浅谈湖北省浅层地热能开发管理与环境保护
王泽锋, 刘长宪, 肖建红
王泽锋, 刘长宪, 肖建红
(湖北省地质环境总站 湖北武汉 430051)
摘 要: 浅层地热能是一种可再生的新型环保能源。对湖北省浅层地热能资源利用, 建立浅层地热能资源开采管理模型, 完善和保护好浅层地热能资源进行分析, 认为浅层地热能资源应依靠科技进步, 提高浅层地热能资源勘查开发利用水平, 为各级政府及主管部门制定政策, 加强管理, 合理开发利用浅层地热能资源提供有力的技术支撑。
关键词: 浅层地热能; 开发利用; 管理; 保护
引言
浅层地热能是指地表以下一定深度范围内(一般为恒温带至200 m埋深), 温度低于25℃ , 在当前技术经济条件下具备开发利用价值的地球内部的热能资源。2006年1 月1日起中国??可再生能源法??开始实施, 浅层地热能是一种可再生的新型环保能源, 也是一种特殊矿产资源, 利用前景广阔。
浅层地热能的开发对构建资源节约型和环境友好型社会、保障能源安全、改善现有能源结构、促进节能减排战略目标的实现具有非常重要的意义。浅层地热能利用在湖北省刚刚起步。近年来湖北省开展浅层地热能试验研究, 取得了一些经验, 为地热(地源)热泵系统的大力发展做好准备, 扩大浅层地热能的开发利用规模必将在省内各大城市有巨大发展前景[ 1, 2] 。
1、 湖北省概况
1. 1 自然地理
湖北省(图1 )位于中国中部, 东邻安徽, 南界江西、湖南, 西连重庆, 西北与陕西接壤, 北与河南毗邻。
地理坐标为: 东经108°21′42″～ 116°07′50″,北纬29°01′53″～ 33°06′47″; 包括武汉市、黄石市、襄樊市、十堰市、荆州市、宜昌市、荆门市、鄂州市、孝感市、黄冈市、咸宁市、随州市、恩施市、仙桃市、潜江市、天门市、神农架17个市、州(含直管市和神农架林区)。全省总人口约6 050万人。
2008年湖北省完成生产总值11330.38亿元, 成为全国13个GDP总量突破1万亿元的省(市)之一。
1. 2 气象水文
该地处亚热带季风气候区, 四季分明, 具有冬季寒冷、夏季炎热, 春秋两季气温变化大的特点。
全省多年平均日照时数为1200～2200h, 辐射总量为85～114 kcal/c㎡, 多年平均气温15～17℃ , 由北向南逐渐上升。
2 、浅层地热能开发利用资源管理
2. 1 湖北省浅层地热能资源调查评价
根据国土资源部安排, 由湖北省地质环境总站承担湖北省浅层地热能调查评价项目。全省拟开发利用的浅层地热能重点城市包括武汉城市圈区域(武汉市、黄石市、鄂州市、黄冈市、孝感市、咸宁市、天门市、潜江市、仙桃市) , 以及襄樊市、宜昌市、十堰市、恩施市等重要城市。
该项目开展浅层地热能资源调查, 进行资源量评价, 了解开发利用现状, 圈定具有勘探和开发利用浅层地热能资源的适宜区, 浅层地热能资源调查查明区域地热地质背景及浅层地热地质条件, 确定可开发的地区及资源可开采量, 对浅层地热能综合利用进行评价。补充必要的获取岩土体热传导率、渗透率等参数, 为建立浅层地热能可持续利用提供基础资料。
2. 2 湖北省浅层地热能资源
根据专家推算, 中国近百米内的土壤每年可采集的低温能量是该国目前发电机装机容量4 亿千瓦的3750倍, 而百米内的地下水每年可以采集的低温能量也有2亿千瓦, 资源量相当可观。浅层地热能资源以水资源为载体, 水温低于湖北省平均气温5～7℃ 即可利用, 而湖北省一般地下水温高于气温。湖北省水资源丰富, 据资料反映全省多年平均降水量2 124.7×108m3, 地表水入省水量6 999×108m3, 出省水量7956×108m3, 地表水资源总量1 031.9×108m3。地下水允许开采量165.21×108m3/年, 地下水开采总量达13.97×108m3, 占可开采量的8.46% 。地下水开采程度总体不高, 各地市的开采程度在1%～40% 之间, 具有较大的开发潜力, 为浅层地温能的开发利用提供了强有力的保障。因此各级政府大力支持控制浅层地热能资源量, 指导浅层地热能资源的开采选址、开采量的确定。同时充分利用本省众多的地表水源、地下水源,保护好开采区浅层地热能资源, 使之产生更高的经济效益, 最大限度地发挥浅层地热能资源, 预测开发利用产生的环境影响, 保证浅层地热能资源的可持续利用势在必行。笔者认为, 湖北省局部地段存在地热异常的地质条件(已有地热水异常地段除外) , 加强热源、热储层、盖层和热运移通道的研究, 浅层地热能资源量将增加。如奥陶系灰岩具有热导异常及良好的储热构造, 因此加强湖北省地区, 特别是武汉市城市圈中奥陶系地层分布、岩溶发育规律、热储层地质条件、热传导特征的勘查研究工作, 将具有深远意义。
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