關(guān) 鋅

(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)，湖北 武漢 430074)

由于人類(lèi)活動(dòng)的影響，全球大氣二氧化碳、甲烷和氧化亞氮等溫室氣體濃度顯著增加，氣候變化引起了氣溫增高、海平面上升、極端天氣與氣候時(shí)間頻發(fā)等問(wèn)題，對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)和人類(lèi)生存環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。氣候變化問(wèn)題引起了全世界的廣泛關(guān)注，成為當(dāng)今人類(lèi)社會(huì)亟待解決的重大問(wèn)題。為了免受氣候變暖的威脅，我國(guó)于2002年8月核準(zhǔn)了旨在限制溫室氣體排放量以抑制全球變暖的《京都議定書(shū)》。擴(kuò)大能源來(lái)源、改變嚴(yán)重依賴(lài)煤炭和石油的能源結(jié)構(gòu)是減少溫室氣體排放量、解決全球氣候變化問(wèn)題的途徑。2009年在哥本哈根召開(kāi)的世界氣候大會(huì)也把減排作為一項(xiàng)重要議題。

作為新型能源之一的地?zé)豳Y源，開(kāi)發(fā)利用過(guò)程具有低成本、可持續(xù)利用和環(huán)保等其他能源不可比擬的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用，對(duì)于改善能源結(jié)構(gòu)，解決日趨嚴(yán)重的全球環(huán)境問(wèn)題具有重要的意義。

1 我國(guó)地?zé)豳Y源分布規(guī)律及特征

我國(guó)地?zé)豳Y源分布具有明顯的規(guī)律性和地帶性。地?zé)豳Y源主要分布于我國(guó)的東部地區(qū)、東南沿海、臺(tái)灣、環(huán)鄂爾多斯斷陷盆地、藏南、川西和滇西等地區(qū)，目前已勘探的地?zé)崽镉?03處，可采地?zé)豳Y源量(B+D級(jí))為33283.473×104m3/a，初步評(píng)價(jià)的熱田214個(gè)，D+C級(jí)熱水可采資源量約5×108m3/a。

大地?zé)崃髦档姆植季哂忻黠@的規(guī)律性。西南地區(qū)沿雅魯藏布江縫合帶，熱流值較高(91～364MW/m2)，向北隨構(gòu)造階梯下降，到準(zhǔn)噶爾盆地只有33～44MW/m2。東部臺(tái)灣板塊地緣帶，熱流值較高，為80～120MW/m2，越過(guò)臺(tái)灣海峽到東南沿海燕山期造山帶，降為60～100MW/m2，到江漢盆地?zé)崃髦抵挥?7～69MW/m2。

沉積盆地傳導(dǎo)型地?zé)豳Y源主要分布于我國(guó)的東部地區(qū)、瓊雷盆地、松遼盆地和環(huán)鄂爾多斯斷陷盆地等地區(qū)，均為中低溫地?zé)豳Y源。隆起山地對(duì)流型地?zé)豳Y源主要分布于我國(guó)的東南沿海、臺(tái)灣、藏南、川西、滇西和膠遼半島等地區(qū)，其中，高溫地?zé)豳Y源主要分布于我國(guó)的藏南、滇西、川西和臺(tái)灣地區(qū)，其余地區(qū)主要分布著中低溫地?zé)豳Y源。

2 我國(guó)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2005年,我國(guó)直接利用地?zé)豳Y源的熱能為12604.6GWh，設(shè)備容量3687MWt,分別居世界第一和第三位。同時(shí)，我國(guó)地?zé)衢_(kāi)采利用量以每年10%的速度增長(zhǎng)。

目前，我國(guó)地?zé)豳Y源主要應(yīng)用于以下方面：

2.1 地?zé)岚l(fā)電

我國(guó)擁有150℃以上高溫水熱系統(tǒng)的溫泉區(qū)近百處，主要集中分布于藏滇地?zé)釒Ш团_(tái)灣地?zé)釒А?0世紀(jì)70年代我國(guó)建設(shè)了多處中低溫地?zé)岚l(fā)電站(表1)。并開(kāi)始利用高溫地?zé)豳Y源發(fā)電，先后在西藏羊八井、朗久建工業(yè)性地?zé)岚l(fā)電站。

