淺談湖北省淺層地熱能開發(fā)管理與環(huán)境保護
王澤鋒, 劉長憲, 肖建紅
王澤鋒, 劉長憲, 肖建紅
(湖北省地質(zhì)環(huán)境總站 湖北武漢 430051)
摘 要: 淺層地熱能是一種可再生的新型環(huán)保能源。對湖北省淺層地熱能資源利用, 建立淺層地熱能資源開采管理模型, 完善和保護好淺層地熱能資源進行分析, 認為淺層地熱能資源應(yīng)依靠科技進步, 提高淺層地熱能資源勘查開發(fā)利用水平, 為各級政府及主管部門制定政策, 加強管理, 合理開發(fā)利用淺層地熱能資源提供有力的技術(shù)支撐。
關(guān)鍵詞: 淺層地熱能; 開發(fā)利用; 管理; 保護
引言
淺層地熱能是指地表以下一定深度范圍內(nèi)(一般為恒溫帶至200 m埋深), 溫度低于25℃ , 在當前技術(shù)經(jīng)濟條件下具備開發(fā)利用價值的地球內(nèi)部的熱能資源。2006年1 月1日起中國??可再生能源法??開始實施, 淺層地熱能是一種可再生的新型環(huán)保能源, 也是一種特殊礦產(chǎn)資源, 利用前景廣闊。
淺層地熱能的開發(fā)對構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會、保障能源安全、改善現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)、促進節(jié)能減排戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)具有非常重要的意義。淺層地熱能利用在湖北省剛剛起步。近年來湖北省開展淺層地熱能試驗研究, 取得了一些經(jīng)驗, 為地熱(地源)熱泵系統(tǒng)的大力發(fā)展做好準備, 擴大淺層地熱能的開發(fā)利用規(guī)模必將在省內(nèi)各大城市有巨大發(fā)展前景[ 1, 2] 。
1、 湖北省概況
1. 1 自然地理
湖北省(圖1 )位于中國中部, 東鄰安徽, 南界江西、湖南, 西連重慶, 西北與陜西接壤, 北與河南毗鄰。
地理坐標為: 東經(jīng)108°21′42″～ 116°07′50″,北緯29°01′53″～ 33°06′47″; 包括武漢市、黃石市、襄樊市、十堰市、荊州市、宜昌市、荊門市、鄂州市、孝感市、黃岡市、咸寧市、隨州市、恩施市、仙桃市、潛江市、天門市、神農(nóng)架17個市、州(含直管市和神農(nóng)架林區(qū))。全省總?cè)丝诩s6 050萬人。
2008年湖北省完成生產(chǎn)總值11330.38億元, 成為全國13個GDP總量突破1萬億元的省(市)之一。
1. 2 氣象水文
該地處亞熱帶季風氣候區(qū), 四季分明, 具有冬季寒冷、夏季炎熱, 春秋兩季氣溫變化大的特點。
全省多年平均日照時數(shù)為1200～2200h, 輻射總量為85～114 kcal/c㎡, 多年平均氣溫15～17℃ , 由北向南逐漸上升。
2 、淺層地熱能開發(fā)利用資源管理
2. 1 湖北省淺層地熱能資源調(diào)查評價
根據(jù)國土資源部安排, 由湖北省地質(zhì)環(huán)境總站承擔湖北省淺層地熱能調(diào)查評價項目。全省擬開發(fā)利用的淺層地熱能重點城市包括武漢城市圈區(qū)域(武漢市、黃石市、鄂州市、黃岡市、孝感市、咸寧市、天門市、潛江市、仙桃市) , 以及襄樊市、宜昌市、十堰市、恩施市等重要城市。
該項目開展淺層地熱能資源調(diào)查, 進行資源量評價, 了解開發(fā)利用現(xiàn)狀, 圈定具有勘探和開發(fā)利用淺層地熱能資源的適宜區(qū), 淺層地熱能資源調(diào)查查明區(qū)域地熱地質(zhì)背景及淺層地熱地質(zhì)條件, 確定可開發(fā)的地區(qū)及資源可開采量, 對淺層地熱能綜合利用進行評價。補充必要的獲取巖土體熱傳導(dǎo)率、滲透率等參數(shù), 為建立淺層地熱能可持續(xù)利用提供基礎(chǔ)資料。
2. 2 湖北省淺層地熱能資源
根據(jù)專家推算, 中國近百米內(nèi)的土壤每年可采集的低溫能量是該國目前發(fā)電機裝機容量4 億千瓦的3750倍, 而百米內(nèi)的地下水每年可以采集的低溫能量也有2億千瓦, 資源量相當可觀。淺層地熱能資源以水資源為載體, 水溫低于湖北省平均氣溫5～7℃ 即可利用, 而湖北省一般地下水溫高于氣溫。湖北省水資源豐富, 據(jù)資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, 地表水資源總量1 031.9×108m3。地下水允許開采量165.21×108m3/年, 地下水開采總量達13.97×108m3, 占可開采量的8.46% 。地下水開采程度總體不高, 各地市的開采程度在1%～40% 之間, 具有較大的開發(fā)潛力, 為淺層地溫能的開發(fā)利用提供了強有力的保障。因此各級政府大力支持控制淺層地熱能資源量, 指導(dǎo)淺層地熱能資源的開采選址、開采量的確定。同時充分利用本省眾多的地表水源、地下水源,保護好開采區(qū)淺層地熱能資源, 使之產(chǎn)生更高的經(jīng)濟效益, 最大限度地發(fā)揮淺層地熱能資源, 預(yù)測開發(fā)利用產(chǎn)生的環(huán)境影響, 保證淺層地熱能資源的可持續(xù)利用勢在必行。筆者認為, 湖北省局部地段存在地熱異常的地質(zhì)條件(已有地熱水異常地段除外) , 加強熱源、熱儲層、蓋層和熱運移通道的研究, 淺層地熱能資源量將增加。如奧陶系灰?guī)r具有熱導(dǎo)異常及良好的儲熱構(gòu)造, 因此加強湖北省地區(qū), 特別是武漢市城市圈中奧陶系地層分布、巖溶發(fā)育規(guī)律、熱儲層地質(zhì)條件、熱傳導(dǎo)特征的勘查研究工作, 將具有深遠意義。
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