东营市地热资源开发利用与保护研究
李明
(山东省东营市国土资源局,东营257091)
作者简介:李明(1967—),男,高级工程师,从事地矿管理工作。
摘要:本文阐述了东营市地热资源的基本情况及开发利用现状,指出其地热资源开发利用与管理上存在的主要问题,并提出了地热资源勘查开发利用和保护的措施与建议。
关键词:地热资源;开发利用;保护
东营市地热储量巨大,是继油气资源的第二大能源矿产。地热作为一种新的、替代能源,具有其他能源无法具备的优势,除了具有的热能外,还具有医疗和保健功效。其开发利用可用于居民供暖、生活洗浴、温泉理疗、温池游泳、温室花卉、养殖等。在能源紧缺的今天,大力开发地热资源,对于缓解能源紧张、减少环境污染、促进经济的可持续发展具有重要意义。近几年来,东营市委、市政府对地热资源的勘查和开发非常重视,采取多项措施促进地热资源开发利用,并取得了显著成效。
1 地热资源概况及开发利用现状
东营市地热资源是胜利油田在钻探油气资源过程中发现的,为进一步探明东营区域内地热资源情况,几年来投资325 万元,先后组织实施了“东营市(东城)地热资源普查”、“黄河三角洲地区地热资源调查”、“东营市城区地热资源评价”等项目。调查结果表明,东营市地热资源自上而下有三个热储层组:馆陶组热储层组、东营组热储层组、寒武系—奥陶系热储层组。埋深1000~1800m,热储温度55~95℃,地热水矿化度5~20g/L,单井出水量1000~2000m3/d,水化学类型为Cl-Na型,富含偏硅酸、溴、碘、锶、锂等有益化学组分。经测算,黄河三角洲地区三个热储层内积存的热水量为4600×108m3,资源总量为3.60×1020J,折合标准煤123×108t;可采热水量为7.50×1010m3,资源量为7.85×1019J,折合标准煤27×108t。
目前,东营市开发利用地热井14口,其中东西城区地热井7口,河口区地热井7口,用于集中供暖的9口,供暖面积达4×105m2。地热资源的开发带动了房地产、旅游和服务业的发展。如东营宾馆作为东营市重要接待场所,开发利用地下热水,兴建集室内游泳、温泉洗浴、理疗为一体的多功能浴疗中心,使地热温泉疗养成为我市接待工作的一张名片,提高了服务档次和竞争能力。同时,年节约费用150万元,取得了良好的经济、环境和社会效益。
2 地热资源保护管理情况
众所周知,地热资源是有限的,再生能力差,若过量开采,超过允许开采强度,将导致资源的枯竭。为保障资源的可持续利用,东营市深入贯彻中央人口、资源、环境的基本国策,坚持“在保护中开发,在开发中保护,资源开发与节约并举,把节约放在首位”的原则,在开发规划、监督管理、地热井监测、资源保护方面采取有力措施,加强对地热资源的监督管理,有效保护了有限的地热资源。
2.1 做好地热资源的规划工作
按照“综合规划,逐步实施,稳定推进”的原则,结合《东营市矿产资源总体规划》的编制工作,进行了“东营市地热资源开发利用规划研究”,明确了地热井的井间距等布局要求,避免了地热资源破坏与浪费、生态环境污染等现象,使地热资源得到合理开发利用,资源环境得到有效保护。近年来,东营市委、市政府对地热资源的保护工作非常重视,2004年3月18日,市政府组织有关部门对天津市地热开发保护工作进行了考察学习。为做到地热资源的统一规划、统一管理、合理布局、综合利用,按照市政府要求,正在编制《东营市地热资源开发利用保护规划》。
2.2 加强地热资源的监督管理工作
在地热开发初期,为加强地热资源的监督管理,合理开发、永续利用地热资源,东营市邀请山东省内外有关专家对地热资源的开发、地热井的布设进行了研讨论证,根据论证结论,东营市国土资源局于2003年印发了《东营市地热资源管理暂行规定》。严把地热井审批关,对不符合规划的地热井一律不予审批,保证了东营市地热资源的合理开发利用。为进一步规范东营市地热资源的开发利用,推进地热资源的规模开发,市政府已将《东营市地热资源管理办法》纳入2005年市政府规范性文件制订计划。
