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基于SWOT分析的惠州市地热资源开发利用对策与建议

2020-03-01黄金秀

西部资源 2020年3期
关键词:惠州市勘查发电

黄金秀

摘要:利用SWOT分析法,阐述惠州市地热资源开发利用面临的优势、劣势、机遇、挑战。惠州地热资源优势明显、有广阔的发展前景,已具备中低温地热发电潜力和规模化发展的基础。近年来,随着一系列重大战略的不断推进,地热产业正迎来重要发展机遇,同时也面临资源家底不清、整体开发利用水平低、无序开发现状严重等问题,未来要通过摸清惠州市地热能资源家底,加强行业监管,攻关地热能勘探开发利用关键技术、培育地热能高质量发展示范区、积极争取政策支持等多种手段,推进地热能产业规模化开发和规范发展。

关键词:地热资源;SWOT分析;开发利用;对策建议

1.引言

地热能是蕴藏在地球内部的热能,是一种清洁低碳、分布广泛、资源丰富、安全优质的可再生能源,通常分为浅层地热能(从地表至地下200m深度范围内,储存于水体、土体、岩石中的,温度低于25℃,采用热泵技术可提取用于建筑物供热或制冷等的地热能)、水热型地热能(赋存于天然地下水及其蒸汽中的地热资源)、干热岩型地热能(不含或仅含少量流体,温度高于180℃,其热能在当前技术经济条件下可以利用的岩体)。惠州市位于广东省东南部,惠州汤泉在唐宋时期就已闻名于世,改革开放以来,在市场需求的推动下,惠州市地热资源得到了更进一步的开发,形成了以温泉开发为龙头,并带动旅游、度假、休闲、保健、娱乐和房地产业等蓬勃发展的“温泉经济”,地热资源开发利用已逐渐成为惠州市经济增长的一大亮点。水热型地热资源的开发利用有效地推动了当地旅游业的发展,收到了良好的社会效益和经济效益。但也存在利用形式单一,综合化利用程度不足,资源利用率不高,部分集中开发区无序开采,资源浪费严重,导致地面沉降、环境污染等问题。

2.地热资源开发利用现状

惠州市地热资源丰富且分布广泛,其中在龙门县、惠城区、惠东县较为集中,目前惠州市已利用地热资源以水热型地热能为主,浅层地温能、干热岩开发利用尚处于摸索阶段。惠州市水热型地热能开发利用方式全部是直接利用,以休闲旅游洗浴為主,水产养殖次之。惠州市已开发利用地热点两百余处,水温26℃~127.7℃,据调查,已开发利用点中地热流体样品的水温及组分均符合医疗功能热矿水的命名标准,直接利用适宜温泉、理疗,处理后可用于农业灌溉和渔业养殖,90°以上地热水具发电潜力。2018年,中国地质调查局组织实施的“东南沿海厦门-琼北地区地热资源调查”在惠州市惠城区黄沙洞地区完成“惠热1井”(井深3009.17m,井内最高温度127.7℃),是我国东南沿海目前孔深、水温、涌水量之最。惠州市开展地热发电、采暖(制冷)、温室加热、农业干燥、工业用途等利用前景巨大。

3.惠州市地热产业发展SWOT分析

3.1优势(strength)

3.1.1地热资源潜力巨大

据中国地质调查局调查评价结果,中国大陆水热型地热能年可采资源量折合18.65亿吨标准煤(回灌情景下),埋深在3000m~10000m的干热岩资源量折合856万亿吨标准煤。广东省地热能资源位居我国第三,水热型地热资源年可开采量折合约4.6亿吨标准煤,干热型地热资源储量超过19.6万亿吨标准煤,按2%的下限开采量计算,折合标准煤3900亿吨,约为2018年全省能源消耗总量的1200倍。惠州市位于我国东南沿海大地热流高值异常区(我国三大大地热流异常区之一),大地热流异常明显,局部大于80mW/m2,区内地表温泉分布广泛,地热水质多数达到理疗热矿水医疗价值标准。2018年在惠州市黄沙洞地区完成的惠热1井成功探获了127.7℃的自喷水热资源,它是迄今为止广东省钻孔深度超3000m,水温最高、自喷流量最大的地热勘探井,证实了惠州地区中高温地热资源潜力巨大。另外,省内燕山期花岗岩分布广泛,富含钍、铀、钾等高放射性元素,平均生热率高达6.4μW/m3,是寻找干热岩最为理想的勘探靶区。

3.1.2前期工作基础良好

近年来,惠州市与中国地质调查局建立了城市地质调查(包含地热资源勘查)工作的联动机制,与中国地质科学院、中国科学院广州能源所、中国地质大学(武汉)等国内顶级地热资源勘查和技术应用单位建立了工作联系,与国内地热资源学科的院士团队开展了工作合作和交流。2019年8月,惠州市申报的“先进能源科学与技术广东省实验室”获得广东省人民政府批准。这些工作的开展,为惠州市地热资源开发与利用奠定了雄厚的工作基础。同时,通过与国内科研院校的项目合作,惠州市已集聚了一批地热资源勘查和开发利用的人才团队。

