齊齊哈爾淺層低溫地?zé)豳Y源的綜合開(kāi)發(fā)

摘要：齊齊哈爾低溫地?zé)豳Y源豐富，但是一直未被有效合理利用，通過(guò)利用前人工作成果，使用地源熱泵技術(shù)對(duì)本市的低溫地?zé)豳Y源進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，有利于推動(dòng)我市綠色產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。

關(guān)鍵詞：淺層低溫地?zé)豳Y源;地源熱泵;環(huán)境效益;社會(huì)效益

中圖分類(lèi)號(hào)：X382 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）06-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.116

Comprehensive development of shallow low temperature geothermal resources in Qiqihar

Li Hongguang

（Heilongjiang Province Nonferrous Metal Geological Exploration Team 706，Qiqihar Heilongjiang 161000，China）

Abstract：Qiqihar is rich in low-temperature geothermal resources， but it has not been effectively and reasonably utilized. Through the use of previous work results， the use of ground source heat pump technology to further develop the low-temperature geothermal resources of the city is conducive to promoting the process of green industrialization of the city.

Key words：Shallow low temperature geothermal resources;Ground source heat pump; Environmental benefits;Social benefits

地?zé)豳Y源作為一種可再生的清潔能源，它具有無(wú)污染、潛力大、易開(kāi)發(fā)等特點(diǎn);同時(shí)由于地?zé)豳Y源是在特定的地質(zhì)構(gòu)造與地質(zhì)環(huán)境下形成的，其埋藏深度大，補(bǔ)給途徑遠(yuǎn)，造成其再生能力較弱。而早期的地?zé)衢_(kāi)發(fā)模式，開(kāi)發(fā)利用率低，造成地?zé)豳Y源的浪費(fèi)，并且還造成地下水、廢熱以及地面沉降等不同程度的環(huán)境污染;所以只有在科學(xué)合理的開(kāi)發(fā)利用下，地?zé)豳Y源才可以綻放出它應(yīng)有的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)。

目前，我國(guó)和國(guó)外許多地區(qū)的地?zé)豳Y源都在廣泛開(kāi)發(fā)，目的是將資源的優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)利益。京津地區(qū)的利用地?zé)峁┡膮^(qū)域面積為3.5×107m2。天津市塘沽區(qū)面積達(dá)8×105m2，累計(jì)處理113個(gè)鍋爐，每年冬季減少1 276t煙塵和1 220t有害氣體;在北京、西安和其他地方，高品質(zhì)和有價(jià)值的蔬菜在大的地?zé)釡厥覂?nèi)種植;并且利用溫泉種植稀有花卉苗木，獲得了明顯的商業(yè)回報(bào);目前地?zé)釕?yīng)用已擴(kuò)大到城市地區(qū)的集中取暖、種植、飼養(yǎng)、保健、旅游、發(fā)電等方面。在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境方面均取得良好的效益。

地?zé)豳Y源按照溫度劃分可以分為高溫、中溫、低溫地?zé)豳Y源，具體劃分見(jiàn)表1。

我國(guó)的地?zé)豳Y源相對(duì)豐富，地?zé)豳Y源總量占全球的7.9%，其相當(dāng)于4.626×1011t標(biāo)準(zhǔn)煤。從我國(guó)的地?zé)豳Y源分布圖中可以清楚地知道我國(guó)的地?zé)豳Y源主要以中低溫地?zé)豳Y源為主;其中黑龍江又以低溫地?zé)豳Y源為主，究其主要原因在于地?zé)豳Y源的分布特點(diǎn)。大于150℃的高溫地?zé)豳Y源帶主要出現(xiàn)在地殼表層各大板塊的邊緣，如板塊的碰撞帶，板塊開(kāi)裂部位和現(xiàn)代溝谷帶。小于150℃的中、低溫地?zé)豳Y源則分布于板塊內(nèi)部的活動(dòng)斷裂帶、斷陷谷和坳陷盆地地區(qū)。

根據(jù)資料顯示，松遼盆地的地?zé)豳Y源豐富，不僅在松遼盆地中部的大慶市和北部的林甸縣，而且在松遼盆地西部的齊齊哈爾都是如此，因?yàn)槠渎∑鸷蜕w層配置適當(dāng)，結(jié)構(gòu)合理，使其地溫梯度較高，具有很好的地?zé)釛l件。由于地?zé)釛l件優(yōu)良，大慶市龍鳳區(qū)中部和東部地區(qū)地?zé)豳Y源的勘探取得了實(shí)際成果，Sa-49號(hào)井、Dongxin-1號(hào)井、Dongxin-3號(hào)井、Dongxin-4號(hào)井和Dongxin-5號(hào)井都有地?zé)崴a(chǎn)出。北部鄰接區(qū)林甸縣地?zé)岬目碧胶烷_(kāi)發(fā)也取得了重大進(jìn)展，并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，已全部開(kāi)發(fā)了10多口熱水井。這表明黑龍江的低溫地?zé)豳Y源的商業(yè)潛力巨大;因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，研究、勘探、開(kāi)發(fā)和利用齊齊哈爾市的地?zé)豳Y源對(duì)于促進(jìn)該區(qū)域的全面經(jīng)濟(jì)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)多產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重大的實(shí)際和歷史意義。