2.3 严格地热资源开发规程
在地热资源管理中,东营市严格执行地热勘查开发规程,加强对地热企业准入条件、矿产资源开发利用方案、地热井施工队伍、地热井施工设计的审查,强化地热施工监理和地热井流量、水温、水位变化情况的监测,要求采矿权人安装设置流量表和观测孔,及时掌握地热井动态变化,为科学管理提供数据和参数,同时促使企业采用梯级综合利用,提高地热资源利用率。
2.4 注重生态环境的保护工作
在地热资源开发利用的同时,加强对地热尾水的排放管理。一是弃水温度:严格按照《地热资源开发利用方案》进行审查,尤其对地热尾水的排放进行了规定,要求符合国家环保规定和标准,地热尾水排放温度不得高于25℃。二是矿化度:目前所开发利用的地热井矿化度较高,在10~20 g/L之间。规定地热尾水排放不能进入城市污水处理管网,一律进入雨水排放管网。
2.5 积极推进地热回灌试验工作
地热回灌可改善或恢复热储的产热能力,提高地热资源的再利用效率,有效避免生态环境污染。为此,我们投资60 万元,正在组织实施《东营市城区地热资源人工回灌调查》项目。并立项开展“山东省东营市地热资源潜力调查与保护”项目,项目的实施将对加快东营市地热产业化步伐,改善能源结构,保证地热资源的合理开发利用与资源环境的有效保护,推动东营市地热产业的发展,具有重要意义。
3 存在的主要问题
3.1 地热勘查程度有待进一步提高
虽然对东营市的地热资源进行了多次勘查,但还没有达到C+D级地质储量。因此,要进一步加大地热地质勘查投入,加强地热勘查、地热资源量计算、地热资源综合评价、地热综合管理和地热开发利用等方面的研究,提高资源储量级别,保障地热资源的可持续供给。
3.2 地热资源利用率低,浪费资源的现象比较严重
部分地热开发企业资源节约意识不强,工艺流程落后,技术力量薄弱,经营粗放,不采取综合利用措施,资源利用率低,造成尾水排出温度过高,既污染了环境,又浪费了有限的资源。
3.3 地热资源开发与管理存在薄弱环节
地热管理法规、政策、规划和标准体系尚不完善,对地热资源的破坏浪费缺乏强有力的法律约束,对地热资源开采造成的生态地质环境问题难以进行有效监督;探矿权、采矿权市场尚不健全,采矿权人保护和节约资源的自我约束意识尚未形成。
4 措施与建议
4.1 强化地热资源勘查开发利用的监督管理
坚持日常监管和集中整治相结合,加大执法监察和监督管理力度,严厉查处各类违法勘查开采和破坏浪费地热资源的行为。严格执行地热井的审批制度、设计审查、施工管理、钻探监理、开采监测和水量控制等一系列监督管理工作制度,切实保护好、开发利用好地热资源。
4.2 加强规划实施管理
严格执行地热资源规划,强化对规划的落实和管理,对地热资源实行年度计划开采,严格控制开采总量。及时、准确掌握城区地热资源量变化,自觉接受社会对规划实施的监督。
4.3 做好地热勘查开发利用的监测工作
严格执行每井一表一孔制度,做好地热井地热地质动态监测工作,及时分析监测资料,掌握地热井相关指标的变化情况,及时调整开发利用方案,保护好地热资源。同时,做好地热资源的勘查开发利用的研究工作,保证地热资源的可持续开发利用。
4.4 制定优惠政策,推动地热开发
在法律法规允许的情况下,适当减免开发地热资源补偿费,免收水利方面的规费,推动地热资源的开发利用。同时,积极开展地热资源回灌试验研究工作,通过优惠政策措施,鼓励地热开采企业利用地热尾水回灌补源。
4.5 完善探矿权和采矿权市场,推进地热资源有偿使用
积极完善和规范探矿权与采矿权市场,充分发挥市场配置资源的作用,引入市场竞争机制,对符合条件的推行通过招标、拍卖和挂牌等方式出让探矿权和采矿权,逐步建立起矿业权人自觉保护和节约地热资源的自我约束机制。
4.6 建立地热开发资金,走以热养热的路子
