杨凌示范区地热资源开发利用现状及发展建议

杨凌示范区地热资源开发利用现状及发展建议

桂永峰[1]，桂忠强[2]，王璐[2]，孙佳芮[2]，张锋[3]

(1.      杨凌示范区自然资源和规划局，陕西 杨凌 712100；2.陕西省水工环地质调查中心，陕西 西安 710068；

3.陕西中煤新能源有限公司，陕西 西安 710054)

摘要：杨凌农业高新技术产业示范区地热资源丰富，但目前地热能开发利用程度较低。为深入贯彻落实党中央、国务院关于碳达峰、碳中和的重大战略决策，积极响应陕西省创新驱动发展战略，基于杨凌示范区资源禀赋条件、开发利用现状以及开发利用过程中存在的问题，针对性的提出了加快地热能开发利用的对策，旨在为杨凌示范区经济社会的高质量发展提供理论依据。

关键词：杨凌；地热能；开发利用

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0  引  言

研究地热资源社会化推广途径，促进地热资源科学、高效开发，目前已成为新时期贯彻落实习近平总书记加快生态文明体制改革、建设美丽中国思想的重要实践[1]。

杨凌农业高新技术产业示范区地热资源丰富，但目前地热能开发利用程度较低。本文基于杨凌示范区资源禀赋条件、开发利用现状以及开发利用过程中存在的问题，针对性的提出了加快地热能开发利用的对策。

1杨凌示范区概况

1.1自然地理与社会经济

杨凌示范区地处关中盆地中部偏西，东隔漆水河与武功县相望，西和北与扶风县毗邻，南以渭河为界与周至县相邻。冬季寒冷，夏季炎热，供暖制冷负荷需求较大。

1.2地形地貌

杨凌位于渭河盆地中部，地貌主要分为黄土台塬和渭河及其支流河谷阶地两类。渭河冲积平原由各级阶地组成，地势由黄土台塬至渭河呈台阶状降低[2-3]。

1.3水文地质特征

1.3.1 潜水

杨凌示范区南面的河谷阶地区冲积砂砾卵石层孔隙潜水含水岩组为第四系全新统、上更新统冲积砂砾卵石层，单位涌水量5.0～61.3m3/h·m，漫滩区至三级阶地逐渐减小[4]。黄土台塬区黄土层孔隙裂隙潜水较贫乏，含水岩组岩性主要为黄土，单位涌水量小于5.0m3/h·m。

1.3.2 承压水

北部黄土台塬区的承压水含水岩组为早更新统洪积、冲湖积层，单位涌水量3.79～18.32m3/h·m。南部河谷阶地区的潜水含水岩组岩性为冲积砂砾石层单位涌水量11.23～36.6m3/h·m。渭河漫滩及一级阶地地段，含水层厚度大，单位涌水量37.5m3/h·m。

2 资源禀赋

2.1资源量

杨凌示范区浅层地热资源和中深层地热资源开发利用潜力巨大。浅层地热能热容量为2.41×1013kJ/℃，折合标准煤43.6万吨，按照20%的利用率，可减排二氧化碳20.8万吨、二氧化硫0.15万吨、氮氧化物523吨、悬浮质粉尘697吨、灰渣0.87万吨，节省环境治理费2459万元。3000m深度范围内可利用中深层地热资源量为15.89×1015Kcal，折合标准煤257万吨，按照20%的利用率，可减排二氧化碳122.64万吨、二氧化硫0.87万吨、氮氧化物0.31万吨、悬浮质粉尘0.41万吨、灰渣5.14万吨，节省环境治理费1.45亿元。

2.2开发利用潜力分析

高效设施农业和城乡居民生活供暖/制冷是杨凌示范区地热能开发利用的主要方向。采用地热能辅助设施农业生产，可有效降低设施农业生产成本，2020年全区新建大棚1000多亩，若50%采用地热能供暖，仅2020年新建大棚的经济效益达2000万元；城镇建筑供暖/制冷采用地热能的运行成本较集中供暖和燃气锅炉分别下降36%和47%，乡村建筑供暖/制冷采用地热能的运行成本仅为空气源热泵和天然气锅炉的66%和56%。

