开发地热资源 促进低碳生活

■ 李 华/周 勇

（中国国土资源经济研究院，北京 101149）

开发地热资源 促进低碳生活

■ 李 华/周 勇

（中国国土资源经济研究院，北京 101149）

地热资源的开发利用对于节约化石能源和保护生态环境以及促进低碳生活，可起到至关重要的作用。世界各国，特别是发达国家，都在开发地热资源。目前我国地热资源主要用于高温地热发电，地热供暖，医疗保健，洗浴旅游，种植养殖，工业生产等方面，尚处于发展阶段。以后应采取的策略是：理顺管理部门之间关系，加快相关制度建设；加大地热资源勘探投入，做好开发利用规划；加强科学指导，促进地热资源利用的可持续性发展；加强开采监管预警，保护地下水资源环境；建立统一的管理平台，促进地热资源合理开发利用。

开发； 地热资源； 低碳生活

地热资源是指能够为人类经济开发和利用的地热能、地热流体及其有用组分。地热资源按温度分级，分为高温地热资源（温度≥150℃）、中温地热资源（温度＜150℃且≥90℃）和低温地热资源（温度＜90℃）三级；按其地下埋藏深度可分为深层地热和浅层地热，深层地热是指埋藏在200米以下的地热资源，浅层地热是指埋藏在200米以上的地热资源。地热资源的开发和循环利用，不仅可以节约地球上大量的能源如煤炭、石油等矿产资源，而且可以对保护地球环境起到至关重要的作用。本文从国内外地热资源开发利用情况出发，对我国在勘探、开采和循环利用中应注意的问题做了分析，期望对我国在开发资源、保护环境、保护地球和引导人们进入低碳生活以启示。

1 国外地热资源利用现状

国际上开发利用地热能处于领先地位的有美国、中国、日本、瑞典和德国等国家，地热资源直接利用前10名的国家分别是美国、中国、冰岛、日本、土耳其、瑞士、匈牙利、德国、加拿大、瑞典。

在这些国家中，地热直接利用主要表现在地热发电、地热供暖、洗浴、游泳、温室、水产养殖、工业利用等，利用的比例结构如下图1所示[1]：

图1 2004年世界中低温地热资源利用结构比例图

在这些国家中，美国是世界地热发电装机容量最大的国家，同时也是利用热泵技术供暖和制冷最好的国家。美国一直积极应用地热发电，地热装机容量1990年为2774MW、1995年为2816MW、2000年为2228MW。日本地热资源丰富，拥有温泉2200处，热水井22000处。1995年在11个地热田中安装了总容量为312.3MW的12个发电机组，该装机容量相当于1999年全国总装机容量的0.23%，发电量的0.36%。日本依据其火山、地热资源等优势建起温泉保健所700多家，温泉旅馆一万多家，并利用地热显示和火山地貌等独特景观开展旅游。日本十分重视地热资源开发，广泛用于农业栽培、农产品加工、动物饲养、农业灌溉等。

1997年欧洲发展基金会重新提出热泵发展计划，欧洲一些国家采取积极的促进政策，迅速发展地源热泵市场。瑞典、瑞士、奥地利、挪威等国家地源热泵在家用供暖设备中占有很大比例，他们主要利用地下土壤埋盘管的地源热泵，用于室内地板辐射供暖及提供生活热水等。德国新增热泵单元数2008年约为1998年的10倍。图2显示了德国1996～2008历年新增热泵单元数[2]。科技理论和勘探技术方法，开展了对地区经济发展有影响的地热田勘查评价和区域地热资源评价，对我国地热资源的分布、形成与开发利用条件等有了一些规律性认识。目前，全国各省（区、市）都进行了地热资源勘查开发，应用范围日益

图2 德国1996～2008历年新增热泵单元数

近年来，地源热泵的利用在世界上发展迅速， 2005年，地源热泵在世界上33个国家已经安装了130万台装置，总装机15723MW，是2000年的2.98倍，每年增长24.4%，占世界地热直接利用总装机容量的56.5%，已是地热供暖份额的3.8倍。目前，全世界利用热泵技术开发的地热能已占地热直接利用总量的30%以上。