从每年还返的矿产资源补偿费中,拿出部分资金,建立地热开发利用专项资金,主要用于地热开发初期资源的勘查、评价、规划、设计论证等,走以热养热的路子,促进地热产业的蓬勃发展。
编制可再生能源开发利用规划的原则如下:
可再生能源开发利用要坚持按规划建设的原则。可再生能源发电规划的制定要充分考虑资源特点、市场需求和生态环境保护等因素,要注重发挥资源优势和规模效益。项目建设要符合省级以上发展规划和建设布局的总体要求,做到合理有序开发。
主要目标:
2005年我国新能源和可再生能源(不含小水电和生物质能传统利用)年开发利用量达到1300万吨标准煤,相当于减少近1000万吨碳的温室气体及60多万吨二氧化硫、烟尘的排放,为130万户边远地区农牧民(约500-600万人口)解决无电问题,提供近20万个就业岗位。 2005年全国太阳热水器年生产能力达1100万平方米,拥有量约6400万平方米;形成5-10家具有国际竞争力的骨干企业;全国太阳光伏电池年生产能力达到15兆瓦,形成应用器件配套齐全的太阳光伏产业,累计拥有量达到53兆瓦。2005年并网风力发电装机容量达到120万千瓦,形成约15-20万千瓦的设备制造能力,以满足国内市场需求。2005年地热采暖面积达到2000万平方米;工业有机废水和畜禽养殖场大中型沼气工程及生物质气化工程等高效利用方式形成近20亿立方米的燃气供应能力。
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鼓励各种所有制经济主体参与农村可再生能源的开发利用,依法保护农村可再生能源开发利用者的合法权益。第五条 县级以上人民政府应当将农村可再生能源工作纳入国民经济和社会发展规划,并制定相应的优惠政策和保障措施,扶持农村可再生能源的科研开发和推广应用。
县级以上人民政府应当组织有关部门加强对农村可再生能源开发利用的宣传和教育,充分利用广播、电视、报纸、互联网等各种媒体,普及科学用能和技术推广应用知识。第六条 县级以上人民政府农业行政主管部门负责本行政区域内农村可再生能源开发利用的管理工作。
乡(镇)人民政府负责本行政区域内的农村可再生能源开发利用工作。
县级以上人民政府发展改革、经贸、财政、科技、国土资源、建设、环境保护、质量技术监督等有关部门,应当按照各自职责,做好农村可再生能源开发利用的相关工作。第二章 科研开发第七条 省人民政府应当将农村可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展,纳入科技发展规划和高新技术产业发展规划,组织并支持科研、教学、推广、生产等单位从事农村可再生能源基础性、关键性、公益性技术的研究,促进农村可再生能源开发利用的技术进步。
省发展改革、经贸、科技、财政部门应当在项目安排、创新奖励、政策及资金扶持等方面,支持农村可再生能源的科研开发和成果转化。第八条 县级以上人民政府应当鼓励科研机构、企业和个人研究开发农用太阳能、小型风能、小型水能技术以及沼气贮运、沼气低温发酵、秸秆发酵沼气、秸秆气化、秸秆固化和炭化等生物质资源转化技术,并给予政策及财政支持。第九条 鼓励科技人员通过技术转让、技术承包和技术入股等形式,加快农村可再生能源成果的转化。第十条 省标准化行政主管部门应当会同省农业行政主管部门及其他有关部门,制定全省农村可再生能源产品地方标准和工程技术规范,并组织实施。第十一条 农村可再生能源产品的生产,必须符合国家、行业或者地方标准。没有国家、行业或者地方标准的,生产企业应当制定企业标准,并按规定报当地标准化行政主管部门和农业行政主管部门备案。第三章 推广应用第十二条 各级人民政府应当将农村可再生能源技术推广工作纳入农业技术推广体系,充分发挥农村可再生能源技术推广机构的作用,开展农村可再生能源科学研究、技术指导、技术培训、信息咨询、安全管理等公益性服务,并鼓励和支持农村集体经济组织、企业和个人建立专业服务组织,开展农村可再生能源社会化服务活动。