3.1.3综合利用前景广阔

惠州市的地热多用于温泉洗浴,需自然降温到39℃~ 45℃左右,热能白白流失。以中低温地热资源为主,且区位特点突出,60℃~90℃的水热型地热资源适宜发展制冷-干燥-休闲康养旅游的梯级综合利用,且地热制冷工艺和技术已经十分成熟,90℃以上地热可用于地热发电,综合利用前景广阔。

3.2劣势(weakness)

3.2.1整体开发利用水平较低

惠州市地热资源开发利用形式单一,地热资源科学化、综合化利用程度不足,资源利用率不高。已开发的地热资源大都选择温泉洗浴的直接利用方式,小部分用于养殖,没有种植、地热发电和其他本应更广泛的工业利用。地热资源的开发利用离规范化、标准化、产业化还相距甚远,缺乏促进地热资源和地热能管理的专项规划,未形成地热产业的规模化发展和梯级综合利用。不少地热田经多年开发利用,已探明的资源量日益减少,地下水位下降严重,争资源现象日趋严重,可持续发展的基础不牢。地热资源开发利用的依据不足,已开发利用资源的地热水温度普遍较低。有些偏远地区的地热田仍处于未开发的天然状态,有些甚至已经被废弃或被水库河流等水体淹没。

3.2.2无序开发严重,易导致环境地质问题

部分地区存在集中的家庭式温泉宾馆,无序开发现象严重。未经净化处理的尾水随意排放,其中的氟化物、硫化物、氯化物等会对土壤、水体产生污染。采灌均衡可使地热田不会发生明显的水位下降。调查中发现,惠州市内各地热开发利用点尚未开展地热回灌工作,部分地热资源开采量较为集中的区域,地下水位下降严重,其周边已出现地面沉降、地裂缝现象。

3.3机遇(Opportunity)

3.3.1国家地热能布局东南沿海

《“十三五”国家科技创新规划》提出要加深“深地”领域的战略高科技部署,针对地热探测与高效利用开展研究。《国家地球深部探测重大项目》的专家组和编写组多次赴惠州进行实地考察,调研惠州市地热资源潜力;依据惠州地热资源丰富的自然禀赋,惠州拟申报“国家地热资源及地下空间开发利用中等示范城市”。中国地质调查局将惠州市列为多要素城市地质调查示范城市;广东省自然资源厅已将惠州市列入省“重点开展深部地热资源调查评价及地下空间利用研究示范”城市。

3.3.2粤港澳大湾区建设带来的历史机遇

《粤港澳大湾区发展规划纲要》提出要建设能源安全保障体系,优化能源供应结构。地热能是当前能源结构转型的新方向。惠州作为粤港澳大湾区重要节点城市和东部中心城市,承担承接核心城市与粤东地区发展的桥梁与纽带作用。惠州市要充分抓住的区位和资源优势,牢牢把握粤港澳大湾区建设带来的历史机遇,加快构建石化能源新材料万亿级产业集群,助力惠州市打造成为珠江东岸新增长极、粤港澳大湾区高质量发展重要地区和国内一流城市。

3.3.3地热能已列入先进能源科学与技术广东省实验室

依托“两大科学装置”和惠州石化能源新材料产业、电子信息产业集群优势,先进能源科学与技术广东省实验室落户惠州,力争在2035年打造世界一流的先进能源科学与技术国际研究中心,助力惠州打造石化能源新材料万亿级产业集群,地热能先进技术研究已列入先进能源科学与技术广东省实验室建设内容。为保障广东省可持续高速发展,迫切需要重点攻关地热能勘探、开发与发电利用的系统理论和技术,走出一条大湾区能源自足、低碳甚至无碳发展的崭新之路。

3.3.4市场空间不断增大

随着城镇化建设和人民生活水平的不断提高,南方地区供暖需求日益旺盛。近几年来,我国特色农业产品、特种水产品、农业观光项目等产业蓬勃发展,对温室大棚提出了较大需求,进而为地热资源在特色农业和生态农业的推广中提供了广阔的发展空间;温泉旅游的需求愈发突出,惠州市地处粤港澳大湾区东部、毗邻深圳、广州、东莞等经济发达城市,每年到惠州市各县区温泉旅游的游客中90%以上来自于上述地区。根据惠州市旅游发展规划,惠州要建设成为粤港澳台地区和泛珠三角地区乃至全国及世界最重要的休闲度假旅游目的地和最大的综合旅游基地之一。惠州市提出,未来五年将重点发展森林度假旅游、滨海度假旅游、特色温泉养生旅游、特色文化旅游和运动休闲旅游。温泉扮演着招揽游客的重要角色。

3.4挑战(threat)

3.4.1地热资源勘查评价程度低

我国整体对地热资源的勘查评价投入较少,目前,全球共有58000余个大地热流数据,中国仅有实测大地热流数据1230个,广东省热源的研究则更薄弱,缺少大陆尺度、区域尺度的精细研究。惠州市已开发利用的地热田,其地质勘查工作程度较低,只有少数温泉企业开展了地热资源储量的地质勘查工作。目前仅在惠城区石坝-黄沙洞地区开展了系统性的深部地热资源勘探工作。地热资源勘查评价程度低,难以为科学规划与指导地热资源勘查开发有序发展提供基础资料。