2 我国地热资源的开发利用状况

我国开发利用地热已有2000多年的历史，是世界上利用地热资源较早的国家之一。20世纪70年代初期，我国开始勘查开发隐伏地热资源，进入20世纪80年代，地热资源开发利用进入快速发展阶段。地热资源勘查开发国际合作与科技交流得到加强，引进了一些先进地热广泛。

根据1999年国土资源部地质环境司提供的资料，全国现有温泉数为2710处，已开发利用的约700余处。用于发电的有四处，其余主要用于采暖、洗浴、医疗、旅游、养殖和种植，其利用的比例结构如图3所示[1]：

图3 我国地热资源开发利用的比例结构

我国已开发地热资源主要用于：

2.1 高温地热发电

20世纪70年代后期，我国开始利用高温地热资源发电，先后在西藏羊八井、郎久建工业性地热发电站，总装机容量28.18MW。其中羊八井地热热电站装机容量25.18M W，利用每年1.095×107m3流量、温度130-170℃的水汽，实际发电稳定在18.5MW，约占拉萨电网全年供电量的40%，冬季超过60%。到1999年底，我国地热电站总装机容量达到32.08MW。具体情况见表1：

2.2 中低温地热直接利用

我国中低温地热直接利用主要在地热供暖、医疗保健、洗浴和旅游度假、养殖、农业温室种植和灌溉、工业生产等方面。并逐步开发了地热资源梯级利用技术、地下含水层储能技术等。

表1 我国地热电站装机容量一览表

（1）地热供暖：利用地热水供暖，以其清洁、对大气污染极小、运行成本低、资源综合利用收益高等优点，再加上热泵技术，在常规能源比较短缺且有条件开发地热资源的地区，受到了普遍重视，并收到了明显的经济社会效益，其发展前景广阔。据统计，在1990年，全国地热供暖面积为190万m2，到2000年就发展到1100万m2，目前连同地源热泵供暖面积已接近2000万m2，增长速度很快。参见表2[3]。

表2 我国地热供暖情况表

（2）医疗保健：地热流体中具有较高的温度、含有特殊的化学成分与气体成分、少量生物活性离子及放射性物质等，人体各系统器官功能调节具有明显的医疗和保健作用。在各温泉疗养院中，利用地热可以进行水疗、气疗和泥疗等。据统计，用于医疗保健的地热田在全国已有126处，遍及全国20多个省（区、市）。

（3）洗浴和旅游度假[4]：据不完全统计，全国已建温泉地热水疗养院200余处，突出医疗利用的温泉浴疗有430处。除疗养院外，在已经开发利用的地热田中，全部或部分用于洗浴方面约占热田总数60%以上。我国地热旅游开发常见的形式有：利用奇特的地热景观来发展旅游，如当地有喷泉、间隙喷泉、沸泉、沸泥塘、喷气孔等奇特的地热地质现象；利用当地地热资源及秀丽的山水景色开发以温泉浴、度假村、娱乐为一体的地热旅游项目；利用现代大型地热温室中人工山水和奇花异草设置茶座或构成生态园餐厅；利用现代大型农业地热温室，开发高科技农业参观、购物；利用地热水产养殖和现代化高密度水产养殖技术，开发包括垂钓在内的地热水产；利用著名温泉文化开发旅游业等。

（4）养殖：地热养殖现已遍及20多个省（区、市）的47个地热田，建有养殖场约300处，鱼池面积约445万m2。全国水产养殖耗水量约占地热水总用水量的5.7%左右，主要养殖罗非鱼、鳗鱼、甲鱼、青虾、牛蛙、观赏鱼等以及鱼苗越冬。由于各地温泉养殖业迅速发展，新鲜成鱼畅销海内外，取得显著经济效益。

（5）农业温室种植和灌溉：

地热是一种复合型资源，非常适合生物的反季节、异地养殖与种植。利用地热能可以为温室供暖，利用地热水可以进行温带水生物的养殖，地热水中的矿物质还可以为生物提供所需的养分。据统计，全国现共有地热温室和大棚133万m2，其中仅河北省就占47万m2。利用地热水进行农业种植灌溉，不仅可以促进早熟，而且还有明显的增产效果。

