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地?zé)豳Y源開發(fā)利用

呼和浩特地?zé)崮荛_發(fā)利用現(xiàn)狀及前景分析

  地?zé)崮?/a>是指在當(dāng)前的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和地質(zhì)環(huán)境條件下能夠科學(xué)、合理地開發(fā)出來的
，地殼巖石中的熱能量和地?zé)崃黧w中的熱能量及其伴生的有用組分
。地?zé)崮?/a>按溫度可分為高溫
、中溫和低溫3類; 按儲存方式可分為熱水型
、蒸汽型
、地壓型、干熱巖型
、巖漿型5 類
，由于技術(shù)、成本等原因
，目前人類開發(fā)利用的地?zé)豳Y源主要為熱水型和蒸汽型; 按開采深度可分為深層地?zé)崮?/a>和淺表層地?zé)?/a>能［3 － 4］。地?zé)?/a>能可應(yīng)用于直接發(fā)電
、雙循環(huán)發(fā)電
，熱水直接供暖，地源熱泵
，農(nóng)業(yè)種養(yǎng)殖，工業(yè)熱加工
、脫水、干燥
、鹽回收
，醫(yī)療，溫泉旅游等
，具有清潔、高效
、儲量巨大、分布廣泛
、持續(xù)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)
。
 
  隨著地?zé)?/a>勘測
、開采和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，地?zé)崮?/a>逐步得到應(yīng)用推廣
，在優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，減少碳排放
，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮出越來越多的作用
。
 
 
 
  呼和浩特地區(qū)位于呼包盆地東部邊緣
。呼包盆地位于華北臺地北緣
，屬中新生代斷陷盆地，且為階梯式斷陷盆地
。該盆地呈長條狀分布
，基底埋深由中部向兩側(cè)變淺，區(qū)內(nèi)無年輕的酸性巖漿巖
，其熱源主要來自地球內(nèi)部，屬于正常增溫傳導(dǎo)加熱
，局部有水熱對流
，地溫梯度為3 ℃ /100 m
。其中呼和浩特市區(qū)至哈素海一帶具有儲存地下熱水的條件: 地下深2 800 ～ 3 000 m 處
，有200 ～ 300 m 厚的大理巖層存在
，大理巖中有豐富的溶隙溶洞
，可以貯存大量的地下水，地下水沿斷裂帶經(jīng)深部循環(huán)后
，可被加熱至90 ～ 100 ℃。據(jù)水文勘探資料
，呼和浩特西瓦窯一帶有地?zé)?/a>異常顯示
，1999 年在內(nèi)蒙古地質(zhì)勘查局院內(nèi)施工的地?zé)峥? HＲ1)
，井底水溫89 ℃
。
 
  呼和浩特地區(qū)構(gòu)造較復(fù)雜
，斷裂比較發(fā)育
。根據(jù)重力、地震
、航磁等分析，呼和浩特市區(qū)有構(gòu)造斷裂10 條
，東西向或近東西向斷裂為主要斷裂
，北東
、北西向斷裂為次要斷裂
，這些斷裂構(gòu)成了呼和浩特地區(qū)良好的地?zé)嵬ǖ馈Ｌ貏e是由于北部距山前斷裂較近
，地層節(jié)理裂隙發(fā)育程度較好
，更有利于地下熱水儲存。
 
  1. 2 地熱儲蓋層
 
  呼和浩特地下熱水主要是淺層地下水通過深大斷裂向下補(bǔ)給
，隨著地溫的增加水溫逐漸升高。其蓋層為第三系厚層泥巖和白堊系砂巖
，泥巖對下部熱能起到良好的保溫作用
，是本地區(qū)良好的蓋層
。
 
  1) 儲層
。
 
  太古界烏蘭山群: 巖性為大理石、透閃大理巖及其他變質(zhì)巖風(fēng)化殼
，其頂界面埋深2 300 ～3 400 m，目前在市區(qū)未揭露
。
 
  下元古界二道洼群: 巖性為橄欖大理巖
、石英大理巖
，呼和浩特市大理巖頂板
、厚度與裂隙發(fā)育區(qū)主要分布在烏素圖溝以東、如意河以西的市區(qū)中北部
，頂界面埋深1 700 ～ 2 800 m，底界面埋深2 300 ～ 3 400 m
，厚度400 ～ 600 m
，含水層一般有6 層
，累計(jì)厚度60 ～ 100 m
。
 
  2) 蓋層。
 
  中生界上侏羅統(tǒng): 工作區(qū)內(nèi)廣泛分布
，巖性為巖屑、晶屑凝灰?guī)r
、碎屑巖
、火山角礫巖、泥巖、鈣質(zhì)砂巖
。頂板埋深1 500 ～ 2 600 m
，底板埋深1 700 ～ 2 800 m
。
 
