地熱資源簡述
地熱資源是一種十分寶貴的綜合性礦產資源，其功能多，用途廣，不僅是一種潔淨的能源資源，可供發電、採暖等利用，而且還是一種可供提取溴、碘、硼砂、鉀鹽、銨鹽等工業原料的熱滷水資源和天然肥水資源，同時還是寶貴的醫療熱礦水和飲用礦泉水資源以及生活供水水源。多年實踐表明，地熱資源的綜合開發利用，其社會、經濟和環境效益均很顯著，在發展國民經濟中已顯示出越來越重要的作用。我國政府有關機構、地礦與石油、煤炭等部門十分重視地熱資源的勘查研究和開發利用，每年調撥大量資金，除發展高溫地熱資源的發電利用外，同時也發展中低溫地熱資源的直接利用，即以西部的藏南與滇西、華北及東南沿海一帶形成的“三大片”地區，作為全國地熱勘查研究和開發利用的重點地區，並與典型地熱田試驗性開發利用示範點相結合，取得了重大成果，推動了全國地熱資源開發利用的發展。
20世紀90年代至21世紀初，由於地熱開發利用效益顯著，地熱市場不斷拓寬，增強了投資商對商業性地熱開發的信心，大大加快了全國各地包括我國中西部地區地熱資源的勘查開發速度。近年來，隨著我國向西部轉移的戰略目標的實施，中西部地區的地熱工作已逐步得到加強，並已取得顯著進展。目前，在地熱發電、採暖、溫室、養殖、康復醫療、旅遊、提取化工原料以及瓶裝礦泉水等方面已獲得廣泛利用。
成生與分布
地熱資源的成生與地球岩石圈板塊發生、發展、演化及其相伴的地殼熱狀態、熱歷史有著密切的內在聯繫?特別是與更新世以來構造應力場、熱動力場有著直接的聯繫。從全球地質構造觀點來看，大於150℃的高溫地熱資源帶主要出現在地殼表層各大板塊的邊緣，如板塊的碰撞帶，板塊開裂部位和現代裂谷帶。小於150℃的中、低溫地熱資源則分布於板塊內部的活動斷裂帶、斷陷谷和坳陷盆地地區。 地熱資源賦存在一定的地質構造部位?有明顯的礦產資源屬性，因而對地熱資源要實行開發和保護並重的科學原則。地熱資源特點
從全球構造看，中國中西部的大部分地區處在歐亞板塊內部地殼隆起區和地殼沉降區，分別形成板內隆起斷裂型及板內沉降盆地型中低溫地熱資源。滇西、川西及藏南地處歐亞板塊和印度洋板塊的碰撞邊界，對形成板緣岩漿活動型高溫地熱資源極為有利。在上述大地構造環境下，形成了中西部具有不同溫度、礦化度和特殊化學成分的地熱資源。既有高溫蒸汽資源及中低溫地下熱水，又有淡熱水、高礦化熱滷水及熱礦水，為地熱資源的綜合開發利用提供了資源保證。溫泉資源。全國水溫在25℃以上的溫泉總數為2796處，其中有2004處分布在我國中西部地區。我國中西部地區擁有溫泉資源的市縣數為455個，占全國市縣總數(681個)的三分之二。藏南、滇西及川西地區的溫泉數1140處在全區溫泉總數(2004處)的二分之一以上。
由於中西部處在不同的大地構造環境下，分布在板緣高溫地熱帶和板內中低溫地熱帶的溫泉，因區域構造、熱背景、熱源性質以及水文地質條件等不同，地表地熱顯示類型、溫泉的溫度、礦化度和水化學特徵等，都有著顯著的差異。
盆地型地熱資源。全國面積在10萬平方公里以上的中、新生代沉積盆地有9個，其中，有5個分布在我國的中西部地區，即鄂爾多斯盆地、四川盆地、柴達木盆地、準噶爾盆地和塔里木盆地等。我國中西部還分布有如汾渭、銀川、昆明、西寧等面積較小的新生代沉積盆地。由於中西部大部分地區處在歐亞板塊內部，構造活動性較弱，並具有低熱背景，因此，在盆地深部，多形成沉積盆地型中低溫地熱資源。
開發利用概況
