地热地质特征及地热资源的开发利用分析

地热地质特征及地热资源的开发利用分析

刘佳音

河北省廊坊市自然资源和规划局河北廊坊065000

摘要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。地热资源是一种可以再生的环保型能源，当前，世界各国都加大对地热资源的研究开发力度，从而减少对石油、煤炭等资源的依赖程度，利用好地热资源可以减少温室气体的排放，对于缓解气候变暖的趋势，改变能源利用结构，起到节能降耗的目的，如何开发利用好地热资源是摆大广大科技人员面前的一道难题。本文就河北省地热地质特征及地热资源的开发利用展开探讨。

关键词：地下热水资源；资源禀赋；地热资源开发

引言

随着城市化进场的加快及国家绿色能源战略的快速推进，利用深部地热进行集中供暖的方式在我国步入了快速发展阶段。这种供暖方式不仅能大大降低因电、气设备取暖带来的高昂费用，而且能有效避免传统取暖方式下游产业可能造成的环境污染，为建设青山绿水宜居城市提供清洁能源保障。

1地热资源开发利用现状

我国对地热资源的开发利用主要体现在发电和直接应用两个不同的方向，具有一定温度值的地热资源可以用于发电，如果河北省的地热资源温度处于中低水平，那么可以对地热资源直接进行应用。对于温度值不大于25度的浅层地热资源，应该采用地源热泵供暖空调系统来实现对建筑物的供暖或者制冷，例如河北地区利用地热来对房屋进行供暖，北京以及东南沿海地区存在的中深层地热资源用来供人们来进行疗养以及旅游度假。当前，国内利用中深层的地热资源进行供暖的面积超过上亿平米。虽然我国的地热资源储量位居世界前列，开采利用方面也处于领先地位，可是利用该能源进行发电还比较落后。我国的地热资源发电装机总容量只有28兆瓦左右，在世界排名中处于18位，这与我国丰富的地热资源极不匹配。最近国内的地热资源开发利用情况有所改进，地源热泵使用效率能超过57%，地热资源进行供暖占比可达到20%，已经超过占比为18%的温泉洗浴，地热资源的开发利用优势逐渐发挥出来。

2地热资源的特点分析

在进行地质学研究过程中，一些地壳内部的热能是可测的，通过对地表温度和地壳内部存在的温度梯度进行推算可以了解到地壳内部不同深度能够储存温度的范围。在地质学理论中，地质构造出现活动的地区，活动越强烈或出现活动越频繁使得该地区的储能能力显著提高，地壳内部地热资源会更加丰富。在一些构造较为稳定，很少出现新的地质变化的地区，地热资源相对较少。我国由于地域广大，不同地区的地质特征存在很大差别，因此在地热资源分布方面来说呈现出一种不均匀的情况。在藏区南部、台州西部以及厦门地区，地热资源相对较多，平均可达到100~150左右，而在藏区北部的羊湖盆地、羌胡盆地以及我国北部的鄂尔多斯盆地和四川盆地，相对而言地壳内部的地热资源相对较少，平均只能达到55~80之间。在我国沉积盆地中，地壳内部温度一般在1.5℃~4℃之间，平均而言在3℃左右。地壳温度是由地核中辐射出的能量以及地壳内部构成共同决定的。地壳温度最高值主要集中在云南腾冲地区、北部湾地区以及厦门地区，这些地区在地质变化过程中所形成的地质结构易于地温能量的保存。同时，这些地区所具有的共同特点是地壳内部结构不太稳定，因此使得由于地质变化出现的温度容易被储存。在这些地区温度值一般都在3℃~4℃之间。这种地温较高的地区大约占全国沉积盆地总面积的十分之一左右，其余大部分沉积盆地温度都在2℃~3℃之间，还有一些低于2℃，主要分布在四川盆地以及柴达木盆地等地域。

3地热资源的开发利用措施

3.1提升勘察程度

提升勘察程度是解决地下热水资源勘察程度低的问题的可行措施。加强地热资源开发利用的规划指导，是提升勘察程度的可行措施。在明确省内地热资源现状的基础上，制定科学化的地热资源开发利用规划，并要避免地热资源的无序开发。

3.2加强地热资源开发的管理制度建设

通过建立地热资源的相关管理制度，实现对地热资源的科学合理开发利用，并加强统一的规划和管理，提高地热资源的开发利用效率。日常加强对地热资源开发利用的监督管理工作，并采取有效的措施，避免出现“乱采、乱用”的现象。此外，还应加强对地热的动态监测工作，全面掌握地热资源的储存量和分布情况，并实时观测地下水的水位、水质和水温等动态变化情况，确保科学的进行地热资源的开发利用。

3.3提升地热资源开发利用水平

在对河北省地热资源进行开发利用的过程中，不管是直接对地热水或其他形式进行利用还是用地热进行发电，都不可避免的要进行管道安装以及各种泵的设置。同时井口装置、换热器以及其他专用设备随着时间的推移出现各种问题的处理也是现阶段进行地热资源应用的重要方面。地热水中由于大部分含有硫或其他化学物质，不可避免的就会对管道或设备造成腐蚀，腐蚀以后的设备会产生各种安全隐患。当地下温度较高的水通过管道进行运输过程中，由于地面温度和压力与地下具有差别，各种离子浓度会随着发生一定的改变，一些溶解度较小的物质会由于温度改变而析出，析出后的固体物质会在管道壁上进行板结，长期下去不仅会造成管道设备腐蚀，同时还会出现堵塞等各种不利状况。现阶段解决这种问题采取的主要方法有以下几种，首先是设置防腐层，通过涂抹防护漆等对管道设备进行保护，以达到避腐蚀的作用。其次是在对管道进行铺设之前选择防腐效果较好的管道种类，根据所要运输的地热水中含腐蚀物质的不同选择合适的管道材质，在管道设计过程中加大管道及其附属设备的腐蚀富余量，即使进行少量腐蚀依然可以进行正常工作。最后，可以通过向运输的地热水中添加一些试剂对腐蚀物质进行消除。同时添加一些除垢剂等，避免由于管道堵塞而造成较为严重的后果，加强保养，定期进行养护，保证地热运输体系的正常运转。

3.4加强地热企业管理

为鼓励企业科学开发、利用地热资源，政府部门可以为一些坚持可持续开发理念的企业提供一定的优惠政策。根据省内不同地区的实际情况，开展地热示范工程建设，也可以为地热资源的可持续开发利用提供保障。地下热水资源开发与城镇规划之间的结合，可以在改善人居环境质量的基础上，促进地热资源开发的生态环境效应、社会效益与经济效益的提升。

结语

对地热资源进行开发利用与我国的新能源产业建设的要求完合吻合，同时也与绿色环保的发展理念保持一致，可以有效的避免对环境造成的污染以及对气候变化带来负面的影响，改变我国现有的能源组成结构，改变经济增长方式。与此同时，我国的新型城镇化建设的不断推进，新型能源发展利用规划的进一步落实，地热资源拥有用良好的市场空间以及持续健康的发展前景。

参考文献

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