3开发利用现状及存在的问题

3.1 开发利用现状

截止2022年，杨凌示范区浅层地热能各类利用工程共8处，水井数量10～15口，井深85～145m，主要分布在渭河一、二级阶地，开发利用方式为地下水地源热泵，主要用于供暖/制冷。中深层地热能共有3处工程，井深为2800-3200m，开采层段为蓝田灞河组和高陵群热储，供暖面积16.22万平方米，其中杨凌智慧农业示范园采用浅层+中深层地热供暖面积4.5万平方米。

3.3开发利用过程中存在的问题

在浅层地热能开发利用方面。一是管理机制不明晰，地热能管理和推广利用缺乏牵头部门；二是政策支持力度亟待加强，产业发展迟缓；三是工程设计的盲目性，利用形式选择存在随意性、盲目性；四是地热能科技成果转化推广途径不畅，缺乏骨干推广开发市场主体，示范引领效应不明显。

在中深层地热能开发利用方面。一是地热勘查滞后，地热开发风险大；二是地热能综合利用程度低，没有较好的梯级利用，资源利用率较低；三是地热尾水的排放缺乏监管，对水环境及土壤环境均造成了一定影响。

4 社会化推广途径分析

4.1 总体思路

坚持以习近平生态文明思想为指导，聚焦国家碳达峰和碳中和目标需求，以落实国家发改委等八部委《关于促进地热能开发利用的若干意见》为主线，按照省委省政府的统一部署，以指导地热资源科学、高效开发利用为重点，为促进示范区经济社会发展全面绿色转型提供技术支撑。

4.2具体思路

1.围绕区域重大农业产业试验示范基地、区域特色农业产业示范推广基地、丝绸之路沿线国家农业合作项目园区等科技示范基地（园区）建设，建设“地热+”智慧示范园区。

2.围绕现代种业、设施农业、苗木繁育、特色经济林果、现代畜牧业、花卉产业、食用菌产业、休闲生态农业八大产业体系，建设以浅层地热能为主体的开发利用示范工程。

3.围绕生物医药、农产品加工、涉农装备制造三大特色工业以及健康休闲养老业、文化体育旅游业等新兴产业，建设浅层地热能、中深层地热能、光伏等多能互补利用模式。

4.结合杨凌示范区中心城区开发建设、美丽乡村建设，建设中深层地热集中式和浅层地热分散式相结合的地热能供暖/制冷示范工程。

4.3 开发利用建议

1.建立地热监管平台，加强对中深层地热资源水量、水温、水质、水位的动态监测。

2.动员有关宣传机构和新闻媒体，加大地热资源开发的宣传力度，提高其知名度和吸引力，将地热项目推向投资市场，组建各种不同经济形式和经营方式的地热经济实体，尽快发挥地热资源的经济效益和社会效益。

3.实现地热资源的合理开发与节约利用相结合，坚持科学合理开发、梯级综合利用、开发保护并重的原则，实现经济效益、资源效益、环境效益的统一。

4.加强地热资源保护。推进地热回灌，以提高地热资源的采取率，减少地热水位的下降和地热弃水对环境的污染，维护地热资源的可持续利用。

5.加强地热资源的勘察评价，建立健全地热地质地理信息系统，及时对地热资源做出可靠评价，为制定地热开发利用规划提供依据。

6．健全职责明晰的管理体制，明确管理主体，加强地热能开发利用监管涉及到的相关部门的组织协调，推进各部门之间的密切联系与分工合作。

参考文献:

[1] 周阳，穆根胥，张卉等.关中盆地地温场划分及其地质影响因素[J] .中国地质，2017.44(5)：1017-1026.

[2] 周阳，穆根胥等. 典型地貌单元浅层地热能资源量赋存规律研究[J]. 地质科技情报, 2018, Vol. 37(4): 238-244+268.

[3] 周阳，闫文中等. 关中盆地主要城市浅层地热能资源量赋存规律研究[J]. 中国地质调查, 2016, Vol. 3(4): 12-18.

[4] 周阳，王友林等. 关中盆地地下水含水系统的划分与特征[J]. 中国地质调查2018, Vol. 5(4): 67-75.