我国的地热资源分布特征及其利用

■张金华/魏 伟

（中国石油勘探开发研究院廊坊分院，河北 廊坊 065007）

进入21世纪，随着我国社会经济快速发展、能源供需矛盾的加剧、能源结构的调整、以及节能减排和环境保护的需要，可再生能源的开发利用日益受到全社会的重视。地热能作为一种清洁、无污染的替代能源，对缓解能源供应压力、改善生态环境发挥着重要的作用，受到政府和企业的青睐。

1 我国地热资源概况

我国地热资源比较丰富，主要分布于构造活动带和大型沉积盆地中，主要类型为沉积盆地型和隆起山地型。沉积盆地传导型中低温地热资源，主要分布于华北平原、汾渭盆地、松辽平原、淮河盆地、苏北盆地、江汉盆地、四川盆地、银川平原、河套平原、准噶尔盆地等地区；隆起山地对流型地热主要有分布于藏南-川西-滇西和台湾地区的高温地热资源，以及分布于东南沿海地区和胶东、辽东半岛的中低温地热资源。据初步估算[1]，全国仅2000m以浅的主要沉积盆地储存的地热能量就达73.61×1020J，相当标准煤2500亿t，地热水可开采资源量为每年68亿m3，所含热能量为963×1015J，折合每年3284×104t标准煤的发热量。

据738处地热勘查资料统计[2]，中国高温地热田仅2处（西藏羊八井、羊易地热田），余下均为中、低温地热田，其中温度在90-150℃的中温地热田26处，占地热田勘查总数的3.8%；90℃以下的低温地热田（点）708处，占地热田勘查总数的96%。全国已勘查地热田的平均温度约为55.5℃，各省（区、市）地热田的平均温度以西藏最高，达88.6℃；湖南最低，为37.7℃。

2 我国地热资源的分布特征

2.1 地质分布特征

地热资源的生成与地球岩石圈板块发生、发展、演化及其相伴的地壳热状态、热历史有着密切的内在联系。从板块构造理论角度，全球主要有大洋中脊地热带、环太平洋地热带、地中海-喜马拉雅地热带和裂谷型地热带，我国地热资源的分布与后三个地热带密切相关。

2.2 品级分布特征

我国大地构造地质特点控制了地热资源的品级分布[3]。

2.2.1 构造隆起区地热资源品级分布特点

构造隆起区的地热资源状况，可以按其热泉天然露头的多少、放热量的强度及露头出露的条件来揭示。依据统计资料，有以下特点：地热活动强度随远离板块边界而减弱；高温热水区与晚新生代火山分布不尽一致；碳酸盐岩分布区多以低温温泉水形式出露。

2.2.2 沉积盆地区地热资源品级分布特点

沉积盆地区的地热资源指地表无热显示的，赋存于中、新生代沉积盆地中的地热水资源。中国的不少沉积盆地，尤其是大型沉积盆地赋存有丰富的地热资源，具以下特点：大型、特大型沉积盆地有利于地热水资源的形成；低温背景值，决定了盆地一般只赋存低温地热水；可供利用的地热水资源，主要赋存于盆地内河湖相淡水沉积层中；盆地基底赋存有碳酸盐岩的部位，往往形成重要的热储系统。

2.3 区域分布特征

总体来看，我国地热资源地理分布不均。我国的高温地热带，主要分布在西藏、云南等高原地区；中低温地热田广泛分布在平原地区、丘陵地区以及内陆沉积盆地。就目前勘查的可利用地热资源而论，以中国西南地区最为丰富，其次是华北和中南地区，再次为华东地区，而以东北、西北地区最少。

3 我国地热资源的利用

我国是世界上利用地热资源较早的国家之一。我国开发利用地热资源已有上千年的历史。地热能的利用分为两种方式：一类是地热发电；另一类是热能直接利用，包括地热水的直接利用（如地热采暖、洗浴、养殖等）和地源热泵供热、制冷[4]。自20世纪90年代以来，在市场需求的推动下，我国地热资源开发利用得到了蓬勃发展。据2009全国浅层地热能和地热资源管理工作会资料，全国现有温泉2700余处，已开发利用约700处。地热开采井1800余眼，每年地热（水）开采量约3.68亿m3，直接利用地热资源的热能居世界第一位，主要用于供热供暖、医疗洗浴等，其中洗浴和疗养占47.55%，供暖占30.77%，其他占21.68%。

3.1 地热能发电利用

地热发电一般限于高温地热田，一般在150℃以上，最高可达280℃。而我国地热资源的特点之一，是除西藏、云南、台湾外，多为100℃以下的中低温地下热水。我国于20世纪70年代初期，先后在河北怀来后郝窑、广东邓屋、湖南灰汤、江西遂川、山东招远、辽宁熊岳等地建地热试验电站，利用100℃以下的地下热水发电[5]。迄今各地热试验电站，因可利用的地热水温度偏低，除湖南灰汤、广东邓屋两个地热试验电站有时发电外，其余已停用。