3.4.2体制机制不顺,产业扶持政策缺乏

目前地热资源的法律属性仍不明确,受《矿产资源法》《可再生能源法》《水法》调整,管理职能分散在自然资源、水利、能源等部门。管理分工不明确,致使地热管理规范性难以保障,日常管理中越位、缺位、互相制约等问题经常出现。体制不顺,机制不完善的问题,不利于产业规模化发展,且已成为产业发展的主要制约因素。此外,对地热能产业的支持政策不足,尚未形成引导、鼓励、约束并举的产业政策体系。

3.4.3资金缺乏,融资渠道单一

地热能资源开发利用存在勘探风险大、初期投资大、投资回收周期长等不利因素,地热勘查评价阶段主要靠各级财政资金投入,社会资本的投入很少。地热开发行业企业规模普遍较小。未来随着地热产业市场空间越来越大,资金匮乏问题将成为制约地热产业发展的重要因素之一。

3.4.4关键技术有待突破

目前我国在地热资源勘查与选区评价、中低温地热发电等方面的技术还有待提高。中低温地热发电主要存在运行投入成本高、发电系统运行复杂、发电效率低、地热水发电的防腐和结垢、地热尾水回灌、有机工质或氨水混合物对环境的污染和影响等问题。迫切需要寻找高效率、低成本的新技术,为国家地热发电作战略补充。

4.惠州市地热资源开发利用对策建议

惠州市已初步形成太阳能、风能、新能源汽车、生物质能、地热能等门类较为齐全的新能源发展体系,尤其光伏、风电等可再生能源发电实现快速增长。当前,惠州市地热产业应当抓住机遇、迎接挑战,全面优化地热能产业链发展路径和整体规划布局,促进地热产业高质量发展,将地热能产业打造成为惠州市能源转型发展的重要支撑产业,逐步建立起城乡统筹、绿色低碳、智慧互联的多能互补新能源体系。

4.1尽快摸清惠州市地热能资源家底

加大财政投入力度,以政府为主导,鼓励各类社会资本积极参与,开展惠州市地热能资源调查评价,针对惠州市内已知地热资源赋存条件较好的重点区块进行重点勘查和研究,为地热能开发利用奠定基础。支持有能力的企业积极参与地热勘查评价。

4.2加强行业监管,保障地热产业有序发展

一是加强地热能开发利用管理。完善地热能勘探开发市场准入规则,强化监督管理,规范市场秩序。合理开发利用,实施开采回灌一体化,地热尾水进行回灌或者无害化处理,合理布设地下水监测点,建立区域性地下水监测及预警机制,有效预防环境污染和环境地质问题,保障地热产业可持续发展。二是做好地热能专项规划。将地热能利用专项规划纳入国土空间规划体系,明确地热能开发利用总体目标和基本思路。实现地热能开发科学布局,高效发展。

4.3攻关地热能勘探开发利用关键技术

依托先进能源和科技广东省实验室,开展地热能勘查前沿理论研究、中低温发电变革性技术、地热资源综合利用工程示范等先进技术研究,加大对地热能勘探开发利用核心关键技术研发的投入力度,探索梯级综合高效利用技术体系和商业模式,对地热发电、制冷、现代农业、商业应用等相关核心技术进行攻关,以实现地热能科技成果转化。

4.4培育地热能高质量发展示范区

在前期已有工作成果上,选择地热资源开发利用潜力最大的区域建立地热能高质量发展示范区。推进以地热能为基础的产业链,形成供热、制冷、发电、浴疗、温泉休闲、养老、高效现代渔业和农业、花卉烘干加工等清洁能源产业集群。

4.5争取政策支持,推广地热资源开发利用

在地热能产业发展初期,可参照风电、光伏等可再生能源的财政、税收和金融等支持政策,借鉴风能、太阳能发展扶持方式,對地热勘查评价、地热发电给予大力支持。争取将地热能开发利用纳入可再生能源基金补贴范围内。探索地热能开发利用企业及相关设备和材料制造企业的相关增值税、房产税、城镇土地使用税优惠政策。研究地热能替代化石能源供热、制冷、发电的财政奖补政策。吸引社会力量、金融资本参与地热能勘查评价、开发利用,推进地热能产业规模化开发和规范发展。

参考文献:

[1]惠州市能源和重点项目局,广东省有色金属地质局九三五队.惠州市地热资源分布及开发利用现状调查报告[R]. 2019.

[2]自然资源部中国地质调查局,国家能源局新能源和可再生能源司等.中国地热能发展报告[R]. 2018.

[3]宫昊,梁海军,罗佐县,等.基于SWOT分析的地热产业发展战略研究[J].中国国土资源经济, 2018, 31(09): 63-67.

[4]赵洋,张艳,鞠美庭,严利.基于SWOT模型的中国地热资源开发利用战略研究[J].中国矿业, 2016, 25(06): 44-48.

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[6]周韦慧.美国地热发电现状与政府的推进政策[J].当代石油化工, 2015(10): 41-46.

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