赵学峰 李涛 朱伟峰
河北省任丘市华北油田电力分公司综合运维大队地热项目部 河北任丘 062550
摘要：２０世纪２０年代，地热正式作为资源进行开发，但仅仅用于洗浴。这主要是由于地热自身的优点极为显著。节能减排、高效利用和价廉量稳，这些明显的优势让地热资源在国内外备受欢迎。探讨当前我国地热资源开发利用中存在的问题以及未来的发展前景，从根源出发进行探索，对地热能的未来发展积极而有利。
关键词：地热资源；开发利用；存在问题
引言
地热资源是一种非常清洁的可再生能源，它可以代替现有的很多能源，通过利用地热资源，对于我国能源结构的优化也有着积极作用。地热资源价格比较低廉，可以有效减少能源成本，地热资源清洁度比较高，可以减少二氧化碳排放量，对于环境保护有积极作用。
1地热主要分布
根据调查发现，目前全球的地热资源主要分布在以下三个地方：环太平洋沿岸的地热带，从大西洋中脊向东横跨地中海，中东到我国滇、藏地热带以及非洲大裂谷和红海大裂谷的地热带。地热水资源放出的热量是非常大的，[c（地热水）=4.2×103J/（kg·℃）]，从这个公式中就可以看出来。相关研究者调查发现，全球范围内存在的地热资源绝大部分都是中低温，而且，热泵技术的大力采用更是让地热资源摆脱了地域限制的影响，如今，地热资源除了不在两极出现，在世界其他各地都有出现。
2地热资源的开发利用过程
2.1浅层地热能的开发利用
土壤源热泵与地下水源热泵是浅层地热能开发利用的两种方式。热泵机组是一种高位能的节能装置，可使热量从低位流向高位。地下热水是地下水源热泵系统的主体，热泵组在冬季对建筑进行供暖，主要从地下热水中吸收热量；在夏季为了达到降温的目的，利用生产井与回灌井之间的交换，将室内热量转移到低位热源。土壤源热泵系统是地表下200m深度范围内的岩土体热能，是太阳辐射和地球内部能量传导共同作用的结果，温度多年几乎无变化，随季节变化很小，一般低于25℃。
2.2深层地热能的开发利用
间接利用与直接利用是深层地热能开发利用的两种方式。一般而言，间接利用是指通过发电的形式利用地热能，通常用于发电的地热流体温度应高于180℃；直接利用就是将地热能直接用于养殖、洗浴、供暖等，要求较低。
2.3地热采暖
地热采暖也是当前被利用得极为普遍的，这完全是因为地热采暖的优势特别明显。通过地热采暖，可以让室内的温度达到适中，带给居住者极好的身心感受，让他们时刻感受到居住环境的美好惬意，这和时下人们的生活观念非常一致。而且，地热采暖还可以有效节约燃料，对环境保护有一定的积极作用。随着全球范围内经济的快速发展，环境保护已经被各国领导人予以高度重视，就拿我国来说，经济的发展必然伴随着环境的破坏，所以，党和政府大力倡导“绿水青山就是金山银山”。
2.4地热发电
纵观地热资源的发展历史，最早利用地热资源发电的国家是意大利。意大利利用地热资源发电最早，早在1904年意大利就通过利用地热资源建立了发电站，而其他国家都是在40多年后才相继发展发电事业。目前，全球利用地热资源发电的国家一共有15个，这也说明地热资源受到了人们普遍的认可和利用。利用地热资源发电的优点比较明显，它的成本非常低，相比于水电、核电甚至是火电来说，地热发电的成本要低很多，这就可以在很大程度上降低成本。而且，通过地热发电，因为它完全不会受到天气季节变化的影响，所以对于环境的污染也是轻微的。从这里可以知道，地热资源对于环境保护和绿色化可持续健康发展都是非常有利的。
3地热水利用产生的主要问题
3.1热污染
就当前来说，很多地热井开发利用方面还存在很大不足，利用方面较为单一，尚未形成梯级多次利用的局面，尾水还存在很高的温度，尤其通过地暖方式进行供暖的尾水，倘若未进行地热回灌以及有效的处理措施，有的尾水在40°C左右的温度，排放之后的尾水会升高局部水体温度，还会影响生态平衡，使其出现改变，对周围生物生长造成不利影响。污染造成的危害性比较大，常常会引发水体缺氧，产生富营养化，繁殖很多水生生物。而且由于水体温度不断提升，不利于水生生物的正常生长与发育。并且不断升高的水温还进一步加速了水分子的热运动，导致水面温度过高而引发热膨胀，加剧垂直面上水汽的对流运动，加剧液体蒸发，引发陆地失水，造成严重的缺水问题。
3.2水环境污染
地热水含有大量的氯化物和硫化物等物质，温度较高。若没有做好地热水处理，抽出的地热水可能流入普通地下水、河流以及农田中，就会对水环境造成严重的污染。我国南北方水环境污染存在一定差异。南方降雨量较大，空气湿润，河流较多，若没有处理的地热水外排量不大，就不会对水环境造成太大破坏，会很快被稀释。但是，我国北方降雨量较少，空气干燥，若未经处理的地热水直接排入地下水、农田以及河流中，就会造成严重的危害。另外，过度开采地下水，特别是沿海地区，由于水位大幅度下降，可能会导致海水倒灌。
3.3不能满足市场开发需求
目前，我国对于地热资源的勘测程度非常低，这就导致相关工作人员无法掌握地热资源的具体地质情况和它的资源用量，如此模糊不清的态度对于地热资源的合理开发利用是极为不利的。勘测评价一旦滞后，那么开发利用就必然会失去科学性，在这种情况下，地热资源的开发利用就必然会造成很多的严重现象，比如因为没有勘测这个环节的指引，开发利用就会更具人为主观性，也就不能很好地把握“度”，导致出现资源的浪费，影响地热资源的未来发展。
4地热开发利用过程中的环境保护措施
(1)详细勘查地下热水资源，同时强化管理。针对地热开发利用，国家应当制定完善的法律法规，加强地热资源开发利用的管理工作，科学合理的进行规划与开发，确保地热资源的可持续利用，避免对周围环境造成不利影响。动态监测地下热水以及地面沉降，构建完善的监测网络。定期监测地热井的具体水位与流量和水温、水质情况，同时比对相关监测数据，全面了解该区的地热资源情况。
(2)采用人工回灌技术。这种处理方法在世界范围内得到了公认，经济有效。通过对地热尾水进行回灌，能够有效提升地热水的补给，增加地热水的补给量，同时确保稳定的热储流体压力，稳定地热井的地热水流量，避免地热尾水影响周围环境，还利于持续开发利用地热水资源。为了更好地控制和减少热污染问题，可以通过梯级多次利用热资源来增进地热水的资源利用，控制地热尾水排放的温度。而且也可利用回灌方式进行处理,但必须要处理好尾水，保证水质要求，以免再次造成污染。
结语
未来，地热能的开发利用将会成为社会发展中极为重要的一个环节，因为随着人类社会发展的不断深入，人们对于生态建设的认知将逐步加深，在这种情况下，人们对于地热能合理开发利用的研究也会不断进行。地热资源的合理开发对于经济效益的提高有着非常积极的作用，虽然在当前，地热能的利用面临着诸多问题，但相信在不久的未来，这些问题都会得到妥善解决，到那个时候，地热资源将会为人类创造更多的惊喜，也将会带领人类走向更广阔的未来。
参考文献
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