乡(镇)农业技术推广机构应当确定专职或者兼职人员负责农村可再生能源的推广工作。第十三条 县级以上人民政府财政部门应当对政府设立的农村可再生能源技术推广机构履行职能所需经费给予保证,并在农业技术推广资金中,安排部分资金用于农村可再生能源技术推广项目。第十四条 推广应用农村可再生能源新技术、新产品,应当努力降低相对成本,提高相对效能,有利于生态环境保护和可持续协调发展。
农村可再生能源新技术、新产品,应当在推广地区经过实地试验证明具有先进性、适用性和安全性,由省农业行政主管部门列入推广目录并向社会公告后,方可推广。
鼓励单位与个人参与农村可再生能源新技术、新产品的推广活动。第十五条 生产、销售的农村可再生能源产品和转让的技术,应当实用、安全、方便,易于群众接受。
农村可再生能源产品和技术的生产、销售、转让单位和个人,应当对所生产、销售的产品质量或者所提供的技术负责,并向用户传授安全操作知识,提供售后服务。
禁止生产、销售国家明令淘汰或者质量不合格的农村可再生能源产品。
随着经济的发展和社会的进步,世界各国将会更加重视环境保护和全球气候变化问题,通过制定新的能源发展战略、法规和政策,进一步加快可再生能源的发展。
从目前可再生能源的资源状况和技术发展水平看,今后发展较快的可再生能源除水能外,主要是生物质能、风能和太阳能。生物质能利用方式包括发电、制气、供热和生产液体燃料,将成为应用最广泛的可再生能源技术。风力发电技术已基本成熟,经济性已接近常规能源,在今后相当长时间内将会保持较快发展。太阳能发展的主要方向是光伏发电和热利用,近期光伏发电的主要市场是发达国家的并网发电和发展中国家偏远地区的独立供电。太阳能热利用的发展方向是太阳能一体化建筑,并以常规能源为补充手段,实现全天候供热,提高太阳能供热的可靠性,在此基础上进一步向太阳能供暖和制冷的方向发展。
总体来看,最近20多年来,大多数可再生能源技术快速发展,产业规模、经济性和市场化程度逐年提高,预计在2010-2020年间,大多数可再生能源技术可具有市场竞争力,在2020年以后将会有更快的发展,并逐步成为主导能源。 多年来,世界各国为了促进可持续发展,应对全球气候变化,积极推动可再生能源发展,已积累了丰富的经验,主要是:
1、目标引导
为了促进可再生能源发展,许多国家制定了相应的发展战略和规划,明确了可再生能源发展目标。1997年,欧盟提出可再生能源在一次能源消费中的比例将从1996年的6%提高到2010年的12%,可再生能源发电量占总发电量的比例从1997年的14%提高到2010年的22%。2007年初,欧盟又提出了新的发展目标,要求到2020年,可再生能源消费占到全部能源消费的20%,可再生能源发电量占到全部发电量的30%。美国、日本、澳大利亚、印度、巴西等国也制定了明确的可再生能源发展目标,引导可再生能源的发展。
2、政策激励
为了确保可再生能源发展目标的实现,许多国家制定了支持可再生能源发展的法规和政策。德国、丹麦、法国、西班牙等国采取优惠的固定电价收购可再生能源发电量,英国、澳大利亚、日本等国实行可再生能源强制性市场配额政策,美国、巴西、印度等国对可再生能源实行投资补贴和税收优惠等政策。
3、产业扶持
为了促进可再生能源技术进步和产业化发展,许多国家十分重视可再生能源人才培养、研究开发、产业体系建设,建立了专门的研发机构,支持开展可再生能源科学研究、技术开发和产业服务等工作。发达国家不仅支持可再生能源技术研究和开发活动,而且特别重视新技术的试验、示范和推广,经过多年的发展,产业体系已经形成,有力地支持了可再生能源的发展。
4、资金支持
为了加快可再生能源的发展,许多国家为可再生能源发展提供了强有力的资金支持,对技术研发、项目建设、产品销售和最终用户提供补贴。美国2005年的能源法令明确规定了支持可再生能源技术研发及其产业化发展的年度财政预算资金。德国对用户安装太阳能热水器提供40%的补贴。许多国家还采取了产品补贴和用户补助方式扩大可再生能源市场,引导社会资金投向可再生能源,有力地推动了可再生能源的规模化发展。