表1 我國(guó)地?zé)犭娬狙b機(jī)容量一覽表

2.2 中低溫地?zé)嶂苯永?/h3>

我國(guó)中低溫地?zé)嶂苯永弥饕诘責(zé)峁┡⑨t(yī)療保健、洗浴和旅游度假、養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)溫室種植和灌溉、工業(yè)生產(chǎn)、礦泉水生產(chǎn)等方面。并逐步開(kāi)發(fā)了地?zé)豳Y源梯級(jí)利用技術(shù)、地下含水層儲(chǔ)能技術(shù)等。目前，在全國(guó)地?zé)崴梅绞街?，供熱采暖?8.0%，醫(yī)療洗浴與娛樂(lè)健身占65.2%，種植與養(yǎng)殖占9.1%；其他占7.7%。

(1)地?zé)峁┡＜性诒狈降谋本?、天津、西安、鄭州、鞍山等大、中城市以及黑龍江大慶、河北霸州、固安、牛駝鎮(zhèn)等油區(qū)城鎮(zhèn)，開(kāi)發(fā)利用60～100℃的中低溫地?zé)崴?、熱尾水和淺層地?zé)崮?。北方利用地?zé)岵膳?，已取得良好效果。地?zé)峁┡?jiàn)表2。

表2 地?zé)峁┡闆r表

(2)醫(yī)療保健。地?zé)崃黧w中具有較高的溫度、含有特殊的化學(xué)成分與氣體成分、少量生物活性離子及放射性物質(zhì)等，對(duì)人體各系統(tǒng)器官功能調(diào)節(jié)具有明顯的醫(yī)療和保健作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，用于醫(yī)療保健的地?zé)崽镌谌珖?guó)已有126處，遍及全國(guó)20多個(gè)省(區(qū)、市)。

(3)洗浴和旅游度假。利用地?zé)崴M(jìn)行洗浴，幾乎遍及全國(guó)各省(區(qū)、市)。全國(guó)開(kāi)發(fā)地?zé)崴糜谙丛〉乃抗烙?jì)每年約1.38億m3，利用地?zé)崮?16.45MWt，即每年相當(dāng)于節(jié)約或減少了77.1萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤用量，為4億人次提供了地?zé)崴丛　?/p>

我國(guó)藏南、滇西、川西及臺(tái)灣一些高溫溫泉和沸泉區(qū)，不僅擁有高能位地?zé)豳Y源，同時(shí)還擁有絢麗多彩的地?zé)峋坝^(guān)。如：云南省騰沖是保存完好的火山溫泉區(qū)，擁有火山、地?zé)峋坝^(guān)及珍貴的醫(yī)療礦泉水價(jià)值；臺(tái)灣省的大屯火山溫泉區(qū)也是溫泉療養(yǎng)和旅游觀(guān)光勝地。

(4)養(yǎng)殖。北京、天津、福建、廣東等地起步較早，現(xiàn)已遍及20多個(gè)省(區(qū)、市)的47個(gè)地?zé)崽?，建有養(yǎng)殖場(chǎng)約300處，魚(yú)池面積約445萬(wàn)m2。此外，還有地?zé)岱趸蓊?lèi)、地?zé)岷娓墒卟?、地?zé)崴訙卣託獬嘏c牲畜洗浴池等，也取得良好效果。

(5)農(nóng)業(yè)溫室種植和灌溉。利用地?zé)豳Y源非常適合生物的反季節(jié)、異地養(yǎng)殖與種植。利用地?zé)崮芸梢詾闇厥夜┡?，地?zé)崴械牡V物質(zhì)還可以為生物提供所需的養(yǎng)分。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)現(xiàn)共有地?zé)釡厥液痛笈?33萬(wàn)m2。我國(guó)溫室種植開(kāi)采利用地?zé)豳Y源折合標(biāo)準(zhǔn)煤21.5萬(wàn)t/a,占地?zé)豳Y源年開(kāi)采總量的3.4%。

(6)工業(yè)生產(chǎn)。目前主要用于紡織印染、洗滌、制革、造紙與木材、糧食烘干等，部分地?zé)崴€可提取工業(yè)原料，如騰沖熱海硫磺塘采用淘洗法取磺，洱源縣九臺(tái)溫泉區(qū)挖取芒硝和自然硫。華北油田利用封存的油井深部奧陶系進(jìn)行地?zé)崴闊彷斢停耆娲隋仩t熱水伴熱輸油，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。

