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德州市地热资源可持续开发利用研究

2021-07-12杨春燕

科技视界 2021年10期
关键词:德州市尾水

杨春燕

(德州市自然资源局,山东 德州 253000)

近年来, 随着全球人口的不断膨胀和经济社会的高速发展,石油、煤炭等能源的大量使用带来的环境问题不断出现。 如何在经济发展的同时尽可能少地对自然环境造成破坏,是我们面临的一个不可回避的问题。党的十九大报告明确提出,要秉持“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念,建立健全绿色低碳循环发展的经济体系,构建清洁低碳、安全高效的能源体系。

1 德州市地热资源开发利用概况

1.1 基本情况

德州市是山东省地热资源富集区之一,具有分布范围广、储量丰富、易于开采等特点。 地热水的水质良好,含有很多有益于人体健康的微量元素,具有较高的医疗保健价值。 德州市地热资源利用以供暖为主,具有开采量大、尾水多的特点。 2006 年德州市开始地热回灌试验及相关研究工作,2012 至2015 年间,德州市加大地热回灌勘查研究力度,在回灌方面取得了一定的成效。 2016 年,德州市成功建设了全省第一个砂岩热储地热回灌示范工程,供暖面积5.7 万平方米,达到了“板换供热、热泵梯级提热、取热不取水”的高效可持续利用的目的。

1.2 面临形势

德州市是纳入国家京津冀协同发展规划的城市之一,也是山东省唯一一个纳入该规划的城市,特别是作为京津冀大气污染传输通道“2+26”重点城市之一,面临着节能减排、生态建设的重要任务。 2017 年1月,国家《地热能开发利用“十三五”规划》(发改能源〔2017〕158 号)明确指出,要积极推进水热型地热供暖,特别是在经济较为发达、环境约束较高的京津冀鲁豫地区,要将水热型地热能供暖纳入城镇基础设施建设中,集中规划,统一开发。 2017 年,山东省开展的创建国土资源节约集约示范省活动,要求科学编制省市县三级地热资源勘查开发利用规划,理顺地热资源开发管理机制,实行有计划的合理开发利用。

目前,全市地热井近300 眼,地热开发强度较大,依然存在无证开采或缺乏证后监管的现象,严重扰乱了正常的地热开发管理秩序。 当前,经济社会发展已经进入新时代, 绿色发展已成为当前的发展主基调。如何有效破解地热资源管理乃至整个自然资源管理面临的突出矛盾和重大问题。

2 存在问题

2.1 统筹开发规划方面有待提高

由于缺乏持续的政策引导和市场拉动,企业投入人力物力财力进行开发和研究的主观能动性不高,未形成激励与强制相统一、符合市场经济要求、科学完善的发展机制,也未能从顶层设计的高度形成一个成熟完善的统筹开发规划。 因此,亟须出台一系列地热管理方面的地方性法规或政府规章,促进地热资源的科学开发和合理利用。

2.2 无证非法开采和证后监管问题

2.2.1 无证非法开采

由于地热资源丰富,开采成本低、效益大,一些房地产开发商出于利益驱动,非法开采地热资源用于住宅供暖的情况依然存在。 另一方面,地热开采前需要办理取诸多手续,需要多个部门通力配合,各个环节较为烦琐,耗费的时间较长,一些地热开发单位疲于办理开采许可证,以至于出现一些地热井无证开采的情况。

2.2.2 证后监管问题

对地热井的监管依然不够严格、不够到位,导致有的开发商在取得开采许可证之后,未能严格按照规定合理开采,存在私自超出开采量、违规排放尾水、回灌措施不到位等情况,给自然环境带来了难以修复的破坏。

2.3 回灌配备率较低

地热回灌施工技术要求高、时间紧、任务重、资金投入大,同时,缺乏扶持政策和资金支持,配套地热尾水回灌建设难度较大。 目前,德州市地热回灌井的配备率普遍不高,多数地热开发企业尚未进行地热尾水回灌, 地热尾水直接排放一方面造成地热资源的浪费;另一方面,也对周边环境也造成一定程度的影响。

