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滨州地热及地热能开发利用可行性研究报告PAGEPAGE32山东滨州地热能开发利用可行性研究报告前言随着世界各国对环境污染物,尤其是对二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、以及其它污染物排放越来越严格的限制,中国也将在环境保护方面采取相应的政策。据估计,目前全球的温室气体排放约为470亿吨的二氧化碳当量,如果不采取任何行动,到2020年,全球温室气体排放将达550亿吨以上。美国官员12月7日说,美国环境保护署(EPA)已裁定把二氧化碳列为“污染物”。因此以资源有效利用和环境保护为重点,以技术进步为支撑,促进经济与资源、环境协调发展为宗旨的形势下开发地热能必将符合时代的需要。党和国家明确提出,“十一五”期间,必须加快建设资源节约型、环境友好型社会,要把节约资源作为基本国策,因此推进建筑节能工作迫在眉睫。2007年6月,国务院发布《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》,明确提出要“大力发展可再生资源,抓紧制定出台可再生资源中长期规划”,特别提到推进对地热能等可再生能源与建筑一体化的科研、开发和建设。一、项目开发背景(一)、目前国家清洁能源开发有利条件1、能源是减少温室气体排放的重要领域,作为能源行业的每一位成员,对当前的形势和未来的趋势都必须进行认真思考,寻找最佳发展路径。改革开放以来,我国经济持续快速增长,能源工业成绩斐然,我们以年均5.6%的增长支持了国民经济年均9.8%的增长。原煤产量电力均居世界首位,中国现已成为世界第一大能源生产国和第二大能源消费国。在多年的发展过程中,煤炭生产和消费始终占据着能源的主体地位,以煤为主是我国一次能源结构的基本特征,这种能源结构满足了我国的基本能源需求,也使我国承受了巨大的生态环境压力。煤渣石大量占用土地,地下水破坏等均成为影响生态环境的突出问题。燃煤引起的烟煤型大气污染已成为大多数地区的主要大气污染源,二氧化硫、烟尘、氮氧化物及重金属的污染亟待治理,温室气体减排压力巨大。由于单位二氧化碳热量的燃煤比石油天然气高36%和61%,煤炭引起的温室气体排放问题备受关注,以煤为主的能源结构使我国在降低单位能源的二氧化碳排放程度方面比任何其他国家承受更大的压力。改善能源结构,提高清洁能源在一次能源消费中的比重已成为我国能源发展的基本方向和总体趋势,只有发展清洁能源才能逐步把我国与世界能源结构的差距,抢占能源发展新的制高点。2、我国可再生能源丰富,相关技术日益成熟,这些为清洁能源的发展提供了良好条件。可能源化利用的生物质能源目前实际利用量50%,太阳能发电刚刚起步,发展空间很大,核能、水能、风能、太阳能及其他新能源,可再生能源对于我国改善能源结构的重大意义不言而喻。实现化石能源,特别是煤炭清洁高效利用的重要性同样不可忽视,这一判断是由能源资源的客观属性和中国能源资源客观条件所决定的。一方面水能、太阳能和风能具有间歇性,地区依赖性的发展,核能的大规模发展也存在优化资源和地域的局限,在当前条件下大规模替代化石能源尚需时日。在中国这样一个地域辽阔,人口众多,人员需求仍将急速增长的发展中国家,仅靠可再生能源的增长是不可能满足我国人民生活水平提高的要求的,传统化石能源的增长是不以人的意志为转移的客观规律。(二)、国家良好政策从世界发展经验看,政府是重要的推动力量,政策支持是清洁能源发展的有利保障。近年来我国相继制订了一系列法律法规、政策措施,积极促进清洁能源发展。2005年可再生能源法颁布实施,在我国可再生能源发展史上具有里程碑意义,标志着我国可再生能源已经进入新的发展阶段。该法借鉴世界多过客再生能源发展经验,特别针对可再生能源成本高的问题,对政府、市场与公民社会在可再生能源发展中的责任义务提出了总量目标,强制上网,分类电价,费用分摊,专项资金等具有突破性意义的制度设计。2007年实施的可再生能源中长期发展规划提出了可再生能源发展的指导思想、基本原则、发展目标,力求加快水能、风能、太阳能和生物质能源的开发利用,促进技术进步和产业发展,增强市场竞争力,不断提高可再生能源在能源消耗中的比重,力争到2010年使可再生能源消费量达到能源消费总量的10%,到2020年达到15%,这一比重并不比欧美低。1、2020年二氧化碳排放比2005年下降40%至45%11月25日召开的国务院常务会议决定,到2020年中国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%。2、中国节能减排政策从能源强度到碳强度中国政府在2009年9月的联合国气候变化峰会上提出争取到2020年,中国的单位国内生产总值二氧化碳排放(碳排放强度)比2005年显著下降,这是中国节能减排政策的一个质变。中国在“十一·五”规划中,明确提出“能源强度”目标,要求每单位国内生产总值的能耗要比2005年降低20%,以应对经济社会发展中日益凸显的能源约束,以及日益严重的环境问题。今年9月中国政府首次提出降低“碳强度”,体现了国家能源战略为了应对气候变化的一个转变。3、2004年国家发展和改革委员会发布了中国第一个《节能中长期专项规划》:加快太阳能、地热等可再生能源在建筑物的利用。4、2006年8月,国务院发布了《关于加强节能工作的决定》:大力发展风能、太阳能、生物质能、地热能、水能等可再生能源和替代能源。 