世界上有72個(gè)國(guó)家已開(kāi)展地?zé)嶂苯永茫?005年世界地?zé)岽髸?huì)的統(tǒng)計(jì)資料，地?zé)嶂苯永玫哪昀脽崮転?6000GWh，其中的52%是常規(guī)地?zé)岷偷卦礋岜玫墓┡茫?8%是洗浴、游泳、醫(yī)療、種植、養(yǎng)殖等利用。我國(guó)常規(guī)地?zé)豳Y源每年直接利用的能量一直位居世界第一，2007年的統(tǒng)計(jì)是11426GWh(如加上地源熱泵利用總計(jì)為16187GWh)。

3 地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)中存在的問(wèn)題

3.1 全國(guó)地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)程度低

國(guó)家對(duì)地?zé)豳Y源勘查投入嚴(yán)重不足，全國(guó)大部分地區(qū)尚未開(kāi)展地?zé)豳Y源勘查，特別是我國(guó)西部地區(qū)的中低溫地?zé)豳Y源，基本未開(kāi)展正規(guī)的地?zé)峥碧?。有的地區(qū)雖進(jìn)行過(guò)勘查，但限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)水平，不適應(yīng)開(kāi)發(fā)利用的需要。經(jīng)過(guò)資源儲(chǔ)量管理部門(mén)審批可作為進(jìn)一步勘查或開(kāi)發(fā)利用規(guī)劃的地?zé)崽?03處，約占已發(fā)現(xiàn)地?zé)崽锏?/3?？辈樵u(píng)價(jià)滯后于開(kāi)發(fā)利用，基礎(chǔ)地?zé)岬刭|(zhì)勘查工作薄弱，后備資源不足。影響地?zé)豳Y源勘查開(kāi)發(fā)規(guī)劃的制定和地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展。對(duì)于服務(wù)于各級(jí)政府地?zé)豳Y源規(guī)劃的評(píng)價(jià)、論證和區(qū)域性地?zé)崽镔Y源勘查評(píng)價(jià)等基礎(chǔ)性、區(qū)域性、全國(guó)性勘查工作滯后，政府管理部門(mén)不可能做到科學(xué)管理。

3.2 高溫地?zé)岚l(fā)電近20年來(lái)發(fā)展緩慢，沒(méi)有新增裝機(jī)容量

近20年來(lái)，我國(guó)關(guān)停了六個(gè)中低溫中間介質(zhì)法試驗(yàn)地?zé)犭娬?，高溫地?zé)岚l(fā)電也僅限于西藏羊八井。雖然曾經(jīng)對(duì)西藏若干個(gè)具有巨大開(kāi)采潛力的高溫地?zé)崽镞M(jìn)行了勘查，但是由于很多顯示問(wèn)題尚待解決，截至目前仍然沒(méi)有投入開(kāi)發(fā)。這與世界水平比較，我國(guó)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于起步較晚的菲律賓、印尼等國(guó)家。

3.3 干熱巖資源開(kāi)發(fā)及相關(guān)技術(shù)在我國(guó)尚屬空白

干熱巖資源豐富，開(kāi)采潛力巨大，美國(guó)、日本等國(guó)家曾進(jìn)行了大量的勘查、試驗(yàn)和研究工作，有的試驗(yàn)點(diǎn)已經(jīng)具備商業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)急需積極進(jìn)行干熱巖勘查與開(kāi)發(fā)的試驗(yàn)研究為科學(xué)規(guī)劃與指導(dǎo)我國(guó)地?zé)豳Y源發(fā)電提供基礎(chǔ)資料。

3.4 淺層地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)等技術(shù)滯后

可利用的淺層地?zé)崮苜Y源在我國(guó)廣泛分布。淺層地?zé)崮苜Y源的科學(xué)利用為建立節(jié)約型社會(huì)、節(jié)能減排和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)提供了有效的途徑。近10年來(lái)，在政府支持和倡導(dǎo)下，我國(guó)一些大城市陸續(xù)開(kāi)展淺層地?zé)崮苜Y源的開(kāi)發(fā)利用，相關(guān)技術(shù)發(fā)展速度較快。但在利用淺層地?zé)崮艿牡卦礋岜霉こ讨幸渤霈F(xiàn)了一些問(wèn)題，如熱泵工程或地下?lián)Q熱系統(tǒng)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)、效率降低等。對(duì)淺層地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用缺乏統(tǒng)一的管理，信息化程度較低。