20世纪80年代初在西藏羊八井、那曲地热田建工业性的地热电站，总装机容量28.18MW。在著名的羊八井地热田，兴建了我国第一座地热电站，装机容量为25.15MW，占拉萨电网总装机容量的41.5%，在冬季枯水季节，地热发电占拉萨电网的60.0%，成为其主力电网之一。朗久电站和那曲电站是我国兴建的第二和第三座地热发电站，其装机容量分别为2.0MW及1.0MW[6]。西藏羊八井地热电站标志着我国地热发电技术已经达到一定的水平。目前我国地热发电装机容量达到32.08MW。

油田企业重视地热资源的开发利用。利用中低温地热资源发电已开始进入工程试验阶段，目前主要有两个关键因素需要突破，一是发电所需地热水温度在75℃以上；二是要有实施大排量抽提、回注的储层条件。目前，华北油田已成功在留北、雁翎油田进行了大排量提液实验，正在做地热发电的准备，一旦成功将可以在华北油田的其他古潜山油田进行推广。

3.2 中低温地热资源直接利用

地热资源的直接利用范围主要取决于地热水的温度高低及其所处的地理位置。目前，北方地区大体向地热供热——旅游疗养——种植养殖——休闲娱乐这一模式发展，而东南沿海则以地热旅游——保健疗养——种植、养殖——制冷、烘干、空调为主的方向发展；西部地区云南等地已着手开发地热旅游发展旅游事业[7]。

地热供暖主要集中于北京、天津、西安、郑州、鞍山等大中城市以及北方石油开采区的城镇，开采60-100℃地热水为楼宇供暖。地源热泵技术扩大了地热能的应用领域，在工程应用方面，地下水地源热泵系统数量最多，应用范围最广，而土壤源地源热泵发展最快，应用潜力最大。据2009年最新调查，应用浅层地热能进行供暖和制冷的地源热泵项目在我国已经超过2000个，建筑面积近8000万m2，地源热泵利用浅层地热能设备总容量达到8898MW。

2009年我国常规地热直接利用设备容量3688MW，利用了46313×1012J的热量。目前全国已建温泉地热水疗养院200余处，公共温泉浴池和温泉游泳池1600处，突出医疗利用的温泉浴疗有430处。全国现共有地热温室（或大棚）133万m2，主要种植高档瓜果、蔬菜、食用菌、花卉以及育秧。全国建有地热养殖场约300处，鱼池面积约445万m2。地热水在工业方面的利用主要集中于印染、伴热输油、烘干等方面[4]。

华北等油田已开展伴热输油等地热资源的综合利用，取得了很好的经济效益。华北油区荆二联是油田南部荆丘油田的原油集输站，担负着该油田南部近一半的原油处理及原油外输任务，其所需总的热量应用包括原油外输脱水及站内生活区用热。华北油田采油五厂首先利用晋古2-4井原集油管线，将地热水引入荆二联。地热水进站后，首先给外输原油加热，随后又给站内热力系统换热，为循环水提供热量。经两级换热后的地热水直接进入油罐，给含水原油加热，保证了脱水温度达到50摄氏度以上，从而停运了3台加热炉，实现日节油5t，节气3485m3。这一措施，每年可为华北油田公司节约原油4800余吨。

4 结语

我国虽有丰富的能源，但其结构不尽合理，地域分布很不平衡，而由于石油天然气资源不足等因素，在能源结构优化调整中，作为新能源与补充能源的地热资源具有广阔的开发利用前景。

近年来，我国地热资源开发利用有了很大发展，平均每年以12%的速度增长，开采地区已遍及全国。我国地热资源在发电、供暖、供热、医疗、洗浴、康乐、水产、温室等方面的开发利用已形成一定规模与相应的产业，取得了较好的经济、社会与环境效益。油田企业可以充分利用自身在钻井、采出水的优势，开展地热资源的综合利用，降低能耗，使地热利用成为油田新的经济增长点。

目前通过应用地源热泵每年减少近4000万t二氧化碳排放，为我国低碳经济发展作出了重要贡献。发展循环经济，走可持续发展道路，是我国的既定国策。加快包括地热资源在内的新型、清洁替代能源的开发利用，对转变我国经济粗放型增长方式、走科学发展之路，将会起到更大、更重要的作用。

[1]尤孝才,姚书振,颜世强,等.我国地热资源勘查开发利用及保护对策[J].中国矿业,2007,16(6):1-3.

[2]田廷山,刘延忠.中国地热资源的勘查开发利用和管理[J].中国地质,1999,270(11):21-23.

[3]刘时彬.地热资源及其开发利用和保护[M].北京:化学工业出版社,2005:125-132.

[4]马立新,田舍.我国地热能开发利用现状与发展[J].中国国土资源经济,2006(9):19-21.

[5]陈墨香,汪集.中国地热研究的回顾和展望[J].地球物理学报,1994,37(S1):320-338.

[6]黄洁,李虹.地热资源及其开发利用[J].西部资源,2007,17(2):7-8.

[7]刘时彬.地热资源及其开发利用和保护[M].北京:化学工业出版社,2005:216-224.