2.3.1 诱发地质自然灾害

地热资源再生能力和补给能力较弱, 属消耗型资源。 因此, 地热水的常年大量开采必然造成水位的下降,从而诱发一系列地质环境问题。 近年来,随着地热资源开采强度增大,出现了地热水位持续下降的现象,形成了地热水降落漏斗,在造成水资源浪费的同时,还会造成严重的地面沉降甚至地震。 同时,地热水的开采会造成热储的压密固结,从而在地表形成地面沉降。

2.3.2 引发生态环境污染

未按要求进行回灌或未严格将尾水进行处理的地热开发企业,直接将尾水排放到城市的下水道中,造成严重的热污染,极易打破周围环境的生态平衡。 地热尾水中的氣、 氯和矿化物含量远远超过了GB 5084—2021《农田灌溉水质标准》要求,会改变土壤的组成结构致使土壤板结,不仅影响农作物正常生长,还会通过食物链危害人体健康。 地热尾水中通常含有硫化氨和二氧化碳等气体, 这些气体的过度释放都会对空气造成污染。

2.3.3 导致资源过早衰竭

地热资源循环周期长,再生能力有限,如果长期大量地盲目开采,势必加剧地热资源的衰竭步伐。 随着地热资源开采规模日益扩大,地热水供需矛盾越发突出,只采不灌、多采少灌或是回灌达不到相关标准,必将导致地热资源的快速枯竭。

2.4 粗放利用现象依然存在

2.4.1 利用工艺较为落后

一些地热供热站没有安装热泵等提温或者换热器等设备,一方面使热量不能得到充分利用;另一方面容易腐蚀管网或结垢,影响设备的使用寿命和效率。

2.4.2 综合利用程度较低

现阶段,德州市很多地热开采企业对地热资源的节约集约意识和综合利用程度不高, 地热资源大多都是采用直接利用的方式, 没有对地热资源进行充分利用。

2.5 缺少优惠政策扶持

由于缺少系统的优惠政策扶持,德州市投资研究和开发利用地热资源的积极性不高,不利于地热资源的科学有序发展。 在地热开发利用上,政府相关部门尚未针对地热资源开发利用制定相关优惠政策,鼓励周边农村社区采用地热供暖等。

3 可持续开发利用对策

为进一步规范地热资源的开发利用和管理秩序,促进地热资源科学合理开发和节约集约利用, 同时为全面贯彻落实党的十九大精神和生态文明新发展理念,必须提高站位、总体布局、统筹规划,进一步完善规章优化资源配置,提高地热资源利用效率,整顿规范开发利用秩序,为经济社会发展夯实资源能源基础。

3.1 完善规章优化资源配置

3.1.1 建立健全规章制度

《国土资源“十三五”科技创新发展规划》(国土资发〔2016〕100 号)指出,大力推进浅层地温能调查评价和开发利用,编写一批地方标准和行业标准。 《山东省地热资源勘查与开发利用中长期规划》 提出围绕全省地热资源勘查、综合利用、梯级开发等重点,研究解决全省地热资源勘查利用系列重大理论实践问题。 在省级层面的政策支持下, 德州市应制定符合当地实际的实施细则和规章制度,确保地热资源的科学有序利用。

3.1.2 完善开发利用规划

坚持节约集约利用地热资源,严格控制地热水开采总量,实现地热产业可持续发展。 随着我市地热回灌工艺技术的不断提高,逐步实现地热资源开发“取热不取水”的发展目标,避免资源浪费和减少地质环境问题。 根据生态红线保护区、地热开采强度、地热尾水回灌、地热井分布密度和热储水位降幅等因素综合分析,将规划区划分为禁止开采区、控制开采区和鼓励开采区。