5、最新颁布的《中国应对气候变化国家方案》:积极扶持风能、太阳能、地热能、海洋能等的开发和利用。积极推进地热能和海洋能的开发利用,推广满足环境和水资源保护要求的地热供暖、供热水和地源热泵技术.6、《关于进一步加强中央国家机关节能减排工作的通知》:实施地热源、水源、空气源热泵技术试点示范工程,积极推广空调和采暖系统变频调速技术、空气热回收技术等新技术的应用,扩大太阳能等新能源的使用范围。7、《建设部、财政部关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见》,重点支持领域:一共8个领域,与地源热泵有关系的有4个。★地表水及地下水丰富地区利用淡水源热泵技术供热制冷;★沿海地区利用海水源热泵技术供热制冷;★利用土壤源热泵技术供热制冷;★利用污水源热泵技术供热制冷;8、《节能减排综合性工作方案》积极推进能源结构调整。大力发展可再生能源,抓紧制订出台可再生能源中长期规划,推进风能、太阳能、地热能、水电、沼气、生物质能利用以及可再生能源与建筑一体化的科研、开发和建设。9、2009年9月22日国家主席胡锦涛发表题为《携手应对气候变化挑战》的重要讲话,胡锦涛表示,今后,中国将进一步把应对气候变化纳入经济社会发展规划,并继续采取强有力的措施。一是加强节能、提高能效工作;二是大力发展可再生能源和核能;三是大力增加森林碳汇;四是大力发展绿色经济。(三)、全国地热开发现状1、中国地热开发利用,随着社会经济和生态环境建设的需求,十年来,每年以12%的速度增长,到1998年底,地热采暖面积已近800万m2,地热温室面积70万m2,地热养殖300万m2,洗浴和温泉疗养1600多处,地热直接利用规模已逾500万吨/年标准煤当量。地热发电装机29MW,其中西藏羊八井地热电站容量25MW,年发电1亿kWh。最近两年,在中国的东北高纬度寒冷的大庆地区和西北干旱的宁夏银川地区开展了地热勘探和开发利用工作,巨大的盆地型地热资源已被证实。在中国的西南边陲地区云南腾冲近代火山地区也开展了以动力开发为主的高温地热勘探工作,为拟建单机10MW以上电站提供资源参数,在首都北京市区钻取到88℃地热流体,为减轻城市环境污染作出贡献。目前,地热产业化已初具规模,国家正在制订2001—2010年新能源和可再生能源产业规划,“十五”清洁能源科技发展计划。地热开发规模和科学技术将以崭新面貌迎接21世纪。2、地热资源。通过地质调查,全国已发现地热异常3200多处,其中进行地热勘查的并已对地热资源进行评价的地热田有50多处。全国已打成地热井2000多眼。发现高温地热系统255处。在西藏羊八井地热田ZK4002孔,孔深2006m,已探获329.8℃的高温地热流体。发现中低温地热系统2900多处,据调查,总计天然放热量约为1.04×1014kJ/a,相当于每年360万吨标准煤当量。主要分布在东南沿海诸省区和内陆盆地区,如松辽盆地、华北盆地、江汉盆地、渭河盆地以及众多山间盆地区。这些地区1000—3000m深的地热井,可获80—100℃的地热水。3、地热科学研究与技术开发。根据地热产业化发展的需要,开展了相应的地热科学和开发技术的研究:建立了一套比较系统的地热资源勘查、地热利用技术和评价方法,包括地热地质、地球化学、地球物理、航空遥感、钻探和计算机模拟技术,地热供热、地热烘干、地热种植、地热养殖、地热开发动态监测与环境保护等等,为中国地热开发利用走向规范化标准化起到了重要作用。开发了地热井的定向钻井技术(如在天津地热田施工的一对斜井,一个生产井,一个回灌井),高温地热井的井控技术,大于250℃高温泥浆配方、测试与操作规程等等。开展了地热田回灌技术研究,在天津地热田,通过多年开发与监测,建立了热储压力场与温度场的采灌数学模型,并通过回灌过程的水化学模型,评价了双井回灌的可行性。因此,地热田的回灌技术研究,为我国建立热储工程学和优化地热开发,保护地热资源与环境有着重要意义。开展井下换热技术研究,耐温潜水电泵(80—120℃)技术研究,各种型号耐温潜水泵已批量生产。在西藏,以羊八井和羊易两个地热田为试点,建立了高温地热田质量和能量守恒教学模型,建立了福建漳州地热田生产管理模型。(四)、地热开发与利用最近5年,地热能的直接利用发展很快,尤其是地热供热、温泉疗养、游乐等发展迅速,规模不断扩大,如在北京小汤山和河北省雄县等地均建立了温泉旅游疗养基地,在南方的湖南汝城县热水镇建立了以种植、养殖和培育良种的综合示范基地。高温地热发电进展缓慢,主要原因是:在西藏、云南的高温地热分布区,其水能资源也非常丰富,当地热衷于建造10—20MW的迳流式小水电站,而对建造地热电站,实施多能互补的认识不够。但是,无论如何当地小水电站都是季节性的,每年只在丰水期发电3000—4000小时,而枯水季节则不能满发或停发。为改变枯季缺电现状,地热专家提出地热发电与小水电联合调度、优势互补方针,得到了共识,今后地热发电仍会稳步增长。(五)、地热发展对策1.加强地热理论与应用技术研究,以市场为导向,积极推进地热产业化。加速开发中国东部、西北部盆地型地热资源,形成产业规模。2.根据中国地形地质特点,高温地热发电必须与当地水电开发、生态环境保护有机结合起来,实施联合调度、多能互补,充分发挥各自能种的优势,实现良性循环,可持续发展。3.加强已开发地热田的监测工作,优化热田开发,加强热储工程研究和环境工程研究。4.加强地热装备的配套生产,实现系列化、标准化。