隨著我國向西部轉移的戰略目標的實施，中西部地區的地熱工作已逐步得到加強，並已取得顯著進展。目前，在地熱發電、採暖、溫室、養殖、康復醫療、提取化工原料、旅遊以及瓶裝礦泉水等方面已獲得廣泛利用。地熱發電。我國擁有150℃以上的高溫溫泉區近百處，集中分布在藏南、滇西和川西地區，成為我國開發利用高溫地熱能資源最有遠景的地區。著名的羊八井地熱田是我國興建的第一座地熱電站，自1977年9月建成試驗發電以來，目前裝機容量已達25.15兆瓦，占拉薩電網總裝機容量的41.5%，在冬季枯水季節，地熱發電出力占拉薩電網的60.0%，成為其主力電網之一。
地熱採暖。近年來，我國地熱採暖有很大的增長，尤其在北方，如北京、天津、大港、任丘、大慶、西安、鹹陽、開封等地，取得了良好效果，既節約了常規能源，又減少了環境污染。
地熱農業利用。我國中西部大部分地區屬農業區，無論是山區或平原地區，地熱資源均十分豐富，為地熱在農牧副漁等方面的廣泛利用提供了優越的資源條件。目前，地熱資源已有效地利用於溫室種植(蔬菜、花卉等)、水產養殖、禽類孵化等方面，效益顯著。
地熱工業利用。我國中西部地區地熱水中含有許多貴重的稀有元素、放射性元素、稀有氣體和化合物，如：溴、碘、硼、鉀、氦、重水和鉀鹽等，是國防工業、原子能工業、化工工業及農業不可缺少的原料。目前僅在化工工業和輕紡工業等方面獲得較好的利用。
地熱醫療與旅遊。由於地熱水具有較高的溫度、特殊的化學成分、氣體成分、少量生物活性離子以及放射性物質等，並在一些地熱區形成礦泥，對人體具有明顯的醫療、保健作用，用於醫療、保健早為人們所關注。我國中西部的許多地區既擁有醫療礦水資源，又擁有溫泉旅遊觀光資源，不少已成為著名的礦泉旅遊療養勝地，如陝西省臨憧的華清池、河南省的汝州、內蒙古自治區的阿爾山等地，均在溫泉區建有療養院。
礦泉飲料業。我國中西部地區的許多熱礦水中，含有鋰、鍶、溴、碘、鋅、硒等微量元素和碳酸氣等，已分別達到我國飲用天然礦泉水國家標準，有的不只單項達標，而是多項達標，對人體具有良好的醫療保健作用。近年來，礦泉飲料業已取得一定進展，效益顯著。
因地制宜開發
地熱資源對於中西部寶貴的地熱資源，要合理開發利用。第一，加強前期地質論證工作，提高鑽井成功率。近年來，各地地質隊伍採用先進技術方法進行綜合勘查，綜合解釋，切實開展前期地質論證工作，在進行充分論證的基礎上，確定探采結合的地熱井井位。實踐表明，在石油部門打過油氣探井的地方打地熱井，成功率較高。而在一些地方，由於地質構造複雜，勘查技術手段有限，致使鑽探工作失利，大量資金流失。目前，就地熱勘探工作的發展勢頭看，各地地熱井越打越深，不僅在地熱異常區打井，在非異常區也打井，風險很大。因此，為提高鑽井成功率，最大限度地減少鑽探風險，做好前期地質論證工作取得必要的地質依據，是十分重要的。
第二，發展地熱資源的直接利用和梯級利用。如前所述，我國中西部的大部分地區地熱資源豐富，類型齊全，分布廣泛，且多為中低溫。高溫地熱資源僅分布在藏南、滇西和川西地區。因此，在我國中西部地熱資源的開發利用方面，以發展中低溫地熱資源的非發電利用，即直接利用為宜，如在紡織、印染、造紙、熱供水、飲用等方面開展綜合利用。目前，在我國中西部的一些地熱區，地熱採暖後尾水的溫度多在30～40℃之間，尚未充分利用就被大量排出，說明目前資源浪費的現象是較為普遍的。建議按不同溫度開展地熱資源的梯級利用，即根據“因地制宜，物盡其用”的原則，發揮資源優勢，減少浪費，提高地熱利用率。