  中生界白堊系: 工作區(qū)內(nèi)廣泛分布
，巖性為砂質(zhì)泥巖
、泥質(zhì)砂巖、泥巖
，局部夾薄細(xì)砂層。
 
  1. 3 地?zé)崃黧w評價
 
  呼和浩特地區(qū)的中溫?zé)岬V水為含有多種有益微量元素復(fù)合型礦水
，礦化度較高
，為16. 16 g /L;pH 值為6. 85
。其中鐵離子含量較高
，達(dá)66. 18mg /L，鐵
、鍶、氟
、偏硅酸4 項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了醫(yī)療礦泉水命名標(biāo)準(zhǔn)
，溴、鋰
、錳、偏硅酸
、二氧化碳5項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到礦泉水濃度標(biāo)準(zhǔn)
。氯離子含量7 699mg /L
，硫酸根離子622 mg /L
，鈉離子含量4 680mg /L，含鹽量較高
。
 
  根據(jù)農(nóng)田灌溉用水主要限定標(biāo)準(zhǔn)，該區(qū)地?zé)崴?/a>不適宜用于灌溉
。參照工業(yè)上用腐蝕系數(shù)和鍋垢總量對其腐蝕性及結(jié)垢性進(jìn)行評價
，該區(qū)地?zé)崴?/a>不能直接用于采暖
，應(yīng)通過熱交換等其他方式用于供暖
，熱源一側(cè)設(shè)施要做好防腐處理。
 
  1. 4 地熱能綜合評價
 
  1) 呼和浩特地區(qū)深層熱水資源豐富
。從開采深度看屬于亞經(jīng)濟(jì)型地?zé)豳Y源
，從水溫看屬于中、低溫地?zé)豳Y源
。可能的應(yīng)用方向有: 中
、低溫雙循環(huán)發(fā)電
，水源熱泵采暖、制冷
，工業(yè)干燥、脫水加工
，農(nóng)業(yè)種養(yǎng)殖業(yè)應(yīng)用
，溫泉醫(yī)療旅游
。
 
  2) 從地熱流體評價來看
，呼和浩特深層熱水屬高礦化水質(zhì)，在開發(fā)應(yīng)用時
，必須考慮到尾水污染和設(shè)備腐蝕的問題。在回灌技術(shù)成熟之前
，不建議大規(guī)模發(fā)展水源熱泵或其他深層地下水直接應(yīng)用的項(xiàng)目
。
 
  3) 呼和浩特地區(qū)淺層地?zé)岚l(fā)展空間廣闊
。常溫帶溫度梯度小
，地下100 ～ 200 m 處與地表溫差顯著，適合發(fā)展地源熱泵空調(diào)
，可以有效減少建筑物終端能耗
。
 
  近年來
，呼和浩特政府開始重視地?zé)崮芴貏e是淺表層地?zé)崮艿拈_發(fā)利用
，但尚處于起步階段
，主要應(yīng)用于溫泉旅游和地源熱泵空調(diào)
，前者受資源分布影響，主要集中在呼市—哈素海一帶
，后者只在個別建筑項(xiàng)目中進(jìn)行了示范
，都還沒有實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化和產(chǎn)業(yè)化。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)
，全市共有3 口地?zé)峋?/a>進(jìn)行了不同程度的開發(fā): 1 個在呼和浩特市呼倫貝爾南路147 號的水月城溫泉大酒店
，另外2 個在呼和浩特東65 km 土默特左旗境內(nèi)哈素海旅游區(qū)
，年開采量約13. 28 萬m3，開發(fā)項(xiàng)目主要是溫泉旅游
。同時有財政大廈
、偉業(yè)大廈
、機(jī)動車及駕駛?cè)斯芾碇行? 車管所大樓)
、內(nèi)蒙古發(fā)改委辦公大樓發(fā)展大廈等9 個采用地源熱泵空調(diào)技術(shù)的地?zé)岵膳?/a>示范項(xiàng)目。這些地?zé)衢_發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目已經(jīng)取得了一定的經(jīng)濟(jì)
、社會和環(huán)境效益。
 
  2. 2 存在的問題
 
  1) 與風(fēng)能
、太陽能
、生物質(zhì)能等新能源相比，地?zé)?a href="http://www.xianzinvrenfang.com/t/資源.html" >資源存在認(rèn)識不足
、應(yīng)用有限的問題。
 
  2) 地?zé)岬刭|(zhì)資料不全面
，基礎(chǔ)工作差
。目前呼和浩特地區(qū)地?zé)豳Y源勘查技術(shù)手段單一
，空白區(qū)域的前期勘查精度較低
。地?zé)岬刭|(zhì)和地?zé)徙@探技術(shù)發(fā)展速度緩慢，特別是復(fù)雜地層存在鉆探效率低
、成本高等問題
。
 
  3) 管理混亂
。淺層地?zé)崮荛_發(fā)屬于哪個部門
 
  監(jiān)管和審批
，呼和浩特尚未明確。而相比之下
，北京、天津
、沈陽等地都設(shè)有專門的“地?zé)豳Y源管理辦公室”對地?zé)崮荛_發(fā)開采進(jìn)行統(tǒng)一管理
。
 
  4) 開發(fā)方式單一
，技術(shù)水平低
 
  采大都用于溫泉旅游
，洗浴后直接排放，造成熱能浪費(fèi)的同時也造成了礦化水污染
，還存在局部過度開采
、地下水位下降等地質(zhì)環(huán)境問題
。
 
