文章来源于:甘肃省地质矿产勘查开发局,原文链接:“找矿突破勇担当 三抓三促谱新篇”大研讨之二(尹政)
甘肃省水热型地热资源开发利用问题及对策
甘肃省地矿局水勘院 尹 政
一、地热资源开发利用背景
(一)地热资源的属性
地热能是赋存于地球内部岩土体、流体和岩浆中且能够为人类合理开发和利用的热能,属于稳定可靠的可再生能源,按照矿产资源的分类为能源矿产。地热能资源可分为浅层地热能资源、中深层水热型地热资源及干热岩资源三种形式。其中,地下水浅层地热能资源、水热型地热资源同时又具有地下水的属性。
(二)地热能产业政策背景
一是国家政策条件利好。我国地热能资源丰富,开发利用潜力巨大,地热能利用总量连续多年稳居世界第一。近年来,为加快推进地热能的开发利用,国家部委出台发布了一系列可再生能源支持政策,保障了地热能开发利用持续健康发展。各地政府也纷纷将地热能开发利用纳入各省市的能源总体规划、绿色建筑发展规划、碳达峰实施方案以及乡村振兴战略等领域,进一步为地热能开发利用规模化、高质量发展提供了政策保障。
二是甘肃省人民政府大力支持。甘肃省及市(州)近年来相继出台了《甘肃省“十四五”节能减排综合工作方案》《甘肃省“十四五”能源发展规划》及《兰州市2025年实现碳排放达峰实施方案》等,并加大了对全省地热勘查的资金投入;同时,省政府将地热找矿纳入了《甘肃省战略性矿产找矿行动实施方案(2021-2025年)》中,使未来五年内全省地热资源勘查经费的投入得到了充足的保障。
(三)甘肃省地热禀赋特征
甘肃省地域狭长,地貌形态多样,地质构造复杂,岩浆活动频繁,具有良好的地热成矿地质条件和深部地热找矿前景。特别是兰州、张掖等地中深层水热型地热资源丰富,开发潜力巨大。
“兰州地热田”盖、储层分布稳定,初步评价地热田产能达158.86兆瓦,储量利用年限100年,属大型中低温水热型地热田,城区已实施了多眼地热井,单井涌水量每天1200~2200立方米,孔口水温50℃~74℃,七里河运通大厦、城关甸子街地下热水已开发用于理疗洗浴。自2022年11月开始,省地矿局二勘院积极推动兰州市彭家坪中深层地热供暖示范工程试验性运行,取得了较好的试验成果。
“张掖地热田”初步推测面积超过3000平方公里,热储呈层状分布,连续稳定,储集性好。目前已实施勘探井8眼,井口出水温度一般45℃~78℃,单井出水量每天1300~6000立方米,推测为特大型地热田,尚未开发利用。目前,政府部门正在积极推动地热采矿权的出让,省地矿局水勘院也正在开展市域范围内地热成因、地质条件、开发利用条件、动态特征、尾水回灌试验等基础研究。
二、现阶段我省地热资源勘查开发中存在的问题
(一)勘查程度偏低,开发利用严重滞后
甘肃省地热资源勘探起步较晚,研究程度非常低,资源量底数不清,基础资料缺乏,绝大部分地区处于研究空白区,热储分布及结构、地热成因、资源富集规律、大地热流值、地温梯度、岩体热物性参数尚未查明,无法满足对全省地热资源高精度的评价,不能有效支撑全省地热资源开发利用规划研究和地热产业精准布局的要求。
(二)地热管理体系不清晰
目前,地热在《矿产资源法》《水法》和《可再生能源法》的管理之下,存在“多头管理,权责不清”,管理机制不顺,约束性政策过多的现象。企业对管理主体不清,投资信心不足,办理采矿权和取水许可证的过程中流程不畅、手续复杂,权益范围划定不合理,多部门协查严苛,“净矿出让”困难。
(三)技术支撑体系不健全
目前,我省勘查、开发利用水热型地热资源的技术水平较低。一是常用的地热勘探地球物理方法精确度不够;二是砂岩热储尾水回灌技术尚不成熟,成为制约地热资源可持续利用的瓶颈;三是水热型地热资源地下高效换热技术没有突破;四是低温地热发电、热储储能技术在全国尚处于探索阶段。