第三，發展高溫地熱資源的非電利用。對一些高溫溫泉、沸泉以及間歇噴泉來說，發電利用並不是地熱開發利用的唯一方向。比如間歇噴泉，它是在特定的地質構造背景下形成的，在世界範圍內僅發現數處，如美國黃石公園的老實泉、冰島大噴泉以及我國藏南的搭各加、谷露、查布和川西的熱坑(茶洛)等，均屬十分罕見的奇特景觀。發展上述地熱景觀的非電利用，對於保護這類自然“瑰寶”更具有深遠意義。
第四，合理開採，有效保護，實現地熱資源的可持續開發。地熱資源是可再生的能源資源，同時又是有限的資源，其補給的過程是極其緩慢的。在我國中西部的一些地熱田，如羊八井、西安、昆明、鄭州等地，由於過量開採而引起水位持續下降，有的地方已導致資源枯竭，嚴重影響到地熱田的壽命。為保持地熱井水量和水壓的穩定及防止地熱尾水對環境的影響，一方面要加強管理、採取限量打井、限制開採量等措施，合理開採、有效保護，另一方面，需結合地熱田具體條件，反覆進行回灌試驗取得可靠參數，以確保地熱資源的可持續開發。
我國中西部地區地熱資源類型齊全，分布廣泛，但目前經國家正規勘查評價的地熱區僅為其中一部分，可望今後在地熱資源勘查開發與利用方面獲得地方政府和個體開發商更大的支持和更多的機遇，使這一寶貴資源在國家發展經濟中發揮更大作用。
地熱能的用途
對於地熱能的利用，包括將低溫地熱資源用於浴池和空間供熱以及用於溫室、熱力泵和某些熱處理過程的供熱，同時還可以利用乾燥的過熱蒸汽和高溫水進行發電，利用中等溫度水通過雙流體循環發電設備發電等，目前這些地熱能的開發套用技術已經逐步成熟，而且對從乾燥的岩石中和從地熱增壓資源及岩漿資源中提取地熱能的有效方法進行研究可以進一步提高地熱能的套用潛力，但是目前地熱能的勘探和提取技術還有待改進。已開發國家在對地熱能的利用方面已經獲得了較好的經濟收益。利用地熱進行供暖，既緩減能源壓力，同時將很大程度地減少由燃油和煤炭供暖所造成的空氣污染。在全球國家中，德國始終積極發展本國的可再生能源。目前德國是全球利用風能最多的國家，風力和太陽能發電已經迅速地發展，但基於環保因素的考慮，德國又在積極開發地熱資源，並大力興建地熱發電廠，從地層深處汲取攝氏98度的熱水進行發電。研究表明，利用地熱發電的總潛力相當於德國年需電量的600倍，另外還有相當於需求量1.5倍的供暖潛能。而法國也在根據熱乾岩石的原理建造發電站，並生產出巨大的電能以滿足經濟發展與生活的需求。
開發資源價值
特點
在地熱能源的開發和技術轉讓方面未來的發展空間與潛力巨大，但由於利用地熱能源進行發電的成本較高，因此亟需進行更多的技術研究以解決這一問題。我們相信隨著對地熱資源的不斷開發與研究，地熱能源必將成為繼水力、風力和太陽能之後又一種重要的新能源。分布
地熱資源世界上最古老的能源之一。據測算，地球內部的總熱能量，約為全約煤炭儲量的1.7億倍。每年從地球內部經地表散失的熱量，相當於1000億桶石油燃燒產生的熱量。地球本身象一個大鍋爐，深部蘊藏著巨大的熱能。在地質因素的控制下，這些熱能會以熱蒸汽、熱水、乾熱岩等形式向地殼的某一範圍聚集，如果達到可開發利用的條件，便成了具有開發意義的地熱資源。
地熱資源按溫度可分為高溫、中溫和低溫三類。溫度大於150℃的地熱以蒸汽形式存在，叫高溫地熱；90℃—150℃的地熱以水和蒸汽的混合物等形式存在，叫中溫地熱；溫度大於25℃、小於90℃的地熱以溫水（25℃—40℃）、溫熱水（40℃—60℃）、熱水（60℃—90℃）等形式存在，叫低溫地熱。高溫地熱一般存在於地質活動性強的全球板塊的邊界，即火山、地震、岩漿侵入多發地區，著名的冰島地熱田、紐西蘭地熱田、日本地熱田以及我國的西藏羊八井地熱田、雲南騰衝地熱田、台灣大屯地熱田都屬於高溫地熱田。中低溫地熱田廣泛分布在板塊的內部，我國華北、京津地區的地熱田多屬於中低溫地熱田。
地熱資源溫度分級表
溫度分級 | 溫度t界限（℃） | 主要用途 |
高溫地熱資源 | t≥150 | 發電、烘乾 |
中溫地熱資源 | 90≤t<150 | 工業利用、烘乾、發電 |
低溫地熱資源：熱水 | 60≤t<90 | 採暖、工藝流程 |
低溫地熱資源：溫熱水 | 40≤t<60 | 醫灌溉、養殖、土壤加溫 |
低溫地熱資源：溫水 | 25≤t<40 | 農業灌溉、養殖、土壤加溫 |
註：表中溫度是指主要熱儲代表性溫度 |
來源
關於地熱的來源，有多種假說。一般認為，地熱主要來源於地球內部放射性元素蛻變放熱能，其次是地球自轉產生的鏇轉能以及重力分異、化學反應，岩礦結晶釋放的熱能等。在地球形成過程中，這些熱能的總量超過地球散逸的熱能，形成巨大的熱儲量，使地殼局部熔化形成岩漿作用、變質作用。現已基本測算出，地核的溫度達6000°C，地殼底層的溫度達900－1000°C，地表常溫層（距地面約15米）以下約15公里範圍內，地溫隨深度增加而增高。地熱平均增溫率約為3°C/100米。不同地區地熱增溫率有差異，接近平均增溫率的稱正常溫區，高於平均增溫率的地區稱地熱異常區。地熱異常區是研究、開發地熱資源的主要對象。地殼板塊邊沿，深大斷裂及火山分布帶等，是明顯的地熱異常區。
普查勘探地熱資源，一般採用地表地熱調查、鑽探和各種物探方法。近年來紅外線遙感技術在勘查中取得顯著效果。
開採對象
20世紀末，地熱資源的開採對象，主要是埋藏淺、熱儲量大、有流體（地下水或人工灌水）把熱能傳引到地表的濕地熱田。乾熱岩地熱資源和低溫濕地熱田的開發利用處在研究試驗階段。中國的地熱資源豐富，有悠久開採歷史，以往主要利用溫泉洗浴治病。1970年後，在廣東豐順、河北懷來、天津和西藏等地曾進行地熱發電、建築物採暖、農業溫室採暖、溫水育種、灌溉等多方面試驗性開發工作，取得一定成果。
開發利用方式
1、地熱直接供暖燃煤鍋爐的大量使用是造成空氣受到嚴重污染的重要原因。目前，北京市政府已明令規定在主要城區取消燃煤鍋爐，代之以燃油或燃氣，以減小大氣污染程度。但燃氣和燃油前期投入和運行成本都十分昂貴。而地熱資源的開發為這個問題的解決提供了一條可行之路。大力提倡與推廣地熱供暖，將對環保事業作出重要的貢獻。
2、浴療保健
北京地區的地熱水屬於中低溫熱礦水，富含鋰、氟、氡、偏硼酸、偏矽酸等多種礦物質，有一定的醫療、保健、養生作用。經常用熱礦水進行洗浴，對高血壓、冠心病、心腦血管、風濕病、皮膚病等有一定療效。熱礦水入室，無疑會大大提高居民的生活質。
3、娛樂、旅遊
依託溫泉浴療，可以開發游泳館、嬉水樂園、康樂中心、會議中心、療養中心、溫泉飯店、溫泉度假村、高級賓館等一系列娛樂旅遊項目。
4、種植、養殖
可以依託地熱井，建造溫泉溫室，種植名優花卉、特種蔬菜（供給大的飯店、賓館、酒樓之需）等，也可以用來發展旅遊農業。
熱水養殖，可以大大縮短多種水生物的孵化期和生長周期。可以依託地熱資源發展高產魚類養殖業等養殖產業。
5、餘熱供暖