水力发电对本法的适用,由国务院能源主管部门规定,报国务院批准。
通过低效率炉灶直接燃烧方式利用秸秆、薪柴、粪便等,不适用本法。第三条 本法适用于中华人民共和国领域和管辖的其他海域。第四条 国家将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域,通过制定可再生能源开发利用总量目标和采取相应措施,推动可再生能源市场的建立和发展。
国家鼓励各种所有制经济主体参与可再生能源的开发利用,依法保护可再生能源开发利用者的合法权益。第五条 国务院能源主管部门对全国可再生能源的开发利用实施统一管理。国务院有关部门在各自的职责范围内负责有关的可再生能源开发利用管理工作。
县级以上地方人民政府管理能源工作的部门负责本行政区域内可再生能源开发利用的管理工作。县级以上地方人民政府有关部门在各自的职责范围内负责有关的可再生能源开发利用管理工作。第二章 资源调查与发展规划第六条 国务院能源主管部门负责组织和协调全国可再生能源资源的调查,并会同国务院有关部门组织制定资源调查的技术规范。
国务院有关部门在各自的职责范围内负责相关可再生能源资源的调查,调查结果报国务院能源主管部门汇总。
可再生能源资源的调查结果应当公布;但是,国家规定需要保密的内容除外。第七条 国务院能源主管部门根据全国能源需求与可再生能源资源实际状况,制定全国可再生能源开发利用中长期总量目标,报国务院批准后执行,并予公布。
国务院能源主管部门根据前款规定的总量目标和省、自治区、直辖市经济发展与可再生能源资源实际状况,会同省、自治区、直辖市人民政府确定各行政区域可再生能源开发利用中长期目标,并予公布。第八条 国务院能源主管部门根据全国可再生能源开发利用中长期总量目标,会同国务院有关部门,编制全国可再生能源开发利用规划,报国务院批准后实施。
省、自治区、直辖市人民政府管理能源工作的部门根据本行政区域可再生能源开发利用中长期目标,会同本级人民政府有关部门编制本行政区域可再生能源开发利用规划,报本级人民政府批准后实施。
经批准的规划应当公布;但是,国家规定需要保密的内容除外。
经批准的规划需要修改的,须经原批准机关批准。第九条 编制可再生能源开发利用规划,应当征求有关单位、专家和公众的意见,进行科学论证。第三章 产业指导与技术支持第十条 国务院能源主管部门根据全国可再生能源开发利用规划,制定、公布可再生能源产业发展指导目录。第十一条 国务院标准化行政主管部门应当制定、公布国家可再生能源电力的并网技术标准和其他需要在全国范围内统一技术要求的有关可再生能源技术和产品的国家标准。
对前款规定的国家标准中未作规定的技术要求,国务院有关部门可以制定相关的行业标准,并报国务院标准化行政主管部门备案。第十二条 国家将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展列为科技发展与高技术产业发展的优先领域,纳入国家科技发展规划和高技术产业发展规划,并安排资金支持可再生能源开发利用的科学技术研究、应用示范和产业化发展,促进可再生能源开发利用的技术进步,降低可再生能源产品的生产成本,提高产品质量。
国务院教育行政部门应当将可再生能源知识和技术纳入普通教育、职业教育课程。第四章 推广与应用第十三条 国家鼓励和支持可再生能源并网发电。
建设可再生能源并网发电项目,应当依照法律和国务院的规定取得行政许可或者报送备案。
建设应当取得行政许可的可再生能源并网发电项目,有多人申请同一项目许可的,应当依法通过招标确定被许可人。第十四条 电网企业应当与依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议,全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目的上网电量,并为可再生能源发电提供上网服务。第十五条 国家扶持在电网未覆盖的地区建设可再生能源独立电力系统,为当地生产和生活提供电力服务。