努力开发耐高温、防腐和无污染的新型材料以及地热热泵设备国产化的研制与推广。完善地热生产运营和服务体系,确保地热产业稳定发展。5.加强国际地热科技合作与交流,推动地热科学发展。(六)、山东滨州地热开发利用符合国家形式1、山东发布《关于加快新能源产业发展的指导意见》山东省日前发布《关于加快新能源产业发展的指导意见》,围绕建设新能源产业强省,突出太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能“五大领域”,注重技术创新,推进技术改造,壮大产业规模,全面提高新能源产业发展水平,形成新的经济增长点,推动节能减排。到2011年,山东省规模以上新能源企业销售收入要突破2000亿元,年均增长18%;通过开发利用新能源,实现替代为常规能源990万吨标准煤,新能源占全社会能源消费的比重提高到3%,能源消费结构进一步优化,建成5~10个新能源利用量占能源消费总量10%以上的示范县。2、《滨州市地热管理办法》(征求意见稿)社会各界:为了进一步增加规范性文件制定的透明度,提高规范性文件质量,增强规范性文件的地方特色和可操作性,经研究决定将《滨州市地热管理办法》(征求意见稿)的全文在网上公布,向全社会广泛征求意见。欢迎社会各界通过来信来函、发送电子邮件等方式,提出意见和建议。对大家的意见和建议,我们将认真研究、论证和吸收。征求意见的截止日期为2009年8月14日。联系单位:滨州市人民政府法制办公室;联系人:刘安全通讯地址:滨州市滨城区黄河五路385号;邮编:256603;联系电话:(0543)3163079;电子邮箱:bzlaq@116.com。滨州市人民政府法制办公室二○○九年七月二十八日滨州市地热管理办法(征求意见稿)第一章总则第一条为加强全市地热资源的管理,科学勘查、合理开发和保护地热资源,保障地热资源的可持续利用,根据《中华人民共和国矿产资源法》、《山东省实施〈中华人民共和国矿产资源法〉办法》等有关法律、法规和规章的规定,结合本市实际情况,制定本办法。第二条本办法所称地热资源是指埋藏在地面以下地壳内岩石和流体中能被合理开发出来的热能,包括蒸气型、热水型、地压型、干热岩型和岩浆岩型五种类型。热水型地热是指流温在25℃(含25℃)以上的地下热水。第三条在本市行政区域内勘查、开采地热资源的单位和个人,必须遵守本办法。第四条地热资源的勘查、开发实行统一规划、合理布局、合理开采和综合利用的方针。坚持开发利用与保护并重的原则。第五条地热资源的开发利用规划,由市国土资源行政主管部门会同有关部门制定,并按规定上报批准后实施。第六条勘查、开采地热资源,必须依法分别申请、经批准取得探矿权、采矿权,并办理登记。从事地热资源勘查和开采的,必须符合规定的资质条件。探矿权是指在依法取得的勘查许可证规定的范围内,勘查矿产资源的权利,取得勘查许可证的单位或者个人称为探矿权人。采矿权是指在依法取得的采矿许可证规定的范围内,开采矿产资源和获得所开采的矿产品的权利,取得采矿许可证的单位或者个人称为采矿权人。第七条国家实行探矿权、采矿权有偿取得的制度。开采地热资源,必须按照国家有关规定缴纳资源税和资源补偿费。第八条勘查、开采地热资源的单位和个人,应当采取有效措施,防止造成地质灾害、环境污染和生态破坏,并做好植被恢复和土地复垦工作。第九条国家对地质资料实行统一汇交制度。第十条地热资源探矿权、采矿权可依法转让,并办理转让手续。第十一条市国土资源行政主管部门负责本行政区域内地热资源勘查开发规划及地热资源勘查、开发利用和保护的统一监督管理工作,各县国土资源行政主管部门依据地热管理职责负责本行政区域内地热资源的监督管理工作。其他有关部门协助国土资源行政主管部门进行地热资源勘查、开采的监督管理工作。第二章地热资源的勘查第十二条从事地热资源勘查,必须依法申请登记,缴纳探矿权使用费和探矿权价款,领取勘查许可证,取得探矿权。第十三条勘查出资人为探矿权申请人;但是,国家出资勘查的,国家委托勘查的单位为探矿权申请人。第十四条地热资源探矿权人应当自领取勘查许可证之日起6个月内开始施工;在开始勘查工作时,应当向勘查项目所在地的县级国土资源部门报告,并向省、市国土资源部门报告开工情况。地热资源探矿权人完成勘查任务后,必须按照国家有关规定编写地热资源勘查报告。第十五条地热资源探矿权人必须在勘查许可证规定的勘查范围内开展地热资源勘查活动,接受市、县国土资源行政主管部门监督、检查,并如实提供有关资料。第十六条地热资源探矿权人应制定方案,对探矿遗留的钻孔、探井、探槽,采取回灌(填)措施,使地下井巷采空区达到安全状态。回灌(填)方案,报市国土资源部门批准后施行。第十七条地热资源探矿权人应当在勘查许可证有效期届满的30日前汇交地质资料。第十八条转让地热资源探矿权应具备下列条件:(一)自颁发勘查许可证之日起满2年,或者在勘查作业区内发现可供进一步勘查或者开采的矿产资源;(二)完成规定的最低勘查投入;(三)探矿权属无争议;(四)按照国家有关规定已经缴纳探矿权使用费、探矿权价款;(五)上级国土资源行政主管部门规定的其他条件。地热资源探矿权转让后,地热资源探矿权人的权利、义务随之转移。禁止以承包等方式擅自转让地热资源探矿权。第十九条地热资源探矿权人在申请转让地热资源探矿权时,应提交下列资料:(一)转让申请书;(二)转让人与受让人签订的转让合同;(三)受让人资质条件的证明文件;(四)转让人具备本办法第十七条规定的条件;(五)地热资源勘查情况的报告;(六)审批管理机关要求提交的其他有关资料。第三章地热资源的开采第二十条开采地热资源,必须依法申请登记,缴纳采矿权使用费、采矿权价款,领取采矿许可证,取得采矿权;缴纳资源税和矿产资源补偿费。第二十一条地热资源采矿权申请人在提出地热资源采矿权申请前,应当根据经批准的地质勘查储量报告,向登记管理机关申请划定矿区范围。第二十二条地热资源采矿权通过招标、拍卖方式依法有偿取得。确实无条件进行招标和拍卖的,可通过协议方式确定,通过协议方式确定的,必须向社会公布。以勘探为目的及其他目的凿成的地热井,需要开采时,应办理地热资源有偿开采手续。第二十三条地热资源实行保护性限量开采制度。地热资源采矿权人应按照国土资源部门的统一要求安装计量设施。根据地热资源情况和采矿权人的实际需要,由市国土资源主管部门根据地热开发利用规划、地热田开发状况、动态观测资料、利用规模等因素,向采矿权人下达年度开采指标。采矿权人于每年第一季度末将上年度开采报表和本年度开采计划报送国土资源主管部门。第二十四条地热资源补偿费依据地热资源的温度(t)和开采量,按照下列标准计征:(一)25℃≤t<40℃,按0.70元每立方米计征;(二)40℃≤t<50℃,按0.80元每立方米计征;(三)50℃≤t<60℃,按0.90元每立方米计征;(四)60℃≤t<70℃,按1.00元每立方米计征;(五)t≥70℃,按1.20元每立方米计征。第二十五条地热资源采矿权人必须在采矿许可证规定的范围内开采地热资源,接受国土资源部门的监督、检查,并如实提供有关资料。采矿许可证实行年检制度,地热资源采矿权人应当按规定提交年度报告。第二十六条地热资源采矿权人应当按照地热资源开发利用方案、地质环境保护和治理方案的要求开采;因开采地热资源造成地质环境破坏的,应当及时进行治理。第二十七条地热资源采矿权人应当依法履行矿区地质环境治理和矿区地质灾害防治义务,并交纳矿山地质环境治理保证金。保证金数额=收交标准×采矿许可证登记面积×采矿许可证有效期年限×影响系数地热资源地质环境治理保证金收缴标准为:0.01—0.02元/平方米·年,影响系数为0.2。第二十八条地热井报废或停止开采前,地热资源采矿权人应当完成矿区地质环境治理,并向收取保证金的国土资源行政主管部门书面提出验收申请。采矿权人履行矿山环境治理义务,经验收合格后,保证金返还地热资源采矿权人。矿山地质环境治理不符合要求的,由收取保证金的国土资源行政主管部门责令采矿权人限期进行治理。逾期不治理或者治理仍达不到要求的,保证金全额转为治理费用,由收取保证金的国土资源行政主管部门组织治理。保证金不足以治理的,不足部分由采矿权人弥补,保证金用于治理后尚有剩余的,其余额应及时返还地热资源采矿权人。第二十九条地热资源采矿权人应当在采矿许可证有效期届满的90日前汇交地质资料。第三十条转让地热资源采矿权,应具备下列条件:(一)矿山企业投入采矿生产满1年;(二)采矿权属无争议;(三)按照国家有关规定已经缴纳采矿权使用费、采矿权价款、矿产资源补偿费和资源税;(四)国土资源部规定的其他条件。国有地热资源开采企业在申请转让地热资源采矿权前,应当征得地热资源开采企业主管部门的同意。地热资源采矿权转让后,地热资源采矿权人的权利和义务随之转移。禁止以承包等方式擅自转让采矿权。第四章法律责任第三十一条违反本办法规定,未取得勘查许可证擅自进行勘查地热资源的,超越批准的勘查区块范围进行勘查的,由县级以上国土资源部门责令停止违法行为,予以警告,可以并处10万元以下的罚款。第三十二条违反本办法规定,有下列行为之一的,由县级以上国土资源部门责令改正,逾期不改正的,处5万元以下的罚款;情节严重的,原发证机关可以吊销勘查许可证。(一)不按照本办法的规定备案、报告有关情况和提报有关资料,拒绝接受监督检查或者弄虚作假的;(二)未完成最低勘查投入的;(三)已经领取勘查许可证的勘查项目,满6个月未开始施工,或者施工后无故停止勘查工作满6个月的。第三十三条违反本办法规定,未取得采矿许可证擅自开采地热资源的,由国土资源部门责令停止开采,赔偿损失,没收采出的矿产品和违法所得,可以并处违法所得百分之五十以下的罚款;没有违法所得的,可以并处5万元以下的罚款;拒不停止开采的,县级以上国土资源部门可以封闭井口,查封采矿设备和工具;造成矿产资源严重破坏构成犯罪的,依法追究刑事责任。第三十四条地热资源采矿权人在规定期限内未足额缴纳矿产资源补偿费的,由县级以上国土资源部门责令限期缴纳,并从滞纳之日起按日加收滞纳补偿费2‰的滞纳金。逾期未缴纳矿产资源补偿费和滞纳金的,处以应缴纳矿产资源补偿费3倍以下的罚款。第三十五条违反本办法规定,勘查、开采地热资源造成地质环境破坏或地质灾害,不按规定治理的,由县级以上国土资源部门责令限期治理,并可处以10万元以下罚款。因勘查、开采矿产资源,造成环境污染、文化古迹被破坏的,由有关部门依照有关法律法规的规定处罚。第三十六条未依照本办法规定的期限汇交地质资料、伪造地质资料或者在地质资料汇交中弄虚作假的,该汇交人不得申请新的探矿权、采矿权,不得承担国家出资的地质工作项目。第三十七条当事人对行政处罚不服的,可以申请行政复议或向人民法院提起诉讼。当事人逾期不申请复议,也不向人民法院起诉,又不履行行政处罚决定的,由作出处罚决定的机关申请人民法院强制执行。第三十八条负责地热资源勘查、开采监督管理工作的国家工作人员和其他有关国家工作人员徇私舞弊、滥用职权或者玩忽职守,违反规定批准勘查、开采地热资源,颁发勘查、采矿许可证,或者对违法行为不依法予以制止、处罚,不构成犯罪的,给予行政处分;构成犯罪的,依法追究有关人员的刑事责任。第三十九条对破坏地热井、地热监测设施,以暴力、威胁方法拒绝、阻碍执法人员依法执行公务的,由公安机关予以治安处罚;构成犯罪的,由司法机关依法追究刑事责任。二、山东滨州地热及地热能开发依据(一)、滨州地区地热及地热能资源情况概述(包括地热地质条件、地质地层、水温水量)1、滨州地埋条件滨州市位于黄河下游、鲁北平原、地处黄河三角洲腹地,北临渤海,东与东营市接壤,南和淄博市毗邻,西同德州市和济南市搭界,是山东的北大门。现辖滨城区、惠民县、阳信县、无棣县、沾化县、博兴县、邹平县六县一区和经济开发区,版图面积9600平方公里,人口369万人。滨州交通便利,济青高速、滨博高速、京滨调整和205、202国道穿越境内,是连接苏、鲁、京、津的重要通道。津汕高速大高到鲁冀界段、威乌高速辛庄子至邓王段、滨德高速、黄大铁路滨州段、黄河公铁两用桥、中国滨州大高通用航空城、滨州万吨级港口等一大批基础设施建设项目正在加紧建设。境内水资源主要有地表水、地下水和黄河水、全市多年平均(1956~2000年)当地水资源量11.48亿立方米(其中,地表水5.55亿立方米、地下水5.93亿立方米)。人均水资源占有量310立方米,多年平均水资源总量为26.48亿立方米。多年平均降水量为575.4毫米,年际变化较大。2005年,全市平均降水量628毫米,形成当地地表水资源量5.8亿立方米;全市可用水资源总量20.93亿立方米;总供水量16.3亿立方米(地表水2.5亿立方米、黄河水9.8亿立方米、地下水4.0亿立方米);总用水量15.2亿立方米(其中,农业灌溉用水11.1亿立方米,林牧渔畜用水2.4亿立方米,工业用水0.83亿立方米,城镇及农村居民生活用水0.67亿立方米)。滨州位于黄河下流北岸,渤海湾西南岸,山地、平原、滩涂、湖泊等地形地貌多样,属暖温带湿润性季风气候区。这里光照充足,降水丰沛,气候温润,年平均气温在12.1-13.1℃之间,春、夏、秋、冬四季界线明显。夏季炎热雨,7月极端高温可达40.9℃,冬季寒冷,1月极端低温达-22.8℃。市境内有黄河流过,年径流量42.8亿立方米。市境地势平坦,土层深厚,水源充足,光热资源丰富,年平均太阳总辐射量110-121千卡/平方厘米,年日照2724.8小时左右,无霜期长达成183-201天,适于可再生能源的利用。2、山东地热资源山东省地热资源储量丰富,是中低温地热资源大省,我省地热资源主要分布在鲁西、鲁西北平原区,以德州、东营、滨州、聊城、菏泽市最为丰富。德州、东营、招远等地也已起步,去年我省光地热供暖一项已达到100万平方米,但这相对于我省丰富的储量而言还是微乎其微。根据调查显示,我省的地热资源赋存,热能资源量远大于煤炭、石油储量,仅次于天然气;其中地热水资源按100年开采设计,允许开采量为1004.69万立方米/天,热能资源量折合标煤1236.64亿吨,其中可利用量折合134.401亿吨标煤,而目前只开采利用了81.23万吨,还不到可利用量的万分之一,开发利用潜力巨大。在区域上,从水质上看,我省地热水富含偏硅酸、偏硼酸、锶、溴、氟、锂、铁、锰等多种对人体健康有益的微量元素,具有较高的医疗保健价值,基本符合渔业用水水质要求(部分地区须作降氟、降砷等处理)。

滨州城区地热资源属于层控热传导中低温温热型,分布范围广,储量丰富,易于开采。地热作为一种可供开发利用并有着发展前景的新型矿产资源有着巨大的经济开发潜力,因此,加强滨州城区地热地质和开发利用研究,对于发挥地区资源优势,合理开发热能,改善投资环境和振兴滨州是经济具有重要意义。3、滨州地质地层分析①区域地质特征滨州市在大地构造上属于华北板块(Ⅰ)华北坳陷(Ⅱ)济阳断坳(Ⅲ)区,自北向南横跨了济阳坳陷的惠民潜凹、沾化-车镇潜陷、埕子-宁津潜隆、东营潜陷4个Ⅵ级构造单元。区内基底断裂构造发育,活动强烈,断裂构造主要为NNE,NE,近EW向,其次为NW向,对区内构造单元的格局和新生界沉积起控制作用。该区是在华北坳陷基础上发展起来的中生代断陷盆地,以太古宙变质岩为基底,其上发育着以海相碳酸盐岩为主的下古生界,以及海陆交互相的上古生界和中生界。古生代以来,受燕山运动影响,该区经历了多次构造运动,对前期构造格局具有不同程度的改造,形成了凹凸相间的构造格局。新生代喜马拉雅运动以来,以继承性构造运动为特点,表现为以断块运动和差异性升降运动为主,沉积形成了巨厚的新生界限(表1)表1滨州市城区新生代地层划分年代地层岩石地层地层特征第四系黄河组粉砂土、粉砂质亚砂土夹粉质亚粘土平原组上部为砂质粉土、粘土夹粘质砂土,下部为粉质粘土和粘质粉砂新近系黄骅群明化镇组为泥岩、砂质泥岩与灰白色砂岩馆陶镇分为上下两段,下部砂岩较发育,上部泥岩较发育古近系济阳群东营组自下而上分为三段,缺失一、二段,以砂岩与泥岩互层为特征,岩性较粗沙河街组自下而上分为四段,以碎屑岩为主,夹碳酸盐岩,是主要生油和储油层孔店组自下而上分为三段,碎屑岩、玄武岩,夹煤系地层②地热特征★地热场特征第四纪平原组和新纪明化镇组是以细颗粒为主的松散地层,厚度可达800~1100m,导热性能差,是良好的天然保温热储盖层。热储盖层地温梯度平均值3.0~4.0℃/100m。地温梯度水平变化受构造基底起伏和断裂构造的控制。在新生界盖层一定深度范围内,正向构造地温高、地温梯度大,负向构造地温低、地温梯度小。西北部惠民潜凹区基底埋藏深,地温梯度值较低。地温梯度在垂向上的变化则受深度、地层结构及岩性的控制。一般来说,盖层地温梯度高于热储层,随着深度的增加地温逐渐增高。(图1)★热储层特征滨州市城区热储有新近纪馆陶组和古近纪东营组碎屑岩层状孔隙-裂隙热储,以及寒武-奥陶纪灰岩热储。前者为滨州市城区主要热储层(图2)1-第一系;2-明化镇组;3-馆陶镇;4-东营镇;5-沙河街组;6-孔店组;7-地层分界线;8-断层;9-砂质粘土;10-泥岩、砂质泥岩;11-粉细砂;12-砂岩;13-砂砾岩;14-页岩Ⅰ、新近纪馆陶组层状孔隙-裂隙热储上部为灰白、浅灰色细砂岩、泥质砂岩及棕黄、灰黄和灰绿色泥岩为主,夹棕黄色砂质泥岩;下部以棕黄、棕经色泥岩和浅灰、灰色、灰白色、细砂岩、中砂岩为主,夹棕黄、棕红色砂质砂质泥岩及灰色泥质砂岩。地层厚度265~317m,顶板埋深900~1100m,底板埋深1100~1500m,砂岩厚度60~100m,孔隙度27%~33%,平均渗透率为0.869μm2。总的分布规律:自西向东、由南向北底板埋深由浅变深(图3),厚度由薄变厚,颗粒由粗变细;垂向上具有上细下粗的正旋回特征。潜隆区;2-潜陷区;3-馆陶组底板等值线(m);4-地温梯度(℃/100m);5-隐伏断层;6-地热地质剖面Ⅱ、古近纪东营组碎屑岩层状孔屑-裂隙热储以浅灰、灰白色粉砂岩、细砂岩及灰绿、棕红、灰色泥岩、泥质砂岩为主。具有明显的下旋回韵律沉积特征。自下而上可以分出由粗到细的三个沉积旋回,按旋回的对比原则将东营组划分为三段。本区大部分地段缺失东一段和东二段。顶板埋深1247~1413m,层底埋深1433~1811m,地层厚度200~500m,砂岩厚度80~150m,孔隙度30%~32%,渗透率0.9~1.2μm2。Ⅲ、寒武-奥陶纪碳酯盐岩溶-裂隙热储主要分布在埕子-宁津潜隆区。受基底构造控制,地层顶界面起伏大,凹陷区埋深一般大于3000m,隆起区埋深1500~1800m。由于埋藏深,富水性较差,目前尚未开发利用。(二)、滨州地区地热及地热能开发的可行性1、滨州地区地热分析滨州城区地热资源主要赋存于地下1000~1600m的新近纪馆陶组和古近纪东营组碎屑岩层状孔隙-裂隙热储中。热储层为砂岩、砂砾岩,厚度140~250m。目前取水深度集中在1300~1600m,混合采取馆陶组和东营组砂岩、砂砾岩孔隙-裂隙热水。地热井水头埋深25~45m,单井出水量为45~60m3/h。地热水总矿化度13.88~21.34g/L(表2),水化学类型主要为Cl~Na型。井口水温为60~65℃,属热水型地热资源。2、滨州地区开发地热的可行性滨州(包括各县、区)地热开采量巨大。滨州市城区主要热储层为赋存于地下1000~1600m的新近纪馆陶组和古近纪东营组,属碎屑岩孔隙-裂隙类型。热储层为砂岩、砂砾岩,厚度140~250m;水化学类型主要为Cl~Na型;井口水温为60~65℃,属热水型地热资源。热水中富含对人体有益的微量元素;允许可开采量2556×104m3/a,现状开采量109.5×104m3/a,开发利用潜力大,前景广阔。在国务院实施黄三角规划时,对滨州地区进行地热资源普查中发现无棣县柳堡地区地热资源总量为1.27×1018焦耳。据专家介绍,如果该区每天可采资源量21000立方米,区内布井14眼,合理井间距为3808米,开采期限100年时降深仅达97米,显然是很少的,仍可继续开采。3、滨州地区地热及地热能开发利用潜力及现状。①地热资源开发利用现状2004年在滨州市国土资源局宿舍内施工了第一口地热井,开始利用地下热水作为供暖和洗浴供水水源,取得了良好的供暖效果和经济效益。2004年以来,在盛世花园小区、劳动与社会保障局住宅小区等到地先后施工地热井,进行供暖、洗浴等项目开发,地下热水在滨州城区得到了初步应用,现状开采量达3000×104m3/d(表4)。②地热开发利用环境效应分析滨州城区地热水不含有毒有害物质元素,基本符合GB3838《地面水环境质量标准》中一、二级标准,满足《地热水有害成分最高允许排放浓度》要求。目前,滨州城区地热仅用于供暖和洗浴,废水温度较高。长期如此,必将对废水排放途径和周围水土及生态环境产生水热污染。同时,地热水以静储量为主,径流迟缓,补给途径远,属于消耗型水源;若过量开采,将会引起地热资源枯竭、水头下降(2006年12月滨州城区地热水头埋深45m);地层孔隙水压力的降低,将会进一步固结压密而导致地面沉降。②地热资源的开发利用方案地热资源是一种清洁绿色环保能源。目前滨州城区地热井仅有3眼,为适应改革开放和社会经济的可持续发展,以滨城城区和西城新区为地热开发中心,进行地热勘探和开发实验,进而由点到面、由市区到城镇指导和推广地热开发。其次,滨州市石油开采区废油井较多,寻找可行技术方法与路线进行废油井改造开发热水,也是开发地热的捷径。④地热开发与保护对策滨州城区地热开发利用刚刚起步,利用单一粗放,热能利用效率低,浪费较为严重,由此将会产生一系列环境效应。因此,地热资源开发利用应以资源与环境保护为本。★遵循开发与保护并重的方针,加强地热资源开发管理。建立健全地热资源管理机构,出台地热资源管理办法、措施,制定和完善地热开发利用规划方案和探矿权与采矿权的取得与转让制度,使地热开发步入有序开发轨道。★地热资源开发利用过程中,废弃热水因温度高,水质复杂,易造成地表水、地下水及生态环境的污染,因而在开打利用中要加强地热废水排放管理,防止水热污染环境。★为充分利用地热资源,防止资源枯竭和地面沉降等环境问题的发生,在地热资源集中开采地段,开展人工回灌试验勘查研究工作。使地热资源长期造福人类,促进社会经济可持续发展。