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
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時間:2021-10-29 09:59:21瀏覽次數(shù):2164
地?zé)崮?/a>是指在當(dāng)前的技術(shù)、經(jīng)濟和地質(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。
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,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮出越來越多的作用。
1. 1 地?zé)岬刭|(zhì)條件
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?。特別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
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66. 18mg /L,鐵、鍶、氟、偏硅酸4 項指標達到了醫(yī)療礦泉水命名標準,溴、鋰、錳、偏硅酸、二氧化碳5項指標達到礦泉水濃度標準。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準,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)用的項目。
2. 1 地?zé)崮芾?/a>現(xiàn)狀
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目中進行了示范,都還沒有實現(xiàn)系統(tǒng)化和產(chǎn)業(yè)化。據(jù)不完全統(tǒng)計,全市共有3 口地?zé)峋?/a>進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)項目主要是溫泉旅游。同時有財政大廈、偉業(yè)大廈、機動車及駕駛?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>示范項目。這些地?zé)衢_發(fā)應(yīng)用項目已經(jīng)取得了一定的經(jīng)濟、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://yaoqilife.top/t/資源.html" >資源存在認識不足、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
4) 開發(fā)方式單一,技術(shù)水平低。地下熱水開
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)展進行SWOT 分析。
4 建議
1) 重點發(fā)展淺表層地?zé)崮艿拈_發(fā)利用。
積極推進地熱源熱泵技術(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://yaoqilife.top/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,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。重點加強地?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)進步降低成本,促進地?zé)崮芡茝V應(yīng)用。鼓勵對淺層地?zé)崮芸辈?/a>評價及地源熱泵系統(tǒng)各項技術(shù)的研發(fā)及相關(guān)理論的研究,對于有突破性進展的科研成果制定足夠吸引力的獎勵政策。凝聚科研隊伍,制定相關(guān)政策,積極從國內(nèi)外引進人才,充實呼和浩特地?zé)崮荛_發(fā)利用的科研、開發(fā)、工程設(shè)計、市場開發(fā)等方面的高級人才隊伍,尤其鼓勵引進具有研究基礎(chǔ)和技術(shù)積累的研究團隊。
4 ) 統(tǒng)一管理,完善制度。成立專門的部門或機構(gòu)對地?zé)崮荛_發(fā)進行監(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)項目要謹慎對待,為科學(xué)、安全地推進地源熱泵技術(shù)應(yīng)用工作提供保障。
5) 加強國際合作,推動呼和浩特地區(qū)地?zé)崮艿拈_發(fā)應(yīng)用。加強技術(shù)引進,利用國際合作機制,拓展地?zé)崮荛_發(fā)的融資及國際先進技術(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)展機制,利用國際基金組織的可再生能源發(fā)展基金。
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