北京:让地热为城市服务
本刊记者骆元军
北京市丰台区有近40万平方米的商业和住宅建筑运用地下水的热能进行集中供暖,地热走进了普通人的生活。
地热能:可再生的绿色选择
随着石油、天然气、和煤炭资源可采储量的减少及价格的上涨,世界各国都加大了对地热这一绿色可再生能源的勘查和开发利用力度。2004年全球直接利用地热能达261418万亿焦耳,比2000年增长了40%。2004年全球直接利用的地热能相当于节约了1.232亿桶即1840万吨石油;同时,减少二氧化碳排放量5933万吨,社会、经济及环境效益显著。
地热能是一种清洁能源。目前,业界已经研究出地热流体循环利用技术,因此地热发电几乎不涉及废弃物排放的问题。同时,和占地庞大的煤电站和核电站相比,地热发电占地面积很小,建造一个千兆瓦的地热电站只需400平方米。
世界上只有6个国家的首都有地热资源,北京是其中之一。
北京市拥有丰富的中低温地热资源,截至目前,北京地区自北向南已发现延庆、沙河、小汤山等10个大地热田,面积达2372平方公里,占北京平原区的37%,探明可采资源量在1亿立方米以上。
地热资源在北京广泛应用始于上个世纪80年代初,主要用于供暖、洗浴、医疗康复、温室种植、水产养殖、旅游、休闲娱乐等方面,年地热水用量在1000万立方米左右,每年创造经济效益约8亿元人民币。目前全市地热供暖的单位已达20多个,供暖面积50多万平方米,相当于减少150座燃烧锅炉,每年减少向大气排放污染物800多吨。
浅层地热供暖先是借助地热井水,从地底源源不断地汲取热量,再通过地面的能量提升机,将水温提高到45—55摄氏度,最后,通过楼房空调系统为房间提供暖气。到了夏天,还可以为房间提供冷气。这样,浅层地热供暖在一定程度上实现了能源的循环利用。
南宫村的“四极利用“模式
地热资源是一种可再生的绿色能源,但是其可再生性是有限度的。和地下水资源一样,如果遭受过量开采,地热开发的可持续性就可能受到威胁。
地下热水位于地层深处,形成过程长,开采后难以用天然降水迅速补给。开采过多会造成资源枯竭,水位下降,并将直接威胁到地理稳定性。上个世纪70年代,北京的地热井一般只打到1000
米深,而现在很多井打了3000 米,甚至4000 米才出水。
中国能源研究会地热专业委员会副秘书长郑克介绍,目前,地热开发已出现过度开采的情况,北京的地热水每年下降1米至1.5米,略微超过了国家标准允许的1米范围。
合理开发地热的有效手段是提倡梯级利用和回灌。
郑克介绍说,目前中国国内利用地热的最佳范例是北京丰台区王佐镇的南宫村,对温泉的利用达到四级。
2000 年10月28日南宫村打成第一眼地热井,出水为72℃。地热水首先用于供暖;第二级是送入12000 平方米的温泉垂钓中心,提供地板供暖;第三级就是水产养殖;之后再引到占地350亩的温泉种植采摘基地,作特菜和花卉以及各种时鲜果品种植灌溉之用;最后,热水仍可排入温泉公园的湖里,使其冬天不结冰,绿水长清。目前,南宫村正准备打第二眼井,将用过的热水回灌到地下,以保证地下热水资源不遭枯竭。
开发与管理并重
此前,北京市国土房管局出台了《地热资源勘查与开发管理的若干要求》,表明北京市对地热资源依法管理上了一个新的台阶。
北京市在《要求》中提出,地热勘查开发项目一定要从严审批,规定在热田严控区内一般不再审批开凿新的地热井,另外,用于申请开凿新井进行地热供暖的,必须进行地热采暖尾水回灌,不然不予审批。用于地热供热(水)的,必须有综合利用方案,梯级利用、循环利用,不得一次性使用后直接排放,达不到要求的不予审批。
《要求》还规定,今后地热资源必须采用高新技术,提高资源利用率,减少开采量。另外,温泉洗浴(包括房地产业)要与旅游、休闲、保健相结合,为达到节约和有效保护资源的目的,在地热水利用中必须有自动节能节水设施。同时对地热洗浴排水进行中水处理,重复利用。为了便于对全市地热资源开发利用监督和依法管理,北京市国土房管局下一步还将建立地热开发利用信息系统,对各地热系统用户的有关开发利用情况,及时在政府网站上公示。
据北京市地热开发研究中心负责人介绍,今后小区采用地热供暖是一种趋势。但在距离已开采地热井700米的范围内,为确保补给,都不准予开采新井,而且今后每年全市新井开采数将控制在15—20个之内。