紹興地區地熱開發潛力分析

文_劉富華 中核坤華能源發展有限公司

紹興位于浙江省中北部，總面積為8273.3km2，位于揚子板塊和江南板塊的縫合帶上，有一定的溫泉出露，但長期以來該區地熱勘查程度較低，其地熱開發前景始終未被重點討論。

1 自然地理條件

紹興處于亞熱帶季風氣候區，其年平均氣溫17℃左右，一般1月氣溫達全年最低，為5℃左右；7月平均氣溫最高，平均氣溫可高達29℃。紹興四季分明、雨量充沛。由于區內地形復雜，小氣候差異較為明顯。

紹興地區的浙東運河（東西向）與其它南北向的各河流相互連通，在其北部平原區形成了密率較高的水系網。該區水系主要以匯入錢塘江的曹娥江、浦陽江、鑒湖水系為主。

據統計，紹興水資源總量為65.69億m3。其中地表水資源占比最大，為63.56億m3，占總水資源量的96.80%。目前，紹興市共有大中型水庫17座，水資源得到了有效的利用。

2 能源結構現狀

據紹興發改委公布的2016年數據，紹興市全社會綜合能耗為2270萬t標準煤。其中，天然氣消費總量為14.93億m3；可再生能源發電量達12.06億kWh，可節約標煤34.74萬t。紹興全市規模以上工業用能總量為1403萬tce。

清潔能源利用方面，紹興市水能資源可開發容量為17.28萬千瓦，全年水力發電量達3.1億kWh以上。年末，全市水能資源開發率約為83%，已建成水電站350多座，其中500千瓦以上水電站2座，總裝機容量超過14萬kW。新增光伏發電容量15.28萬千瓦，全年發電量達1.12億kW時，全市已累計并網容量約24.57萬kW。全市垃圾焚燒發電企業為4家，總裝機量15.3萬kW，垃圾焚燒發電日垃圾處理能力超過2000t。全市已投產較大規模生物質發電廠2個，裝機量達到2.6萬kW。

可再生能源在紹興能源結構中所占的比重正在逐年增加，但是作為優質課再生能源的地熱能的利用率卻非常低，這說明了紹興地區地熱能仍有開發潛力。

3 區域地質概況

3.1 構造背景

浙江處于我國東部地殼減薄帶，地熱流值分布趨勢受莫霍面起伏控制。省內斷裂構造十分發育，為深部巖層的富水及導熱創造了良好的條件。從圖1中可以看到江山-紹興深大斷裂為紹興區域的主要斷裂，該段業也為地殼深部熱能向上轉移提供了有利條件。

圖1 浙江省斷層分布圖

江山-紹興碰撞帶呈北東走向縱跨浙江全省， 是一條十分重要的地質界線，其北西側為揚子地塊、欽杭結合帶，南東側為華夏地塊。江山—紹興碰撞帶燕山期的斷塊活動控制了中新生代斷陷盆地的發育。由于太平洋板塊持續由南東向北西斜向俯沖，致使大陸地殼由北西向南東方向推擠，形成一種左行引張構造應力環境。形成不同期次與不同類型的斷陷盆地，具有典型的大陸邊緣活動階段的地質構造特征。斷陷盆地的形成與展布和區域性NE向、NEE向斷裂密切相關。在改期構造活動，在江山—紹興斷裂以北的下揚子地區形成了一些列沉積盆地，并發現了油氣資源。

3.2 巖漿活動

紹興地區西北、東南分處兩大構造單元，其構造背景差異很大，西北部地層發育齊全，巖漿作用弱；東南部缺失古生界，構造巖漿活動強烈。區域內印支期、燕山期中酸性巖漿活動頻繁，主要出露巖體有廣山花崗巖體、柵溪花崗閃長巖體、古塘山花崗巖體，以及石英斑巖、閃長玢巖等小巖株及巖脈。在花崗巖大面積出露的華南腹地厘定出一條重要的NE向中生代富堿侵入巖帶——紹興—恩平富堿侵入巖帶。

3.3 地熱地質

圖2為浙江省大地熱流及地熱井分布情況，紹興所處區域大地熱流值約為70mW/m2，略高于全國平均值（61.5±13.90mW/m2），也說明了該去具備開展地熱能利用的潛力。

圖2 浙江省大地熱流及地熱井分布情況

紹興在板塊構造上位于歐亞大陸板塊東部，屬于環西太平洋地熱帶的一部分，境內賦存中、低溫地熱資源。紹興地熱資源開發程度較低，并未規模化開發。紹興市目前僅有兩口地熱井，溫度分別低于40℃和60℃（圖2）。

4 紹興地區地熱開發潛力分析

4.1 淺層地溫能開發潛力

淺層地溫能，一般指地表下恒溫層至200m埋深內，溫度不高于25℃的熱能資源。淺層地熱能是地熱資源的一種。 紹興西北部地區第四系厚度為50～200m，紹興市水網密布，淺層地下水含量豐富,土壤層蓄熱能力強，具備開展淺層地溫能利用的條件。

4.2 中深層水熱型地熱潛力

中深層水熱型地熱能一般指在多孔隙性或裂隙較多的巖層中蘊含的地下熱水系統。一般中深層水熱型地熱能都位于特定的儲層，經合理開發利用可成為可再生新能源，用于供暖、發電等。

江山—紹興深大斷裂為紹興地區主要的地質分界，其西北和東南兩側熱儲類型各具特點：紹興西北部處于地幔上涌區，同時沉底盆地發育，屬于沉積盆地型地熱系統。該地區沉積巖中寒武—奧陶系和石炭—二疊系發育厚層碳酸鹽，上又覆蓋了泥巖、砂巖、粉砂巖韻律層。巖漿活動不劇烈，熱儲以溶洞型層狀熱儲為主。紹興市東南部分布著大量中生代火山巖，基底巖石埋深淺、變質程度高，廣泛發育了張性-扭性斷裂，構造變形以整體的隆升和塊斷作用為主，區內出現了眾多斷陷盆地，形成了以帶狀構造裂隙型為主的熱儲。

紹興地區的水熱型地熱資源類型多樣，利用潛力很大，常見的裂隙型帶狀、孔隙型層狀熱儲及巖溶型帶狀熱儲在紹興均有分布。綜上，紹興地區具備一定的水熱型地熱資源開發潛力。

4.3 干熱巖/型地熱潛力

紹興東南部地區花崗巖分布廣泛且埋深淺，但其最近的巖漿活動屬于燕山晚期，原始熱異常已經消失。另外，紹興東南部處于地幔下凹區域，熱源距離較遠不利于干熱巖/型地熱能的開發。

5 紹興地區地熱開發建議

5.1 以分布式為主開發紹興市地熱資源

紹興不在強制供暖區，可面向有供暖需求的城鄉居民提供分布式供暖服務。淺層地溫能主要以地埋管的形式對土壤內的地溫能進行提取，該種地溫能提取方式要求一定的開闊區域鋪設地埋管線。適合鄉村地區布設。對于城鎮用戶，可以考慮設置供熱站，利用地熱井開發地熱水，對居民小區進行供熱。

5.2 綜合利用多種清潔熱源相互補充

紹興地區河網密布，可以利用地表水作為熱源對建筑進行供暖/制冷。垃圾焚燒爐、生物質電站、工廠余熱也可進行收集并對周邊的居民進行供暖。通過綜合規劃可在紹興發展以淺層地溫能、中深層地熱能、地表水熱能為主，綜合利用其它清潔熱源的供熱/制冷體系。