发布时间：2017-12-15 19:17:11  |  来源：中国网•中国发展门户网  |  作者：庞忠和 孔彦龙 等  |  责任编辑：马骅

中国网/中国发展门户网讯 设立河北雄安新区是以习近平同志为核心的党中央根据新时代的国家发展需要作出的重大决策，是千年大计、国家大事。要建设蓝绿交融、水天一色的生态友好城市，必须做好大气污染防治工作以及其他环境保护工作。

冬季是华北地区雾霾频发的时期，2016 年 12 月21日，习近平总书记在中央财经领导小组第十四次会议上的讲话中提到：“推进北方地区冬季清洁取暖，关系北方地区广大群众温暖过冬，关系雾霾天能不能减少，是能源生产和消费革命、农村生活方式革命的重要内容”，明确指出，清洁取暖是从源头上治理雾霾的关键一环。

基于长期的研究工作，笔者团队早在 20 世纪 80 年代就已经阐明，华北地区地热资源丰富，其中京津冀地区最为丰富。21 世纪以来，以雄安新区的雄县为例，集中开展了大型岩溶热储评价与开发关键技术研究。理论模型和现场实践结果均表明，华北地区广泛分布的碳酸盐岩储层中发育的大型岩溶热储，规模大，地热资源品质优，可以实施采灌平衡的大规模开发利用，属世界罕见，可以支撑地热供暖形成产业，替代燃煤，缓解该地区雾霾。本文尝试对 21 世纪以来华北地热研究工作，特别是大型岩溶热储的地热研究以及雄县地区的地热开发利用中热储工程关键技术作简要回顾和分析，并就下一步工作提出建议。

大型岩溶热储成因与评价

与化石能源相比，地热能具有强大的社会经济与环保优势，其利用过程中基本不排放污染物，也不会排放大量 CO₂。与太阳能和风能相比，地热能是一种连续稳定的能源，一年 365 天、每天 24 小时稳定存在；而且，地热利用效率高，可以做到“热电联产”，同时供应暖气和热水。

中科院的地热团队在华北地区开展了长期的地热研究，“六五”计划期间（1980—1985 年），开展了系统的地温测量和大地热流测试，收集整理了石油勘探的地热资料，圈划出相对高温区域，开展地温场的数学模拟，探讨了该地区的构造-热演化特点。20 世纪90 年代开展了冀东油田地热资源研究（企业委托项目）；“十一五”规划期间（2005—2010 年），开展了华北地区深部煤矿山热害防治研究（“973”计划项目），针对煤层与碳酸盐岩热储组合结构，研究热量聚集与热害形成机理与分布特点。“十二五”规划期间（2010—2015 年），开展了渤海湾盆地 CO₂地质封存中的地热问题研究（“863”计划项目）、典型热储成因分析与开发利用技术研究（企业委托项目）、大型岩溶热储对规模化开采的响应研究（国家自然科学基金委资助项目）。此外，还有“华北克拉通破坏的地热模型制约”（国家自然科学基金委资助项目）等基础性研究工作。基于长期的研究，笔者团队发现雄安新区地下蕴藏着极其丰富的地热资源。仅就地下3 000 米以浅的经济深度而论，就有 3 类地热资源和热储层可供利用，归纳如下。

浅层地热能。位于地下 200 米以浅，可与地源热泵技术相结合，达到节能目的。地源热泵供暖效率通常比普通空调高 4 倍，比空气源热泵高 2 倍。此类地热资源的利用，采用地埋管换热方式，不破坏环境，节电、节煤效果显著。雄安新区浅层地热能在地下空间合理调配的基础上比较适合利用。

砂岩热储。位于地下 200 米至 3 000 米深度范围内，可以采用抽水加回灌的方式利用，可用于供暖或供热，替代燃煤，减缓雾霾。不过，此类热储层有一定局限性，主要缺点是有一些地区回灌比较难，平均只有30% 回灌率，即每开采 100 立方米热水，只有 30 立方米左右可以顺利回灌到地下。剩下的部分，若排放到地表水体，则会带来污染，达不到清洁能源的要求。因此，此类资源应该慎用，可以实行以灌定产的政策加以调控。

碳酸盐岩热储。位于地下 1 000 米至 3 000 米深度范围内，其中的中、晚元古界岩溶（喀斯特）特别发育，形成大型岩溶热储，可用于供暖或供热。在雄安新区，广泛分布着元古界雾迷山组白云岩热储，总厚度可达数千米，千米深处的温度在 60℃ 以上。其最大优点是出水量大，尾水可以 100% 回灌到地下，实现循环利用。

雄安新区以上 3 种类型地热资源的储量计算结果如表 1 所示，其中浅层地热能资源量参考中国地调局的评价结果^[5]，砂岩热储和碳酸盐岩热储的资源量采用类比法由雄县地热田的资源量推算求得。

 

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