□ 王燕霞
地熱能通過先進的科技手段能夠實現可再生和不污染環境,與化石能源相比更為清潔、環保。但是,當加大對地熱資源利用的同時,也要認識到在地熱資源開發利用過程中存在的問題。這里面既有開發技術問題,也有資金問題、安全問題、政策問題等。只有在地熱資源開發的同時,采取切實可行的應對措施解決好這些問題,才能促進地熱資源的合理開發利用。
地熱能源雖然屬于較清潔的可再生能源,但是地熱水具有較強的不可再生性,如果開發不合理將過度消耗地熱資源,同時也可能導致環境破壞和污染。
問題一:開發不當造成的環境破壞和污染。
地面沉降。隨著近年地熱資源的開采量逐漸增加,抽取地下熱水引起水位下降,導致地層進一步的壓密,加劇了地面沉降的發生。根據天津市對市區的沉降測量表明,開采300米深度以下地下水,對地面沉降影響約占總沉降量的35%~50%。在人口居住區會造成住宅樓和其他建筑物基礎的坍塌,而在非人口居住區會對地表水徑流系統造成負面影響。

□ 河北雄縣小區居民家中采用地熱資源所鋪的地暖,使得室內溫度保持在19攝氏度。 胡慶明 攝
熱污染。熱污染是指溫度較高的地熱尾水在排放過程中,會向周圍環境釋放一定的熱量,使周圍的空氣或水體的溫度升高,從而影響環境和生物生長。目前在缺乏梯級利用的情況下,尾水的溫度較高。如果沒有采取地熱回灌或是相應的處理措施,會促使局部空氣和水體的溫度升高,改變生態平衡,進而影響附近生物的生長,影響水生生物的正常生活、發育、繁殖等。
大氣污染。在抽取地下熱水的過程中,隨著接近地表時壓力的降低,熱水中含有的一些氣體和懸浮物就會排放到大氣中,從而影響周圍的環境。化學污染主要包括鹽類污染和有害元素的污染。
誘發地震。地熱異常區多處于現代火山、近代巖漿活動地區或近代地殼構造運動活躍地區。這意味著地熱資源開發一般在自然斷裂通道和活斷層上,即地熱資源開發大部分在區域地震活動性強的地區內進行。
地溫變化。地溫隨深度的增加會逐漸升高,但在淺層地表范圍內,地下水對地溫起著控制作用,尤其在近地表土壤層內更是如此。過度開采使地溫升高,破壞土壤生態平衡。
問題二:地熱資源開發利用水平低,存在資源浪費等。
地熱資源開發利用規模化、產業化水平不高,企業生產布局、產品結構和利用方式不合理,重開發輕管理現象普遍存在,影響了地熱開發整體經濟效益的提高。部分地熱企業生產工藝流程落后,技術力量薄弱,經營粗放,競爭無序,盲目追求高額利潤,不按規定開采地熱資源,不采取綜合利用措施,資源利用率低。如采取直供、直排供暖方式的地熱井,其熱能利用率僅為20%~30%,造成了地熱資源的嚴重浪費。
問題三:地熱開發利用對常規能源和經濟形勢等因素十分敏感。
作為新型能源的一種,地熱的開發利用容易受到來自常規能源、世界經濟形勢、國家能源戰略的影響。常規能源如石油價格的波動限制了包括地熱資源在內的其他能源的開發利用進展。波動的世界經濟周期增加了地熱發展的不穩定性。同時,受可預測地熱資源量不確定性的影響,許多國家地熱發展的方向搖擺不定。
問題四:地熱開發利用亟待國家推動和國際合作。
地熱的開發利用對于技術和裝備要求是較高的,尤其在地熱發電方面更是如此。投資大、周期長、風險高意味著國家必須通過國家規劃、技術引進、項目示范、政策優惠等方式推動地熱資源的開發利用。雖然許多發展中國家擁有豐富的地熱資源,但卻由于缺乏先進的技術和管理經驗導致資源的低水平利用和浪費。因此必須加強技術、資金和資源的交流合作。
我國地熱利用始于上世紀70年代,到2010年直接利用設備8898兆瓦,排名世界第2位。地熱發電裝機容量24兆瓦,排名世界第18位。增強型地熱開發利用尚處于研究探索階段。世界地熱開發的普遍問題在我國同樣也普遍存在。部分地區盲目開發利用已經造成一定的環境破壞和資源浪費問題。同時,作為一個地熱資源相對豐富的發展中國家,我國的地熱開發利用還有一些特有的問題:
問題一:地熱資源勘查開發缺乏統一規劃。
我國對地熱資源開發還沒有形成統一的標準,這也致使一些地區對地熱資源開發利用缺少一個合理的、系統的規劃,部分已有規劃的地區最終也未能落實,造成了勘查無序和開發利用的盲目與滯后,地熱資源綜合利用程度和綜合經濟效益低下,全國地熱資源勘查評價程度低。
目前,全國大部分地區尚未開展大規模的地熱資源勘查,特別是我國西部地區的中低溫地熱資源,基本未開展正規的地熱勘探。這嚴重影響到地熱資源勘探開發規劃的制定、資源的利用,以及地熱產業的發展。另外,缺乏統一的勘查評價體系導致我國目前對地熱資源的開發僅限于對已發現資源的開發,沒有產生系統的勘探開發評價機構。
問題二:對地熱產業和地熱資源缺乏科學認識。
一方面,一些地熱資源豐富的地區難以把地熱資源優勢與經濟發展、生態環境和社會進步相結合,建立有自己特色的地熱產業。有的對地熱資源的綜合利用價值和產業化開發利用的意義認識不足,將地熱資源混同于一般的礦產資源或水資源。
