在我國(guó),地?zé)豳Y源的開發(fā)始于上世紀(jì)70年代,尤以水熱型開采為主,用于供暖和洗浴。受石油危機(jī)驅(qū)動(dòng),大量的地?zé)崽锏靡蚤_發(fā),并由此而帶來(lái)了全國(guó)地?zé)豳Y源的評(píng)價(jià)。通過(guò)幾十年的工作,我國(guó)大陸的熱背景及地?zé)豳Y源分布逐漸明朗。
伴隨著我國(guó)地?zé)豳Y源的大規(guī)模開發(fā),地?zé)釋W(xué)包括地?zé)豳Y源的理論與應(yīng)用研究均在我國(guó)取得了巨大的進(jìn)步,如地球動(dòng)力學(xué)研究的地?zé)釋W(xué)證據(jù)、大型巖溶熱儲(chǔ)成因與評(píng)價(jià)研究、熱儲(chǔ)工程中的采灌井距經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)與深井換熱效率評(píng)估等。龐忠和等總結(jié)了近些年來(lái)的地?zé)釋W(xué)的理論進(jìn)展,指出過(guò)去20年來(lái),我國(guó)地?zé)嵫芯拷?jīng)歷了由淺入深、從今到古的發(fā)展歷程,為國(guó)家能源與安全建設(shè)作出了巨大貢獻(xiàn)。汪集暘等出版了《地?zé)釋W(xué)及其應(yīng)用》一書,全面總結(jié)了近些年來(lái)地?zé)釋W(xué)的理論與應(yīng)用工作。
近年來(lái),國(guó)家頒布多項(xiàng)政策支持地?zé)岚l(fā)展。如2013年1月10日頒布國(guó)能新能[2013]48號(hào)文《國(guó)家能源局、財(cái)政部、國(guó)土資源部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于促進(jìn)地?zé)崮荛_發(fā)利用的指導(dǎo)意見》;2014年6月25日頒布能綜新能[2014]497號(hào)《國(guó)家新能源綜合司,國(guó)土資源部辦公廳關(guān)于組織編制地?zé)崮荛_發(fā)利用規(guī)劃的通知》;2017年1月23日印發(fā)了《地?zé)崮荛_發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》,規(guī)劃指出,在“十三五”時(shí)期,新增地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e11億平方米,其中:新增淺層地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e7億平方米;新增水熱型地?zé)峁┡娣e4億平方米。新增地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量500MW。到2020年,地?zé)峁┡ㄖ评洌┟娣e累計(jì)達(dá)到16億平方米,地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量約530MW。2020年地?zé)崮苣昀昧?000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,地?zé)崮芄┡昀昧?000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。京津冀地區(qū)地?zé)崮苣昀昧窟_(dá)到約2000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
然而,隨著國(guó)內(nèi)地?zé)崮荛_發(fā)熱潮的高漲,一系列的問(wèn)題隨之出現(xiàn),尤其是開發(fā)思路不清,譬如應(yīng)當(dāng)注重地?zé)峁┡€是地?zé)岚l(fā)電?應(yīng)當(dāng)是開發(fā)水熱系統(tǒng)還是開發(fā)干熱巖?本文將在評(píng)述中國(guó)地?zé)豳Y源分布特征的基礎(chǔ)之上,重點(diǎn)討論中國(guó)地?zé)豳Y源的開發(fā)思路,供管理部門與地?zé)岙a(chǎn)業(yè)界等參考。
地?zé)崮軆?yōu)勢(shì)顯著(表1),主要有:
我國(guó)處于兩個(gè)全球性地?zé)釒?,西南地區(qū)的喜馬拉雅地?zé)釒堑刂泻?喜馬拉雅地?zé)釒У囊欢?,而東部的臺(tái)灣地?zé)釒t屬于環(huán)太平洋地?zé)釒У囊徊糠帧T谶@樣的大地構(gòu)造背景和區(qū)域地?zé)岜尘跋?,西南形成了喜馬拉雅地?zé)釒系母邷貙?duì)流型地?zé)嵯到y(tǒng),東部形成了臺(tái)灣高溫地?zé)釒细邷貙?duì)流型地?zé)嵯到y(tǒng)。這兩個(gè)地?zé)釒儆诎鍓K邊緣地?zé)釒?。除此之外,全?guó)其它地區(qū),形成了大量的廣泛分布的中低溫地?zé)嵯到y(tǒng),其中包括:大型沉積盆地中的中低溫傳導(dǎo)型地?zé)嵯到y(tǒng),隆起山區(qū)的中低溫對(duì)流型地?zé)嵯到y(tǒng)。這些屬于板塊內(nèi)部地?zé)釒В▓D1)。
我國(guó)大型沉積盆地中蘊(yùn)含豐富的中低溫地?zé)豳Y源。從成因類型上看,它們以中低溫傳導(dǎo)型地?zé)嵯到y(tǒng)為主,在局部地帶,由于受到斷裂活動(dòng)的影響,形成傳導(dǎo)-對(duì)流的亞類。我國(guó)主要沉積盆地的地?zé)釥顟B(tài)由東至西,依次為熱盆、溫盆和冷盆分布。東部的松遼盆地、渤海灣盆地、蘇北盆地等屬于熱盆,地?zé)豳Y源豐富。
在沉積盆地地?zé)嵯到y(tǒng)中,主要熱儲(chǔ)類型有砂巖孔隙型熱儲(chǔ)和基巖裂隙-巖溶型熱儲(chǔ)。其中,裂隙-巖溶型地?zé)醿?chǔ)的開發(fā)利用條件更加優(yōu)越。圖2將我國(guó)的碳酸鹽巖分布疊加在大地?zé)崃鲌D(用以反映熱背景)上,表明,我國(guó)碳酸鹽巖的分布總面積占陸地面積的三分之一,裸露面積約為90萬(wàn)平方公里,隱伏面積達(dá)250萬(wàn)平方公里以上?;趲r溶發(fā)育程度的差異,我們采用類比法,以雄縣地?zé)嵯到y(tǒng)和蘇北地?zé)嵯到y(tǒng)為參照,估算了全國(guó)巖溶熱儲(chǔ)地?zé)豳Y源潛力,結(jié)果為5000億噸左右標(biāo)準(zhǔn)煤??梢姖摿薮?。
從圖2中可以看出,雄安新區(qū)和北京市均在巖溶型熱儲(chǔ)覆蓋的渤海灣盆地內(nèi)。圖2中的熱流背景也顯示出了雄安新區(qū)較好的熱背景。未來(lái),在雄安新區(qū)和北京市副中心,地?zé)崮芫鶎⒋笥凶鳛椤?/span>
針對(duì)我國(guó)地?zé)豳Y源分布特征,立足于國(guó)家需求,我們提出以下地?zé)豳Y源開發(fā)思路: