在现已开发的天然水热系统深部开发干热岩,首选羊八井深部。据MT探测,在羊八井深部(8~10千米)有大型未固结的花岗岩基存在。从长远看,应在西藏、东北等具有新生代大型花岗岩基的地区,以及海南等有可能存在新生代热点的地区,进行干热岩的勘查开发。

  浅层地温能开发快速推进

  还需科学推广与利用

  我国浅层地温能开发利用在近年的得到了大力推进。据不完全统计,我国利用地源热泵技术开发浅层地温能供热制冷的建筑物面积已超过2.4亿平方米,预计到十二五末期将达到5亿平方米。

  目前,31个省会城市的浅层地温能调查评价已全面完成。据调查,31个省会城市浅层地温能开发利用的总能量折合标准煤 4.67×108/年。在适宜性分区的基础上计算得出,31个省会城市地下水热泵系统夏季可制冷面积为1×109平方米,冬季可供暖面积为6.23×108平方米;地埋管热泵系统夏季可制冷面积为9.09×109平方米,冬季可供暖面积为1.13×1010平方米。浅层地温能开发利用的节能效益是显著的。据介绍,如果浅层地温能开发利用能效率达到35%,每年可节约标准煤1.63×108吨,约是实际能源消耗的0.1倍,是目前建筑物供暖制冷消耗的1.42倍。

  京津冀地区浅层地温能开发利用近年来快速推进。北京市截至2012年底已建地源热泵项目1111个,应用热泵建筑面积约为3435万平方米。天津市目前已实施梅江会展中心等10个具有代表性的浅层地热(温)能开发利用示范工程,截至2013年底,浅层地热能开发利用工程达到255个,利用面积为7.3×106平方米。河北省现有浅层地温能利用项目202个,建筑面积920多万平方米。

  浅层地温能的开发利用在得以大力推进的同时,也暴露出诸多问题。原国务院参事王秉忱在会上指出,在京津冀地区,不同程度存在着工程前期未进行浅层地温能资源勘查评价、设计参数依据不足、缺乏可靠的技术支撑、管理体制不健全,缺乏开发利用动态监测等问题。对此,王秉忱建议,要继续推进浅层地热能资源调查评价工作,建立监测网络。加大科学研究和技术创新,加强浅层岩土热物性测试研究,建立不同地层热物性数据库,开展不同换热方式地下传热模型的模拟试验。推进示范城市建设,在对当地浅层地热能资源调查评价的基础上,建立符合本地实际需求的示范工程,并逐步推广。

  近期,来自国家能源局的消息称,我国将加速开发利用地热能源,到2020年,地热能开发年利用量要达到5000万吨标准煤。记者从地热资源年会上了解到,下一步地热勘查评价工作也将加快,中国地调局地科院水环所已经作出详细部署:高温地热资源勘查将进一步评价藏南、川西、滇西和塔什库尔干地区高温地热潜力,提出高温地热开发规划方案;干热岩工作将继续开展东南沿海、东北地区干热岩资源勘查和漳州地区深部干热岩试验钻探和技术示范;全国水热型地热资源评价和浅层地温能评价将进行综合研究和成果集成,通过完善公开数据平台建设更好服务于地热资源科学管理。

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