★加强地热研究,建立地热监测系统。根据监测信息,指导地热资源开发利用管理。★以监测为基础,以资源和环境保护为根本,以经济为杠杆,实行梯级开发、综合利用,建立供暖—洗浴、游泳、温水养殖—冬季种植供暖—回灌、废水排放等完善的地热开发、利用、管理科学体系,最大限度的开发利用地热资源。(三)、山东滨州地热及地热能开发利用特点1、山东地热资源可靠据最新的研究资料表明,目前山东省有巨大的地热资源等待开发,其中蕴藏着巨大的商机。山东省17个市均有地热资源赋存,热能资源量相当于1236.64亿吨标准煤。与煤炭探明地质储量331亿吨、石油探明储量105亿吨(折合标准煤150亿吨)等资源相比,我省地热资源储量仅次于天然气地质储量2585亿立方米(折合标准煤3438亿吨)。山东省地热资源储量丰富,热能资源量折合标煤1236.64亿吨,其中可利用量折合134.401亿吨标煤,而目前只开采利用了81.23万吨,还不到可利用量的万分之一。我省是中低温地热资源大省。据不完全统计,全省已发现地热水出露点150余处,其中天然露头温泉18处,钻孔揭露130余处。调查显示,17市均有地热资源赋存,热能资源量远大于煤炭、石油储量,仅次于天然气。其中地热水资源按100年开采设计,允许开采量为1004.69万立方米/天。2、经济上可性以一个面积为23万平方米的小区为例分析。★地热井开发成本按单井费用约180-200万元(凿井费和井室建设费)水温约为水温60℃;水量约1500方/日★地热供暖模式供暖面积暂定50000㎡,单口地热井温度达到60℃,开采期50年。★供暖温度按建筑规范要求65w/㎡,须3250kw★利用热泵梯级利用供暖,地热水产能计算、供暖面积约50000㎡★经济性分析=1\*ROMANI、一次性投资分析(表1)表1(万元)一次性投资数量单位单价总计备注一、工程费用1、地热井抽灌井部分4套1807202抽2回2、热泵机组3台54162满液式3、机房内设备安装1套1001004、电施、自控部分1套4040三、其他费用1、地热勘察费用1项2020总计1022万元=2\*ROMANII、运行维护投资分析(表2)表2运行投资1、运行费用详见表3万元/年2、管理费用103、折旧费用554、维修费用10表3(万元)周期一年二年三年四年五年五年以后入住率30%50%70%85%95%95——100%电功率(kw)38260971583610001000运行时间(h)240024002400240024002400耗电量(度)91680014616001716000200640024000002400000运行电费5385100116139139电费以0.58元/度计算=3\*ROMANIII、运行回报接口费546万元,接口费按当地价30元/㎡计算表4采暖费(万元)采暖费一年二年三年四年70%85%95%95—100%234305341359按23元/㎡计算★经济性分析(表5)表5(万元)一年初投资-1022运行费用-128接口费546采暖费234资金结余-370利息-3.7总资金-373.7二年总资金-373.7运行费用-160采暖费305资金结余-228.7利息-2.29资金情况-231三年总资金-231运行费用-175采暖费341资金结余-65利息-0.65资金情况-65.65四年总资金-65.65运行费用-191采暖费359资金情况102.35五年总资金102.35运行费用-214采暖费359资金情况247.35六年总资金247.35运行费用-214采暖费359资金情况392.35七年总资金392.35运行费用-214采暖费359资金结余537.35★总结▶初投资:本项目热泵系统初投资为1022万元,按建筑实际采暖面积(18万㎡)合算热泵系统造价57元/㎡。▶运行费用:按全负荷计算,按居民面积(18万㎡)合算运行费用12元/㎡。▶采暖费用分析:按23元/㎡计算,每户每个采暖季需缴纳采暖费用约2500元。▶第四年收回成本。今后每年利润145万元。3、政策上支持★山东发布《关于加快新能源产业发展的指导意见》山东省日前发布《关于加快新能源产业发展的指导意见》,围绕建设新能源产业强省,突出太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能“五大领域”,注重技术创新,推进技术改造,壮大产业规模,全面提高新能源产业发展水平,形成新的经济增长点,推动节能减排。到2011年,山东省规模以上新能源企业销售收入要突破2000亿元,年均增长18%;通过开发利用新能源,实现替代为常规能源990万吨标准煤,新能源占全社会能源消费的比重提高到3%,能源消费结构进一步优化,建成5~10个新能源利用量占能源消费总量10%以上的示范县。(四)、北京地热开发实例介绍崇文区郭庄北里小区地热热泵供暖工程以地下清洁能源为政府排忧解难一、项目简介崇文区永外郭庄北里住宅小区六撞住宅楼,始建于八十年代初期,建筑面积共计2.8万㎡,居住着居民450户,由于当年没有建锅炉房,多年来居民只能用燃煤土暖气来冬季取暖。这给当地居民造成了很大的不便,如何解决该小区的集中供暖问题,也成为市政府、崇文区政府的心头重担,并被列入2001年北京市政府为民办60件实事之一。地热资源是清洁的可再生能源,北京市政府对宝贵的地热资源进行了整体规划和统一开发,先后在小汤山、北京市地质勘查技术院等几个地热利用点建立了示范工程,起到了非常好的效果,也取得了丰富的经验。