3.1.3 出台优惠扶持政策

(1)拓宽资金来源渠道。 积极争取国家及省财政经费,鼓励支持开辟多种渠道,增加地热资源工作经费投入。 通过财政支持、企业自筹、社会资金等多种渠道,加快地热资源综合利用、梯级利用和资源保护等示范工程建设。

(2)完善地热资源融资机制。 完善地方政府投融资平台, 鼓励国有企业积极参与到地热开发利用行业,带动地热产业的健康发展。 完善财政和信贷支持政策,鼓励企业和商业银行投资地热产业;鼓励市中小企业担保机构对地热开发项目给予支持。

(3)加大地热能产业政策扶持。 一是建立多元化投资机制。 将地热能供热系统纳入城镇基础设施建设,在市政工程用地、用水、用电等方面适当享受优惠政策。 二是出台完善的税费政策。 统筹考虑投资运行成本和居民承受能力, 科学合理制定地热能供热价格。 三是鼓励进入农村供热市场。 在充分利用偏远地区地热资源的同时,形成良好的竞争机制。

3.2 提高地热资源利用效率

3.2.1 引进先进设备和工艺

注重与科研院所和先进企业的交流合作,加大地热专用设备和技术的研发力度。 通过安装热泵等提温设备,提高地热资源的利用率。 研发能够抵抗腐蚀的管道设备,能够疏通管道堵塞的技术。 安装能够实时监测开采量和节能节水的装置,降低资源消耗速率。

3.2.2 提高地热水的利用率

在开发利用过程中,要切实做到“梯级开发、综合利用”。 在开发利用过程中,要对各个环节的水温进行实时监测,根据实际情况建立能够充分发挥地热资源作用的健全的系统,切实提高热水利用率、做到物尽其用。

3.3 加强地热回灌工程建设

3.3.1 缩减非回灌项目的规模

一是对于新增地热项目,必须对相关材料进行严格的审核把关。 回灌井的设定要按照“以灌定采”的方式进行管理,按照实际回灌量确定开采量。 二是对于历史遗留的未进行回灌的项目, 进一步压缩开采规模,逐步减少其开采量。

3.3.2 科学制定地热回灌方案

地热回灌应遵照采灌结合的原则,开采井和回灌井同时施工,在热储层回灌条件好的地区应采取对井开发,实施一采一灌;对回灌条件较差的地区,应当严格控制地热开采总量, 科学设定开采井网的密度,在条件允许的情况下,适当增加回灌井的数量,一采多灌、以灌定采。

3.4 整顿规范开发利用秩序

3.4.1 全面做好摸底排查

对辖区内所有地热资源勘查开采企业(单位)进行全面排查摸底,查清辖区内现有地热井开发利用现状,认真排查手续是否齐全,是否存在持过期或无效许可证进行勘查开采地热资源,是否存在超许可水量开采,是否违规排放尾水,回灌措施是否落实等情况。充分调动群众的监督作用,及时收集发现违法违规线索,对违规开采地热资源的企业(单位)或个人进行调查处置。

3.4.2 扎实开展清理整顿

借鉴先进地市的成功经验,制订符合德州市客观实际的可行性工作方案,对辖区范围内的地热资源开发管理秩序进行全面的清理整顿, 使无证勘查开采地热资源、证后超采地热资源、违规排放污水等行为得到改善, 建立科学合理可控的地热资源开发管理秩序。

3.4.3 建立动态监测体系

建立市、县、企业三级地热动态监测体系。 地热开发利用单位要配套安装地热动态监测设施,采用人工监测与自动化监测有机融合的方式,对开采井、回灌井的水位、温度、流量和水质等情况进行动态监测,并定期或实时将监测资料和实际开采量、回灌量报送所在地自然资源和水资源管理部门,实现地热资源开发利用情况的有效监测监管,保障地热资源合理科学开发利用。

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