（6）工业生产：地热用于工业生产目前主要用于纺织印染、洗涤、制革、造纸与木材、粮食烘干等，其中温泉区地下热水在纺织工业及化工工业方面均获得较好的利用和效益。我国地热资源的开发利用仅2008年就使全国二氧化碳减排1987万吨[5]，大大减少了二氧化碳的排放量，充分地保护了环境。

3 我国地热资源开发利用的应对策略

3.1 理顺管理部门之间的关系，加快相关制度建设

目前我国地热资源的开发利用处于发展时期，在地热资源的勘探、储量评审、开发利用、资源的税收以及管理上的关系尚未明确，法律法规等制度建设严重滞后于地热资源开发利用发展的需要。因此，我们必须加紧制定相应的规章制度和法律法规体系，使地热资源从勘探、储量评审对开发利用做到有章可循，有法可依，使地热资源开发利用规范化管理。

3.2 加大地热资源的勘探投入，做好地热资源开发利用规划

近年来地热勘查开发是由各种所有制经济主体参与和推动的，基础地热地质勘查工作薄弱，后备资源不足，地热资源勘探投入过少，对于地热资源规划的评价、论证和区域性地热田资源勘查评价等基础性、区域性勘查工作尚未展开，地热资源市场供需矛盾日益突出；再加上地热资源的开发利用缺少统一的规划，有许多地方存在着盲目开采和项目建设。因此，在加大地热资源勘探投入的基础上，还要做好地热资源开发利用的统一规划，使地热资源开采更加趋于规范化和合理化，从而更好地、有序地开发利用地热资源。

3.3 加强地热资源开发利用科学指导，促进地热资源可持续利用

地热资源的开发利用除了要建立全面统一的开发利用规划外，还必须依靠科学的指导。有许多地方地热资源开发利用规模化、产业化水平不高，热能利用率低，资源浪费比较严重；许多地方地热资源井采地热水回收率低，利用方式单一；还有许多地方地热资源梯级开发利用和开采回灌措施没有得到落实和实施，废弃了大量的高温、高矿化度的地热水，造成了地热资源的严重浪费，等等。因此，我们必须以现代科学为指导，对地热资源开发利用进行合理布局，合理开采、有效保护地热资源，使之合理、有效、可持续的发展。

3.4 加强地热资源开采监测预警，更好地保护地下水资源环境

随着地热资源的开采和回灌措施的进一步实施，势必会带来地面沉降和影响地下水资源环境。因此，我们在进行地热资源开采的同时，一定要做好地下水资源的监测预警工作，实时了解地热资源开采带来的地面沉降和对地下水资源环境的影响情况，更好地保护地下水资源环境。

3.5 建立统一的地热资源管理平台，促进地热资源的合理开发利用

随着地热资源开发利用规模的日益扩大，我们必须建立全国的地热资源管理信息系统，科学地规划和指导我国地热资源的开发利用，为我国有序、合理、高效地开发利用地热资源打下坚实的基础。

[1]詹麒.国内外地热开发利用现状浅析[J].理论与实践理论月刊,2009(7):31-33.

[2]R.Curtis(英)，J.Lund(美),B. Sannet(德),L.Rybach(瑞士)，G.Hellstrom(瑞典).徐巍，译.地热热泵-适合于任何地方的地热能源:当前世界发展状况[C].浅层地热能论文集[A].北京:中国地质调查局发展研究中心,2007.

[3]田廷山,李明朗,白冶.中国地热资源及开发利用[M].北京:中国环境科学出版社，2006.

[4]徐军祥.我国地热资源与可持续开发利用[J].资源与环境,2005(4):139-141.

[5]韩建光,蒋宗霖,田颖,李世豪.中国地热资源及开发利用[J]消费导刊·理论版,2008(23):12.

F407.2;P314.2

B

1672-6995(2010)04-0020-04

2010-04-15

李华（1964-），男，湖北省天门市人，中国国土资源经济研究院副研究员，工学学士，主要研究方向：环境资源经济。