地熱資源開發利用

我國地熱資源的來源、特點和開發利用方式

  地熱資源太陽能風能及潮汐能合稱為4大可再生資源,隨著我國社會經濟的發展,社會對改善能源結構、發展清潔能源的要求與日俱增,人們對地熱資源的來源、特點和開發利用方式表現出強烈的興趣。
  一、地熱資源的來源
  關于地熱的來源,有多種假說。一般認為,地熱主要來源于地球內部放射性元素蛻變放熱能,其次是地球自轉產生的旋轉能以及重力分異、化學反應,巖礦結晶釋放的熱能等。在地球形成過程中,這些熱能的總量超過地球散逸的熱能,形成巨大的熱儲量,使地殼局部熔化形成巖漿作用、變質作用。
  現已基本測算出,地核的溫度達6000°C,地殼底層的溫度達900-1000°C,地表常溫層(距地面約15米)以下約15公里范圍內,地溫隨深度增加而增高。地熱平均增溫率約為3°C/100米。不同地區地熱增溫率有差異,接近平均增溫率的稱正常溫區,高于平均增溫率的地區稱地熱異常區。地熱異常區是研究、開發地熱資源的主要對象。地殼板塊邊沿,深大斷裂及火山分布帶等,是明顯的地熱異常區。
  普查勘探地熱資源,一般采用地表地熱調查、鉆探和各種物探方法。紅外線遙感技術勘查中取得顯著效果。
  二、我國地熱資源特點
  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%,可采儲量相當于4626.5億噸標準煤。
  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,構成中國高溫熱田最富集的地帶;云南全國發現溫泉最多的省,高溫熱田主要分布在怒江以西的騰沖-瑞麗地區,約2O處;川西分布著8個高溫地熱區,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,其主要熱儲層為厚度數百米至數千米第三系砂巖、砂礫巖,溫度在40~80℃左右,已發現全國共有地熱溫泉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:藏南-川西-滇西水熱活動密集帶;臺灣水熱活動密集帶;東南沿海地區水熱活動密集帶;膠東、遼東半島水熱活動密集帶。從地質構造上看,我國地熱資源主要分布于構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。
 
  三、我國地熱資源開發利用方式
  1、地熱直接供暖燃煤鍋爐的大量使用是造成空氣受到嚴重污染的重要原因。北京市政府已明令規定在主要城區取消燃煤鍋爐,代之以燃油或燃氣,以減小大氣污染程度。但燃氣和燃油前期投入和運行成本都十分昂貴。而地熱資源的開發為這個問題的解決提供了一條可行之路。大力提倡與推廣地熱供暖,將對環保事業作出重要的貢獻。
  2、浴療保健北京地區的地熱水屬于中低溫熱礦水,富含鋰、氟、氡、偏硼酸、偏硅酸等多種礦物質,有一定的醫療、保健、養生作用。經常用熱礦水進行洗浴,對高血壓、冠心病、心腦血管、風濕病、皮膚病等有一定療效。熱礦水入室,無疑會大大提高居民的生活質。
  3、娛樂、旅游依托溫泉浴療,可以開發游泳館、嬉水樂園、康樂中心、會議中心、療養中心、溫泉飯店、溫泉度假村、高級賓館等一系列娛樂旅游項目。
  4、種植養殖可以依托地熱井,建造溫泉溫室種植名優花卉、特種蔬菜(供給大的飯店、賓館、酒樓之需)等,也可以用來發展旅游農業
  熱水養殖,可以大大縮短多種水生物的孵化期和生長周期。可以依托地熱資源發展高產魚類養殖業等養殖產業。
  5、余熱供暖用于洗浴、娛樂等方面的地熱水在使用后,熱水溫度依然很高,仍含有大量的熱能,如果能有效的加以利用,就會帶來巨大的經濟效益和社會效益。北京市地質勘察技術院與清華同方合作實驗成功了環保型地溫熱泵供暖系統,它可以從熱水,甚至冷水中提取熱能供暖,使地熱能的綜合利用率提高到了80%左右,其運行成本低于燃氣和燃油。這套系統的實驗成功為地熱水余熱供暖開辟了廣闊的天地。
  6、飲用礦泉水不少低溫地熱水,因其來源于深部,未受人為污染,并含有一些有益于人體健康的微量元素,可作為飲用天然礦泉水開發利用,我國開發的一些飲用天然礦泉水中,就有一部分是低溫地熱水。當地熱水的污染物指標、微生物指標及鋰、鍶、鋅、銅、鉻、鋇等組分的限量指標符合要求的條件下,水中有一項(或一項以上)指標符合表2.5.6的規定,可作為飲用天然礦泉水開發
  7、水產養殖溫度在30~45℃,符合TJ35漁業水質標準低礦化的地熱水,可用于水產養殖。我國較多的用于養殖鰻魚、羅非魚、對蝦、河蟹、甲魚等。
  8、農業利用一是利用地熱建立溫室種植名貴花卉、蔬菜等作物;二是用于農田灌溉或給土壤加溫。前者利用地熱水溫度在30~75℃之間,后者利用地熱水溫度一般在40℃以下。用于農田灌溉的地熱水水質應滿足農田灌溉用水水質標準。