用於洗浴、娛樂等方面的地熱水在使用後，熱水溫度依然很高，仍含有大量的熱能，如果能有效的加以利用，就會帶來巨大的經濟效益和社會效益。最近，北京市地質勘察技術院與清華同房合作實驗成功了環保型地溫熱泵供暖系統，它可以從熱水，甚至冷水中提取熱能供暖，使地熱能的綜合利用率提高到了80%左右，其運行成本低於燃氣和燃油。這套系統的實驗成功為地熱水的餘熱供暖開闢了廣闊的天地。
6、飲用礦泉水
不少低溫地熱水, 因其來源於深部, 未受人為污染, 並含有一些有益於人體健康的微量元素,可作為飲用天然礦泉水開發利用, 我國近年來開發的一些飲用天然礦泉水中, 就有相當一部分是低溫地熱水。當地熱水的污染物指標、微生物指標及鋰、鍶、鋅、銅、鉻、鋇等組分的限量指標符合要求的條件下,水中有一項( 或一項以上)指標符合表2.5.6的規定, 可作為飲用天然礦泉水開發。
7、水產養殖
溫度在30～45℃, 符合TJ35 漁業水質標準低礦化的地熱水,可用於水產養殖。我國目前較多的用於養殖鰻魚、羅非魚、對蝦、河蟹、甲魚等。
8、 農業利用
一是利用地熱建立溫室，種植名貴花卉、蔬菜等作物；二是用於農田灌溉或給土壤加溫。前者利用地熱水溫度在30～75℃之間, 後者利用地熱水溫度一般在40℃以下。用於農田灌溉的地熱水水質應滿足農田灌溉用水水質標準。
我國地熱資源概述
我國是地熱資源相對豐富的國家，地熱資源總量約占全球的7.9%，可采儲量相當於4626．5億t標準煤。我國的高溫地熱資源(熱儲溫度≥150℃)主要分布在藏南、滇西、川西以及台灣省，環太平洋地熱帶通過我國的台灣省，高溫溫泉達90處以上；地中海喜馬拉雅地熱帶通過西藏南部和雲南、四川西部。西藏高溫熱田主要集中在羊八井裂谷帶，其中藏南西部、東部及中部約有108個高溫熱田，構成中國高溫熱田最富集的地帶；雲南是全國發現溫泉最多的省，高溫熱田主要分布在怒江以西的騰衝-瑞麗地區，約2O處；川西分布著8個高溫地熱區，為藏滇高溫地熱帶的一部分。我國主要以中低溫地熱資源為主，中低溫地熱資源分布廣泛，幾乎遍布全國各地，主要分布於松遼平原、黃淮海平原、江漢平原、山東半島和東南沿海地區，其主要熱儲層為厚度數百米至數千米第三系砂岩、砂礫岩，溫度在40～80℃左右，目前已發現全國共有地熱溫泉3000多個，其中高於25℃的約2200個。從溫泉出露的情況來看，我國主要有四個水熱活動密集帶[1]：藏南-川西-滇西水熱活動密集帶；台灣水熱活動密集帶；東南沿海地區水熱活動密集帶；膠東、遼東半島水熱活動密集帶。從地質構造上看，我國地熱資源主要分布於構造活動帶和大型沉積盆地中，主要類型為沉積盆地型和隆起山地型。我國地熱資源開發現狀
我國地熱資源的利用歷史悠久，但真正大規模勘查和開發利用始於20世紀70年初期,尤其是20世紀90年代以來，在市場經濟需求的推動下，地熱資源的開發利用得到更加彭勃的發展。近年來，隨著社會經濟發展、科學技術進步和人們對地熱資源認識的提高，出現了地熱資源開發利用的熱潮,平均每年以12%的速度增長，截至2005年底，全國每年直接利用的地熱提供資源量已達44570萬m3，居世界第一位，至2010年預計年開採地熱水總量可達到900×106m3，開採利用的熱量折合標準煤約495×104t/d。目前，我國地熱資源開發利用在供暖、供熱水、醫療保健、洗浴、娛樂、溫室、種植、養殖及工業套用等方面均達到一定規模，其中供熱採暖占18．0%，醫療洗浴與娛樂健身占65.2%，種植與養殖占9．1%，其他占7．7%，初步形成了有我國特色的地熱產業。但目前我國地熱開發利用仍處於初級階段，地熱在能源結構中占的比例還不足0.5%。
開發存在的問題