松遼盆地地區(qū)地?zé)豳Y源的特點(diǎn)是地溫梯度高，熱流溫度高，地?zé)崽荻绕骄鶠?.3℃/100m。齊齊哈爾市扎龍地區(qū)的地溫梯度在（3.2～3.6℃/100m），從西北的3.2℃/100m上升到東南（扎龍自然保護(hù)區(qū)）的3.6℃/100m。齊齊哈爾市地溫梯度的變化主要受到基底結(jié)構(gòu)、斷裂構(gòu)造和巖石巖性的影響;齊齊哈爾市位于松遼盆地西側(cè)的斷階區(qū)上，其結(jié)構(gòu)發(fā)展緩慢，造成地表水的滲透，使其西部形成了較低的地?zé)崽荻?在其他地區(qū)，地?zé)崽荻认鄬?duì)較高，這是因?yàn)槟劢髷嗔逊忾]分割的影響;其地溫增高方向與斷裂走向還有巖漿侵入的方向相對(duì)應(yīng)，充分說(shuō)明了這一點(diǎn)。

近年來(lái)，齊齊哈爾市區(qū)內(nèi)及周邊開(kāi)發(fā)多處溫泉洗浴，充分說(shuō)明了，齊齊哈爾市的低溫地?zé)豳Y源相當(dāng)豐富，但是鑒于技術(shù)和開(kāi)發(fā)原因，一直未有效利用。隨著技術(shù)的進(jìn)步和國(guó)家對(duì)節(jié)能減排的要求，熱泵技術(shù)的突破為我們開(kāi)發(fā)利用低溫地?zé)豳Y源提供了新的方向。

地源熱泵是一種高效、節(jié)能、無(wú)污染、有利于可持續(xù)發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)，地源熱泵技術(shù)是通過(guò)消耗一部分電能，收集溫度相對(duì)穩(wěn)定的地下水、土壤的能量，在冬季把熱能通過(guò)供暖系統(tǒng)輸送到需要供暖的地方，并且可以把室內(nèi)殘留的熱量在夏季可轉(zhuǎn)移到低溫?zé)嵩粗校_(dá)到制冷的目的：地面熱泵不需要人工的冷熱源，冬季可替代傳統(tǒng)的供熱取暖方法，如鍋爐或市政網(wǎng)絡(luò)和中央空調(diào);在夏季，可以通過(guò)向土壤、地下水或地表水反向輸熱，取代建筑物中的空調(diào)制冷設(shè)備;同時(shí)，它可以提供生活用水，節(jié)能環(huán)保。

據(jù)統(tǒng)計(jì)綜合發(fā)展冬季地?zé)峋┡瑔慰诘責(zé)峋磕昕晒?jié)省3 000t煤炭，減少6 000m3二氧化碳、37t二氧化硫排放和減少943t灰渣。在取熱不取水，盡量保證地下水資源的安全性前提下，通過(guò)利用熱泵技術(shù)，將地下低溫?zé)崮芴崛〕鰜?lái)，用于供熱來(lái)解決我市冬季供熱取暖的緊迫需求，現(xiàn)有技術(shù)條件已經(jīng)完全符合相關(guān)規(guī)范;并且其產(chǎn)出比相當(dāng)可觀。以山東富爾達(dá)空調(diào)設(shè)備有限公司2012年提供解決方為例，在已有熱井的前提下，假設(shè)工程所在地的實(shí)際井水溫度為7℃，冬季時(shí)井水7℃進(jìn)入熱泵機(jī)組中，3℃出機(jī)房回灌地下，供熱面積70 000m2，供暖出水溫度可達(dá)45～50℃。地溫?zé)岜眉夹g(shù)完全沒(méi)有空氣環(huán)境污染，并且齊齊哈爾熱水井水溫都在30℃以上，供熱成本和技術(shù)難度進(jìn)一步降低，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，而環(huán)境價(jià)值不可估量。

個(gè)人認(rèn)為利用地源熱泵開(kāi)發(fā)利用我市的低溫地?zé)豳Y源，理論技術(shù)上已經(jīng)成熟，可以進(jìn)入實(shí)際開(kāi)發(fā)利用的階段。而進(jìn)一步的綜合開(kāi)發(fā)利用并結(jié)合我市實(shí)際情況，因地制宜的開(kāi)展淺層低溫地?zé)豳Y源的市場(chǎng)化，有利于我市環(huán)境、經(jīng)濟(jì)雙向發(fā)展，有助于提高我市的能源綜合利用率水平，能進(jìn)一步推動(dòng)我市綠色產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。

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收稿日期：2020-05-01

作者簡(jiǎn)介：李紅光（1987-），男，漢族，本科學(xué)歷，物探工程師。