(四)人才技术储备不足
主要表现在:一是地热资源勘查开发起步晚,勘查技术团队正在培养;二是缺乏地热资源开发利用相关领域领军人才,专业人员缺乏深厚的理论功底与实践经验,对行业的指导引领不够,影响力不足;三是省内没有建立起技术过硬、科研水平较高的地热钻探队伍,大部分地热井的施工是由省外队伍外协完成。
三、对策与措施
(一)健全管理机制,加强政策支持研究
一是探索在自然资源管理部门下设地热资源管理办公室,对地热开发项目归口管理;二是组织技术单位编制甘肃省地热资源勘查开发总体规划,成立甘肃省地热能产业发展专班,加强政策研究和咨询工作;三是创新地热资源管理模式,打破按照管理固体矿产资源、地下水的技术标准和思维模式来管理地热资源,建立开发利用示范区,先行先试,探讨按地质单元统一管理、灵活配置矿业权,简化地热供热项目的矿业权、土地等审批程序,加快推进地热产业的发展速度;四是将地热资源开发利用纳入节能减排考核指标体系;五是借鉴风能、太阳能初期产业投资优惠政策和煤改电、煤改气的扶持政策,研究制定地热资源开发利用项目财税扶持政策;六是组织政府相关部门、勘查单位和能源企业,对接相关省市,积极开展“解决当前甘肃省地热能开发存在问题”的考察调研。
(二)多措并举,加大重点区块地热资源勘查资金投入
一是加大省级财政投入,力争重点区域取得重大突破。在张掖、兰州等重点区域,由省自然资源厅继续集中安排地质勘查资金,开展中深层水热型地热资源勘查,落实与张掖市人民政府签订的《地热资源综合利用示范区建设战略合作协议》,支持地热资源规模化开发和示范区建设。
二是鼓励市、县级专项财政投入,提高地热勘查城乡覆盖面。市、县自然资源部门结合地热资源需求,积极争取本级政府安排专项资金,开展中深层水热型地热资源基础性勘查。
三是鼓励社会资本进行风险勘查。在沉积盆地可依据公益性地质调查和预可行性勘查成果,结合地方对地热资源的需求和规划,适时有序投放地热探矿权;鼓励油气、煤层气和煤炭矿业权人在加强主矿种调查的同时,综合调查评价本矿权范围内地热资源;支持公共建筑业主单位在可行性研究阶段,综合评价土地使用权范围内地热能利用潜力,支持申请探矿权。
(三)加强全省地热资源综合研究,提高研究精度
一是加强已有资料的综合研究,补充开展地热地质调查工作。预测不同地质单元地热资源量,确定地热资源重点勘查开发前景区;二是全面推进兰州、张掖等重点地区水热型地热资源预可行性勘查,初步查明市域地热资源数量、质量、开采条件、可开采量等;三是开展地热井成井、洗井、阻止井管结垢和腐蚀等工艺研究,开展尾水回灌试验、换热技术、“地热+”多能互补技术、储能技术研究;四是建立地热井数据库,按照《关于加快推进地热能开发利用项目信息化管理工作的通知》(国能综通新能〔2022〕83号)有关要求,积极推进地热能开发利用项目信息化管理工作,持续开展地热资源动态监测、水环境监测评价等。
(四)加强地热地质人才培养,培育地热钻探队伍
地热资源勘探开发技术的综合性较强,涉及到多个学科、专业知识的交叉融合。必须加强我省勘查单位、科研院所地热资源勘查和开发利用方面技术人才的培养和引进。同时,应培育专业的地热地质钻探队伍,加大对钻探设备投入的支持力度。
(五)加强地热资源开发利用宣传力度
积极宣传地热能有关概念、经济效益及技术应用等,树立全省地热勘查开发利用的先进典型,召开经验交流会,宣传报道地热能资源情况、开发利用现状及支持地热能开发利用的政策措施等,全面推动地热能产业高质量发展。