本条例所称可再生能源,是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能、空气能等非化石能源。第三条 开发利用可再生能源,应当遵循因地制宜、多能互补、综合利用、节约与开发并举的原则,注重保护生态环境。禁止对可再生能源进行破坏性开发利用。第四条 县级以上人民政府应当加强对可再生能源开发利用工作的领导,将可再生能源开发利用纳入本行政区域国民经济和社会发展规划,采取有效措施,推动可再生能源的开发利用。第五条 省发展和改革(能源)主管部门和设区的市、县(市、区)人民政府确定的部门(以下统称可再生能源综合管理部门)负责本行政区域内可再生能源开发利用的综合管理工作。
县级以上人民政府有关部门和机构在各自职责范围内负责可再生能源开发利用的相关管理工作。
乡镇人民政府、街道办事处应当配合做好可再生能源开发利用的管理工作。第六条 县级以上人民政府及其有关部门应当加强对可再生能源开发利用的宣传和教育,普及可再生能源应用知识。
新闻媒体应当加强对可再生能源开发利用的宣传报道,发挥舆论引导作用。第二章 管理职责第七条 县级以上人民政府可再生能源综合管理部门应当会同有关部门和机构,按照国家有关技术规范和要求,对本行政区域内可再生能源资源进行调查。
有关部门和机构应当提供可再生能源资源调查所需的资料与信息。
可再生能源资源的调查结果应当公布。但是,国家规定需要保密的内容除外。第八条 县级以上人民政府可再生能源综合管理部门应当会同有关部门和机构,根据其上一级可再生能源开发利用规划,结合当地实际,组织编制本行政区域可再生能源开发利用规划,报本级人民政府批准后实施,并报上一级可再生能源综合管理部门备案;其中省可再生能源开发利用规划,应当报国家能源主管部门和电力监管机构备案。
可再生能源开发利用规划的内容应当包括可再生能源种类、发展目标、区域布局、重点项目、实施进度、配套电网建设、服务体系和保障措施等。第九条 编制可再生能源开发利用规划,应当遵循因地制宜、统筹兼顾、合理布局、有序发展的原则,并与土地利用总体规划、城乡规划、生态环境功能区规划、海洋功能区划相衔接。
编制可再生能源开发利用规划,应当依法进行规划环境影响评价和气候可行性论证,并征求有关单位、专家和公众的意见。县级以上人民政府可再生能源综合管理部门和有关部门、机构应当依法公布经批准的可再生能源开发利用规划及其执行情况,为公众提供咨询服务。第十条 可再生能源综合管理部门和城乡规划、国土资源、海洋等部门在履行项目审批、选址审批、用地或者用海审核等职责时,不得将可再生能源开发利用规划确定的可再生能源项目建设场址用于其他项目建设。第十一条 县级以上人民政府可再生能源综合管理部门依法履行可再生能源投资建设项目的批准、核准或者备案以及其他相关监督管理职责,并对依法需经国家批准或者核准的投资建设项目提出审查意见。第十二条 省建设主管部门根据本省气候特征和工程建设标准依法制定太阳能、浅层地热能、空气能等可再生能源建筑利用的地方标准。
省标准化主管部门会同省有关部门依法制定除前款规定以外的可再生能源开发利用的地方标准。第十三条 县级以上人民政府水行政主管部门依法履行水能资源开发利用的指导和监督管理职责。第十四条 县级以上人民政府建设主管部门依法履行可再生能源建筑利用的指导和监督管理职责。第十五条 县级以上人民政府国土资源主管部门依法履行地热能开发利用的指导和监督管理职责。第十六条 县级以上人民政府农村能源管理部门依法履行沼气利用的指导和监督管理职责。第十七条 县级以上人民政府经济和信息化主管部门依法履行对可再生能源设备制造产业发展和相关项目技术改造的指导和监督管理职责。