这都对更好地完成郭庄北里地热供暖工程奠定了坚实的基础。郭庄北里位于丰台区凹陷东段南侧,经地热勘探证明该凹陷蕴藏着丰富的地热资源,在该地区凿井能够打出温度较高水量较大的地热水。经过多方论证,在地热条件具备,各项技术比较成熟的条件下,郭庄北里地热供暖工程被北京市计委列为2000年度五项地热供暖示范工程项目之一。在本工程的设计中,参考了北京市地质勘查技术院立水桥示范工程的经验,采用地热结合热泵的技术,系统中有两级板式换热器,地热水首先通过一级板式把热量交换给供暖循环水,使其升温给建筑物供暖;然后一级地热尾水作为热泵的低温热源,其中的低品位热能被热泵提升交换到供循环水中。由于该项目位于地热开发较为密集的地区,为了保护热田资源,做到可持续利用。系统中的地热水侧设计为闭路循环,即系统中有抽水井和回灌井各一口。郭庄地热供暖项目是1999年“北京市控制大气污染第三阶段的目标和措施”,要求北京市地矿局完成“地热采暖可行性研究方案”及建设地热供暖示范工程的延续。99年北京市地质勘查技术院的示范工程,地热资源被梯级利用,解决了朝阳区立水桥地质大院3万㎡建筑物的供暖,效果良好,运行成本很低。这都为郭庄小区的地热利用奠定了基础。二、系统设计及特点1.供暖系统设计根据《建筑设备专业技术资料》和《建筑节能设计标准》(JTJ26—86)取供暖热指标50W/㎡,供暖热负荷为1400KW。地热水首先进入一级板式换热端,与用户系统循环水进行热交换,设计一次水由59℃可降至42℃,系统循环水得到热量后由40℃升高至55℃左右,送至房间进行一次供暖。将地热一次尾水的低温热能作为回收机组一水源热泵机组系统的热源,由热泵机组吸收,提升地热尾水中的热量,二次加热用户系统循环水,使其水温由40—45℃升高至50—55℃。地热的二次尾水可降温至26℃以下回灌,使其热能利用率提高了2—3倍。室内采暖系统为密闭的软化水系统。采用完善的自动控制措施,做到对回灌温度可以任意设定,并以此设定温度来控制地热井供给水量。2.地热井设计设计地热井两口,一抽一灌,利用地热水经一级板换换热,作为楼内供暖的一部分,另外,一级换热后的地热水经二级板换换热,换得热量作为水源热泵的低温热源,热泵送出的热水作为楼内供暖的另一部分,地热井经二级板换后达到排放要求回灌到回灌井,这样可以保证地热水持续稳定的利用。3.系统特点供暖循环系统的情况为:1号、2号、3号、4号、6号、7号共六栋楼用户侧使用四台循环泵,四台循环泵互为备用。室内暖气系统采用分户供暖系统,每户每组散热器上均安装有调节阀,可根据用户需要调节水量满足每户每个房间的采暖温度,为分户计量创造了条件。针对低温常供方式的供暖特点,对每层每户每个房间都进行了热量核算,适当增加了暖气片数量及循环水的流量。地热井采用抽水井,回灌井对井闭路系统:即将地热水从地下深处抽出后,采用密闭的循环系统,交换出其热量后,再回灌到地热储层中去。这样既可充分利用地热储层中的能量,又可不消耗水资源维持地热储层压力,对于地热资源的可持续发展具有非常重要的意义。抽水井和回灌井都采用了氮气密封并且安装了氮气自动补偿等绝氧装置。通过设定压力自动补充氮气,以保证其水质的稳定性和回灌的效果。根据地热管理部门的要求,通过安装孔口传感器、数据采集仪和有线传输网络实现了对两口井的水温、水量、水位的远程监视。三、工程的总工作量2001年2月到2001年4月进行了项目论证和方案设计,下面列出工作进展情况:京热—122号地热井2001年4月23号开钻,8月19号终钻,工程历时118天,京热—122号地热回灌井于2001年5月30号开钻,12月4号终孔,工程历时188天。两口井都达到优质。6月1号到6月17号地下室结构内隔墙砌筑及设备基础施工。地下供暖站房的建设,长21.0米,宽7.0米,高4.5米,为混凝土感官质量良好,结构处理到位,混凝土强度抗压报告值均达到设计要求。6月到10月间,同时进行的工作有:地下站房内热泵机组、配电柜等设备的安装、地下站房内各管线、配电线路的安装。六栋住宅楼(1号、2号、3号、4号、6号、7号楼)内暖气管线的安装,散热器的安装和室外管线的敷设。各栋楼内管线和室外管线的方验收。2001年10月22号到2001年11月7号,进行了调试和供暖,所有的设计和施工都达到了设计要求和验收标准。四、运行情况,效果及效益分析1.初投资情况初投资总计:1570万元,总工程量为两口地热井总进尺3954米,地下机房建筑面积147㎡及机电设备采购安装(一个变压器房、站房三台配电柜、七台循环水泵、一台软化水装置等,两台GSHP—400H(146.4KW制热量400KW)热泵机组)室外管线450米,六幢楼内管线及室内1600多组(25000)散热器。地热井设计供暖面积条件下单位面积投资332元/㎡;现有供暖面积条件下为560元/㎡。2.运行情况京热—122号热水井作为取暖的抽水井,对供暖系统进行一次供热,这口井的出水能力为1550立方米/天,水温为59℃,使用的这一段时间2001年10月22日——2001年11月7号,气温较高,只开启了一台热泵机组,抽取热水井井水35立方米/小时,水温一般在57℃左右,经一次大板换热交换后其中70%的热水水温由57℃降到41℃,然后这70%的水量和一次板换换热后的30%水量合到一起回灌到京热—123号热水井。(1)运行数据统计:用电量:从12月30号到3月1号总共62天,共耗电量24

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