寇薇,潘春光,尹秀貞,趙輝,陸凱,賈敏
(1.濟南市國土資源局,山東 濟南 250099;2.中化地質礦山總局山東地質勘查院,山東 濟南 2500134)
地熱資源是一種清潔環保的新型可再生能源,近年來得到社會各界的廣大關注。根據國家能源局、財政部、國土資源部、住建部等四部門2013年1月聯合下發的《關于促進地熱能開發利用的指導意見》,要求到2015年,基本查清全國地熱能資源情況和分布特點,建立國家地熱能資源數據和信息服務體系。全國地熱供暖面積達5億m2,地熱發電裝機容量達10萬kW,地熱能年利用量達2000萬t標準煤,形成地熱能資源評價開發利用技術、關鍵設備制造產業服務等比較完整的產業體系。到2020年,地熱能開發利用量達5000萬t標準煤,形成完善的地熱能開發利用技術和產業體系[1]。這意味資源豐富地區的地熱利用將迎來新的發展高峰[2]。
目前,天津、北京、重慶、山東、西藏、福建等省市的地熱開發已形成規模[3,4],并取得明顯的經濟效益和社會效益。濟南作為山東省省會城市,緊跟資源發展的步伐,20世紀80年代便辦理了第一個地熱采礦證,開啟了地熱資源開發管理的大門。進入21世紀后,為應對能源危機,促進可再生能源事業的發展,全國掀起了新一輪的地熱資源勘查開發熱潮,濟南市地熱資源勘查及開發管理也有了快速發展,現全市的地熱資源開發利用已初具規模。
針對濟南市地熱資源利用率不高、開采量控制不合理、地熱棄水亂排放等現象,遵照“有序有償、供需平衡、結構優化、集約高效”的總方針,濟南市政府出臺了《濟南市地熱資源管理辦法》,并于2014年1月1日起正式實施。《辦法》確定了“政府主導、社會參與、統籌規劃、有序開發”的開發利用原則,明確了國土、水利、環保、質檢等相關部門的監管職責。進一步建立健全了地熱規章制度,包括地熱勘查許可、地熱打井審批、地熱采礦許可、地熱鉆井施工管理、地熱從業單位備案、單井資源儲量評價評審備案、資源儲量核實審查、開發利用方案審查、地熱礦業權價款管理、地熱礦產資源補償費征收管理、地熱尾水處理等。《濟南市地熱資源管理辦法》的頒布實施,為地熱勘查開發和管理提供了法律依據,有效解決了地熱資源多頭管理、無序開采、無法可依的狀況,為全市地熱資源管理實現科學化、規范化打下了堅實基礎。
為做到“在保護中開發,在開發中保護”,統籌管理地熱勘查與開發工作,濟南市立足于加強地熱資源勘查開發宏觀調控,從轉變地熱資源勘查開發利用與管理方式,促進地熱資源向集約型、節約型、環保型發展著手,把推進地熱產業發展,實現地熱資源可持續利用和生態建設作為目標,研究編制了《地熱資源勘查開發規劃》,2014年1月經濟南市人民政府審批通過。
《規劃》分為近期和中遠期勘查開發規劃目標期。近期規劃目標期為2013—2015年,全面提高地熱地質工作程度及地熱資源的保障能力,新增地熱流體可開采資源量大于2萬m3/d,經過儲委評審的地熱流體可開采量達5萬m3/d以上,地熱流體年開采總量達300萬m3。優化地熱資源開發利用布局與結構,在地熱資源豐富及旅游人文景觀豐富地區構建特色地熱產業。依靠科技創新,科學、高效利用地熱資源。中遠期規劃目標期為2016—2023年,進一步加強地熱資源調查評價與勘查程度。經過儲委評審的地熱流體可開采資源量達到8萬m3/d;地熱流體年開采總量達到500萬m3。建立以旅游業、休閑療養、農業開發為主的地熱開發產業鏈,形成具有濟南特色的地熱開發模式。
為解決濟南市地熱資源監測點少,監測數據系統性、連續性差的狀況,開發了地熱資源遠程監控系統。該系統監測設備先進,智能化操作,可靠程度高,監測頻率密集,監測數據同步,能實時直觀反映,便于實現動態管理。系統可以對不同熱儲層地熱水進行動態監測,通過地熱井的水溫、水位、取水量和回灌量等參數的監測,實時掌握地熱資源開發利用情況。同時,在井地口安裝攝像,嚴格控制地熱水井資源開采量,以對地熱資源開發利用進行宏觀調控及監督管理,引導用熱企業合理開發利用。
地熱資源遠程監控系統的建設結束了手工監測技術含量低的歷史,為地熱資源補償費的征收提供了真實可靠的依據,同時也防止了由于地下水超采可能引發的一系列地質環境問題。
為保障地熱資源的可持續利用,減少地熱水的消耗,延長熱田的開采壽命,實現長期利用地熱資源的目的,濟南市著手開展了地熱尾水回灌試驗研究。在商河縣以豎井、斜井等不同方式施工了回灌井,以供暖尾水作為地熱回灌的水源,采用同層對井回灌模式(一眼回灌井對應一眼開采井,回灌井的注水層與開采井的取水層為同一熱儲層),開展抽水試驗、回灌試驗、動態監測與水質測試等,通過試驗分析回灌條件下熱儲層各項參數的變化規律及影響因素,對回灌模式和機理開展研究,為地熱資源合理開發、科學管理及可持續利用提供依據。地熱尾水的回灌不僅解決了尾水外排污染環境的問題,也有效緩解了熱儲壓力的下降,減少了地熱開發對地質環境的不良影響,確保了地熱資源的永續利用[5]。目前,濟南市正著手研究針對用于供暖的孔隙裂隙熱儲地熱水開采實施一采一灌的監管辦法。