3.5 地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用水平低，資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重

地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化水平不高。相當(dāng)一部分天然溫泉水沒(méi)有充分利用，井采地?zé)崴厥章实停梅绞絾我?，棄水量大、溫度高。在一些采取直供、直排供暖方式的單位，其熱能利用率僅為20%～30%，嚴(yán)重浪費(fèi)了地?zé)豳Y源。

3.6 缺乏科學(xué)的監(jiān)測(cè)與管理，造成資源嚴(yán)重破壞

一些地區(qū)地?zé)峋^(guò)于集中，過(guò)量開(kāi)采現(xiàn)象嚴(yán)重，只采不補(bǔ)，造成地?zé)崴怀掷m(xù)下降，嚴(yán)重影響地?zé)豳Y源的可持續(xù)利用。如開(kāi)采館陶組熱儲(chǔ)層熱水在目前開(kāi)采量350萬(wàn)～450萬(wàn)m3/a時(shí),引起的地面沉降量約5～6 mm /a。

4 對(duì)策與建議

(1)加強(qiáng)地?zé)豳Y源勘查，掌握全國(guó)范圍內(nèi)地?zé)豳Y源分布及開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀，為各級(jí)政府進(jìn)行地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)、論證和區(qū)域性地?zé)崽锟辈樵u(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，為地?zé)豳Y源勘查開(kāi)發(fā)規(guī)劃的制定和地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

(2)建立全國(guó)性的地?zé)豳Y源信息數(shù)據(jù)庫(kù)與管理系統(tǒng)，為科學(xué)規(guī)劃與指導(dǎo)我國(guó)地?zé)豳Y源勘查開(kāi)發(fā)有序發(fā)展提供技術(shù)資料。

(3)加強(qiáng)地?zé)豳Y源相關(guān)技術(shù)的科學(xué)研究，支持地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，完善地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)方法，使地?zé)豳Y源能更好的應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)方面。

(4)嚴(yán)格執(zhí)行淺層地?zé)崮芸辈樵u(píng)價(jià)的相關(guān)規(guī)范，統(tǒng)一開(kāi)展勘查評(píng)價(jià)工作。建立必要的市場(chǎng)準(zhǔn)入制度，維持淺層地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用的可持續(xù)性，減少開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，取得淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用最大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，并保證資源的可持續(xù)利用。

(5)加強(qiáng)對(duì)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用的統(tǒng)一管理，對(duì)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用制定必要的規(guī)程規(guī)范，逐步形成地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用的規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化。開(kāi)展相關(guān)技術(shù)應(yīng)用及節(jié)能環(huán)保的教育培訓(xùn)，提高工作人員的資源保護(hù)意識(shí)，從而不斷提高地?zé)豳Y源利用率。

(6)對(duì)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用的相關(guān)管理部門(mén)明確監(jiān)管責(zé)任，避免行政部門(mén)職能交叉。對(duì)工程實(shí)施單位建立資質(zhì)管理制度，加強(qiáng)監(jiān)管力度。同時(shí)對(duì)相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，保證技術(shù)人員的技術(shù)水平與工作質(zhì)量。

[1] 汪集玚，劉時(shí)彬.21 世紀(jì)中國(guó)地?zé)崮馨l(fā)展戰(zhàn)略[J].中國(guó)電力，2000(9).

[2] 尤孝才,姚書(shū)振.我國(guó)地?zé)豳Y源勘查開(kāi)發(fā)利用及保護(hù)對(duì)策[J].中國(guó)礦業(yè)，2007 (6).

[3] 李曉華,馬馳.地?zé)崴Y源開(kāi)發(fā)引起的環(huán)境問(wèn)題分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009, 37 (18) .

[4] 詹麒.國(guó)內(nèi)外地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀淺析[J].理論與實(shí)踐，2009(7).