  3 地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展的SWOT 分析
 
  國家功能區(qū)劃把內(nèi)蒙古自治區(qū)作為重要能源基地
，呼和浩特市作為內(nèi)蒙古自治區(qū)的政治文化中心，有責(zé)任發(fā)揮其示范和輻射作用
，走出一條可持續(xù)的城市發(fā)展之路。盡管處于起步階段
，發(fā)展中也存在很多問題
，呼和浩特的地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展有新能源政策、地域環(huán)境等方面的優(yōu)勢
，具有十分廣闊的前景，可以說是優(yōu)勢與劣勢同在
，機(jī)會與挑戰(zhàn)并存
。對呼和浩特市地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行SWOT 分析。
 
  4 建議
 
  1) 重點(diǎn)發(fā)展淺表層地?zé)崮艿拈_發(fā)利用
。
 
  積極推進(jìn)地熱源熱泵技術(shù)，對具有供熱或空調(diào)需求的建筑
，推廣采用熱泵冷熱聯(lián)供系統(tǒng)和回收余熱的熱泵熱水系統(tǒng)
，逐步提高熱泵系統(tǒng)在城市供熱中所占比例
，市
、區(qū)政府投資的養(yǎng)老院、醫(yī)院
、學(xué)校等單位的建筑
，制冷供熱系統(tǒng)優(yōu)先選用地源熱泵系統(tǒng)
。
 
  2) 拓展地?zé)崮茉?a href="http://www.xianzinvrenfang.com/t/農(nóng)業(yè).html" >農(nóng)業(yè)和工業(yè)的應(yīng)用
。把地?zé)釕?yīng)用引入到溫室建造，發(fā)展地?zé)岵膳?/a>大棚; 利用地?zé)峤o沼氣池加溫
，提高沼氣的產(chǎn)量; 還可以利用地?zé)岽罅Πl(fā)展養(yǎng)殖業(yè)
，如培養(yǎng)菌種，養(yǎng)殖水產(chǎn)等
，都具有十分廣闊的前景
。
 
  地?zé)崮茉诠I(yè)領(lǐng)域里的用途也很廣泛，它可以用于烘干和蒸餾過程
，用于簡單的工藝供熱
、制冷
，或者用于各種采礦和原材料處理工業(yè)的加溫和除冰
。在生產(chǎn)過程中，由于節(jié)省了軟化水處理費(fèi)
，也相應(yīng)降低了產(chǎn)品的成本。在某些情況下
，地熱流體本身也是一種有用的原料，具有工業(yè)利用價值
。
 
  3) 加大技術(shù)投入
。重點(diǎn)加強(qiáng)地?zé)崮茉?/a>資源勘查開發(fā)核心技術(shù)的研究，特別是超深層地?zé)豳Y源勘查技術(shù)與鉆探工藝
。加快科技創(chuàng)新，通過技術(shù)進(jìn)步降低成本
，促進(jìn)地?zé)崮芡茝V應(yīng)用
。鼓勵對淺層地?zé)崮芸辈樵u價及地源熱泵系統(tǒng)各項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)及相關(guān)理論的研究，對于有突破性進(jìn)展的科研成果制定足夠吸引力的獎勵政策
。凝聚科研隊(duì)伍
，制定相關(guān)政策
，積極從國內(nèi)外引進(jìn)人才
，充實(shí)呼和浩特地?zé)崮荛_發(fā)利用的科研、開發(fā)
、工程設(shè)計(jì)
、市場開發(fā)等方面的高級人才隊(duì)伍，尤其鼓勵引進(jìn)具有研究基礎(chǔ)和技術(shù)積累的研究團(tuán)隊(duì)
。
 
  4 ) 統(tǒng)一管理，完善制度
。成立專門的部門或機(jī)構(gòu)對地?zé)崮荛_發(fā)進(jìn)行監(jiān)管
，出臺地?zé)豳Y源規(guī)劃
、管理辦法、條例和優(yōu)惠政策
。制定《呼和浩特市地下水地源熱泵取水回灌規(guī)定》、《呼和浩特市地下水源熱泵抽取回灌地下水對建筑物沉降影響評價》
、《地?zé)崮荛_采環(huán)境影響條例》等
，對可能引起大氣、水污染和高礦化水土壤污染的地?zé)衢_發(fā)項(xiàng)目要謹(jǐn)慎對待
，為科學(xué)
、安全地推進(jìn)地源熱泵技術(shù)應(yīng)用工作提供保障
。
 
  5) 加強(qiáng)國際合作
，推動呼和浩特地區(qū)地?zé)崮艿拈_發(fā)應(yīng)用。加強(qiáng)技術(shù)引進(jìn)
，利用國際合作機(jī)制
，拓展地?zé)崮荛_發(fā)的融資及國際先進(jìn)技術(shù)的轉(zhuǎn)移途徑
，如共建可再生能源技術(shù)轉(zhuǎn)移和創(chuàng)業(yè)的國際化載體
，利用清潔發(fā)展機(jī)制，利用國際基金組織的可再生能源發(fā)展基金
。