雖然地熱資源的管理取得了一定成績,但仍存在一些問題。一是歷史原因形成的地熱井布局不合理,在同一個區域,由于沒有科學規劃,統一布局,部分井眼分布過密,容易產生較大降落漏斗,影響地熱資源可持續利用。二是礦業權價款的經濟內涵不明晰,導致現行地熱資源價款評估價值偏低,實際操作礦業權時不能很好地體現資源的國家權益。三是資源補償費的征收依據不充分,征收工作的科學性、合理性有待進一步探討和完善。四是地熱資源的科學開采和合理利用方面的監管還較薄弱,如區域地熱資源開采量的確定、單井用水計劃的核定,地熱井日常運行記錄和檢查、地熱水位、水質監控等方面的監管還需進一步加強。
建設資源集約型、環境友好型社會,要求地熱資源的開發不僅體現在眼前經濟效益的增加上,還要考慮資源的可持續利用及環境的協調發展,力爭經濟、社會、環境效益的最大化。因此,地熱資源管理工作要在各級政府的領導下,綜合運用經濟、法律和必要的行政手段,按照可持續發展的要求,努力探索、勇于創新,逐步走出一條切合濟南市實際的地熱資源發展之路。
一個地熱田,隨著地熱井數量的增加、開采量的加大、開采時間的延續,積累的資料越來越多,對地熱田地質條件的認識也越來越科學、合理。地熱井開采過程中進行長期動態觀測工作,根據觀測資料,對確定的地熱井可開采量、布井間距、地熱田布井總數進行評價。如果實際開采情況與設計不相符,應及時調整地熱井可開采量、布井間距、地熱田布井總數,以使地熱井水位下降處于可控狀態,保證地熱井的使用年限。對已具規模的井田,可根據開采動態資料,計算出地熱田在一定年限、最大允許動態水位埋深情況下的可開采總量,再根據地熱田已有地熱井數量、單井出水能力、開發利用需水量確定地熱井的可開采量,并根據開采動態及時進行調整。
目前,我國地熱資源的開發利用處于發展時期,在地熱資源的勘探、開發利用、資源的稅收以及管理上的關系尚未明確,法律法規等制度建設嚴重滯后于地熱資源開發利用發展的需要。因此,必須加緊制定相應的規章制度和法律法規體系,使地熱資源從勘探到開發利用做到有章可循,有法可依,使地熱資源開發利用逐步規范化。一是完善礦業權評估體系。進一步推進礦產資源有償使用制度改革,逐步理順礦產資源價格形成機制,提高我國地熱礦業權出讓評估及管理水平,促進地熱資源節約。二是對供暖用途的采灌井應進一步明確要求。供暖地熱井必須“對井”回灌,做到“一采一灌,采灌平衡”,對于回灌可行性差的地熱井,采取“以灌定采”的原則,嚴格控制開采量,有效保護地熱資源,實現地熱資源的可循環利用。三是制定合理的地熱資源補償費征收標準。支持和鼓勵有利于改善環境和高效低耗的地熱項目,通過價格政策,限制單一用途、單一洗浴的項目。對積極進行回灌的地熱供暖項目可酌情給予減征資源費的優惠政策。
一是要建立地熱資源科學有效的監督管理機制,實現對地熱企業、地熱資源的動態監管,根除破壞地熱資源的各類違法違規行為,切實防范地下水位嚴重下降、地面沉降、地下水質污染等現象的發生,不斷提高礦產資源監管水平和實效。二是要認真研究政策,根據《礦產資源法》、《地熱資源管理條例》等法律法規的要求嚴把審查關,嚴格審查地熱資源的科學開采和合理利用情況,如地熱開采方案或設計的科學論證和把關,區域地熱資源開采量的確定、單井用水計劃的核定等。三是要建立一支集動態監測、數據匯總、分析研究于一體的專業化隊伍,作好地熱資源資料分析、日常管理、風險預測、儲量評估、開發規劃等地熱管理工作,建立完整的地熱資源管理體系,提高地熱信息化管理水平。
盡管濟南市地熱資源的開發與管理取得了一定的成果,但地熱資源合理開發與可持續發展之路還很長,地熱資源法制化、規范化管理還有很多的工作要做。相信通過各級政府、國土資源管理部門以及社會各界的共同努力,全市地熱資源管理工作會開創一個管理有規、礦權有序、開發有責、調控有效、監管有力的管理工作新局面。
參考文獻:
[1] 國家能源局、財政部、國土資源部、住房和城鄉建設部關于促進地熱能開發利用的指導意見[J].建設科技.2013,20:11-13.
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[3] 沈俊超.地熱井可開采量及布井間距的確定[A]//全國地熱產業可持續發展學術研討會[C].北京:化學工業出版社.2005:245-249.
[4] 韓金樹,王幼軍,王坤,等.天津市地熱資源管理概況[A]//中國地熱能:成就與展望——李四光倡導中國地熱能開發利用40周年紀念大會暨中國地熱發展研討會論文集[C].北京:地質出版社,2010:89-93.
[5] 趙季初.魯北砂巖熱儲地熱尾水回灌試驗研究[J].山東國土資源,2013,29(2):23-30.