（一）可持續發展問題
隨著地熱資源利用領域的拓寬和社會需求的增加會給人們的生活帶來越來越多的好處，但是人們對地熱資源的綜合利用價值和產業化開發利用的意義認識不足，將地熱混同於一般的礦產資源或水資源。一些地熱資源豐富的地區未能建立有自己特點的地熱產業，使寶貴的地熱資源開發停留在低層次、低效益的水平上，且資源浪費現象嚴重，相當一部分地區天然的溫泉沒有充分利用，被白白浪費；一些開發商對地熱資源的特點認識不清，造成地熱資源得不到合理開發和有效保護。地熱資源是在特定的地質、構造、水文地質條件和水文地球化學環境條件下形成的，由於埋藏深，補給途徑遠，再生能力弱，其資源量是有限的，並非取之不竭。要保持其資源的長期連續穩定開採，做到有計畫合理開發利用，防止盲目無序隨意開採造成資源浪費和環境地質問題的發生，否則就會造成資源的快速枯竭。為實現可持續開發利用的目的，在開發中，要採取行之有效的措施，建立資源利用中心的高教低耗體系，要積極推廣套用高新技術與設施，提高地熱開發的科技含量，發展節約型、效益型的開發利用模式，努力提高地熱利用率，減少資源浪費，使地熱創造更高的社會、環境、經濟效益。（二）環境保護問題
地熱資源的開發利用可能產生的環境問題是多方面的，主要有水污染、熱污染、空氣污染、土壤污染、地面沉降等。地熱開發利用過程中，必然向大氣和水體排放大量的熱量，造成周圍的空氣或水體溫度上升，影響了周圍環境和生物的存活生長，破壞了水體的生態平衡；地熱資源的開發利用過程中，熱流體中所含的各種有害氣體和懸浮物將排入大氣中，造成空氣污染；含鹽量較高的地熱水排入農田將侵蝕土地、破壞植被，會造成嚴重的土壤板結和鹽鹼化，同時地熱水中，不同程度的含有氧、鈾及釷等放射性元素，對人體健康有不同程度的危害；長期地熱流體開採而不回灌，將導致地面的沉降和水平位移。所以，地熱開發利用過程中引起的環境問題是不容忽視的，對於這些問題我們只要正確認識，給予必要的重視，且積極、認真的研究，採取各種有效的技術措施，嚴格監測和防治，是可以解決和控制的。結束語
地熱資源與太陽能、風能及潮汐能合稱為“四大可再生資源”，隨著我國社會經濟的發展，人民環保與健康意識的增強，社會對改善能源結構、發展清潔能源的要求與日俱增，無論作為清潔能源還是保健資源、水資源，都具有極其重要的意義和廣闊的發展前景。而單一的開發利用不僅浪費資源，而且經濟效益也不理想，我們應根據資源條件，貫徹統籌規劃、因地制宜、合理開採、綜合利用的方針，從單一的粗放型利用向綜合的集約化利用發展，不僅能取得較好的資源效益、環境效益和經濟效益，而且會取得很好的社會效益。美國發展情況
從資源量和開發量來說，美國都是全球最大的地熱大國。由於普遍重視收益性，目前開發周期較短的風力及太陽能比較引人注目。但是作為可再生能源，地熱擁有相當長的歷史。並且，地熱可作為基礎電源實現穩定供給，這一方面重新得到認識，因此最近地熱開發活躍起來。關於美國地熱發電的情況，我們可以看看美國地熱能協會（GEA：Geothermal Energy Association）2012年4月公布的報告。從2010年1月到2012年3月開發了5處地熱發電，總計9萬千瓦。這樣一來，美國地熱發電總量達到了319萬千瓦（資料1）。這相當於2010年耗電量的3%。目前共有9個州進行著地熱發電，按照量的降序，依次為加利福尼亞、內華達、夏威夷、阿拉斯加、猶他、懷俄明、愛達荷、俄勒岡、密西西比，其中加利福尼亞占82%，內華達占15%。