另一方面,一些開發商對地熱資源的特點認識不清,造成地熱資源得不到合理開發和有效保護。地熱資源是在特定的地質、構造、水文條件和化學環境條件下形成的。由于埋藏深,補給途徑遠,再生能力弱,其資源量是有限的,并非取之不盡。要保持其資源的長期連續穩定開采,做到有計劃合理開發利用,防止盲目無序開采造成資源浪費和環境問題的發生。
問題三:地熱資源管理缺位,監督管理力度不夠大。
由于我國地熱大規模開發起步較晚,沒有建立起完善的法律體系,行政部門職能交叉重復,造成政出多門。雖然《可再生能源法》中涉及相關地熱開發,但是篇幅很少,概括簡略。此外,地熱雖屬礦產資源,但其開發利用卻要受到不同的行政部門的重復管理,嚴重影響了地熱資源勘查與開發利用的正常發展。
問題四:綜合開發利用效益低。
由于相關公益性勘查和政策法律體系的缺位,梯級利用沒有廣泛應用,目前我國對地熱資源的開發利用和管理尚處于自發分散的粗放階段,資源浪費現象極其嚴重。除少數城市外,我國的地熱開發僅停留在洗浴、游泳、養殖等少數項目上。
針對地熱資源開發過程中存在的這些問題,我們要深入分析,提出切實可行的解決方案,不斷推進我國地熱資源的發展,真正使地熱資源資源為建設能源節約型、環境友好型和諧社會服務。
第一,要從國家層面上將地熱能資源的開發利用提高到與風能、太陽能開發利用相同的高度;從政策扶持、資金投入等各方面支持地熱資源開發利用,加快低碳經濟和清潔能源發展,并且制定嚴格的地熱行業準入制度,以及地熱資源勘查開發和保護的資質制度,以規范地熱行業的投資行為。
第二,要進一步加強對地熱資源開發的科學研究,加強淺層地溫、深層地熱和增強型地熱的普查力度,摸清資源儲量和分布。鼓勵地熱開發利用新技術,加強對尾水凈化回灌、氦氣提純和硼提取等技術研究給予政府資金支持,對新技術的發現和利用給予一定的獎勵。并且盡快制定地熱資源開發利用和保護的相關法律法規和實施細則,以及嚴格的行業準入制度和地熱資源勘查開發與保護的資質制度,促進地熱產業健康有序發展。在《可再生能源法》框架下,力爭早日制定出地熱開發的優惠配套扶持政策,降低地熱開發成本,促進地熱產業快速發展。
第三,要發展地熱資源循環經濟,實現地熱資源可持續發展。可持續發展已經是當今世界發展的趨勢,地熱資源可持續發展意義在于,它是保證當前及未來經濟建設與社會發展的需要;同時,地熱的開發要盡量減少甚至不破壞自然環境。這就要我們必須以循環經濟理論為指導,采取有效的管理體制、先進的技術和完善的制度、法規來實現可持續發展。所以,我國地熱資源開發應當朝著吸收世界其他國家的先進經驗,加快推廣清潔生產技術,實現循環經濟的方向發展。
第四,要科學利用地熱資源,有效提高地熱資源利用率,實現資源利用與資源保護的統一,實現地熱資源資源的可持續發展。科學開發地熱資源需要先進的科學技術作為支撐,地熱的直接利用和梯級利用已成為主要發展趨勢。與地熱發電相比,直接利用地熱具有高達50%~70%的利用效率,而地熱發電僅為5%~20%。中國中低溫地熱資源豐富,中西部的大部分地區地熱類型齊全,分布廣泛。而高溫地熱資源僅分布在藏南、滇西和川西地區。因此我們要采取因地制宜、物盡其用的原則,充分發揮資源優勢,減少浪費,提高地熱利用率。
第五,要加大地熱水在農、林、牧、副、漁業方面更廣泛的利用,以地熱能源的發展促進其他行業的發展。如北京的小湯山地熱聯營開發公司利用地熱溫室種植優特種蔬菜,年獲利潤幾十萬元。湖北省英山地熱開發公司用地熱養殖水產每畝平均收入萬元。由此可見,地熱溫室有著顯著的經濟效益。
第六,要積極推進地熱在旅游業和房地產業的開發利用,進一步擴大地熱需求市場和發展空間,開發溫泉住宅區、溫泉度假村、溫泉康樂中心等,力爭使地熱房地產業和地熱旅游業得到合理的開發利用。
鏈接之四
國外專業地熱開發公司
雪佛龍公司:目前最大的能源公司之一,也是世界上最大的地熱開發商,已經成為全球地熱開發領域的領先者。雪佛龍的地熱項目主要集中在菲律賓和印尼,其發電能力已經具備生產1273兆瓦的產能。
冰島綠源公司:致力于地熱項目的勘探、開發、建設和運營。公司在冰島運營地熱發電廠HS Orka的發電裝機容量為175兆瓦、供熱為150兆瓦,是全球首個采用地熱發電及供熱機組的電站。該公司擁有先進的地熱供暖技術和管理經驗,形成了較為完善的技術體系。公司在德國、中國和菲律賓正在開發或運營多個地熱發電和供暖項目。
奧瑪特公司:在地熱和可再生能源發電領域處于世界領先水平。該公司采用垂直一體化的方式參與地熱開發的各個環節。除設計、開發、建造、運營地熱和可再生能源發電廠外,也參與設計、制造、銷售供地熱發電和可再生能源發電使用的動力裝置和其他發電設備。
殼牌石油公司:殼牌公司很早就投入了地熱研發領域。如在2001年初創建干熱巖研究小組,與意大利地熱能源公司ERGA、法國和德國電力公司合作在法國建設熱巖發電站等。目前,該公司正在薩爾瓦多建設一座5兆瓦的干熱巖地熱發電廠。
(王燕霞 整理)