湖北水资源可持续发展报告(2014)
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湖北省地热资源开发利用与保护

嵇雷[1]

一、湖北省地热资源开发利用现状

(一)湖北省地热资源基本状况

湖北省地热资源较为丰富,据初步计算全省地热开采总量达11.65×104m3/d,其中天然流量为8.44×104m3/d,总热能为6.6×104kw,其中大中型地热田3个(应城市汤池镇、咸宁市温泉镇、英山县城关镇),热能为4.2×104kw。地热井有150余口,主要集中分布在4个地区的33个县(市),其中鄂东北(13处),以温热水、热水地热田(或泉)为主,主要分布于英山、罗田、蕲春等县市;鄂东南(10处),以温水地热田为主,主要分布于咸宁、崇阳、通山、赤壁、嘉鱼等县市;鄂西北(8处),以温水地热田为主,主要分布于房县、保康、郧县、郧西等县市;其余38处地热田零散分布于全省各地,主要在京山、应城、钟祥、长阳等县市。

(二)湖北省地热资源开发利用现状

湖北省地热资源的开发利用有着悠久的历史,地表出露的温泉都基本得到不同程度的开发利用,古人早已利用其进行“淋浴”“灌田”等,并已了解咸宁潜山等温泉“浴可浴疾”。湖北省地热资源的开发利用经历了三个阶段:第一,自然利用阶段:1960年代以前,主要是利用温泉进行洗浴,红芋、稻谷催芽,杀鸡煺毛,宰猪;第二,单一利用阶段:1970年代,利用自流孔的地热流体进行科学研究、孵化禽类、地热养鱼、烘干、育秧、为沼池加温等,但相对较单一;第三,综合利用阶段:1980年代以来,利用自流井孔、生产开采井进行科学研究、预报地震、地热养殖、农业、医疗康复保健、体育、旅游、居民生活等八大领域。其中温泉旅游已经成为地热资源开发的热点。近年来,湖北省内各大温泉每年仅接待武汉游客就达10万人以上,周边十余处温泉景点已成为武汉市民休闲度假的“后花园”,形成了上亿元的产业规模。湖北省的咸宁、英山、应城等县(市)地热资源勘查、开发利用程度较高,也最具代表性,概述如下:

1. 咸宁市

咸宁市地热资源分布较广,所辖6个县市区(嘉鱼县、崇阳县、通山县、通城县、赤壁市、咸安区)均有地热资源分布,全市已发现地热田7个,开采地热资源的企业有11家,设置采矿权11个,探矿权4个,开采井26口,勘测井6口,查明地热资源日允许开采量为21919.35m3,实际日开采量为13691m3,主要利用地热流体进行温泉泡浴、地震监测、水产养殖、医疗和蔬菜种植等科学研究工作。(1)温泉泡浴。全市利用温泉泡浴为主题的休闲度假村、酒店共10家,五星级2家、四星级酒店4家、三星级酒店2家。(2)地震监测。1980年湖北省地震局批准建设咸宁水文观测站,1982年建成观测井,成为全国第一家利用地热流体进行地震观测的水文观测站。1985年先后安装水位自动记录仪和水氡仪观测水位和氡气;1986年开始水电位观测试验,记录水温和水位变化。观测站利用观测数据进行地震预测预报研究,为区域性地震预测研究积累了大量资料和宝贵的监测经验。(3)水产养殖。咸宁市水产科学研究所利用温泉热能建设了热带鱼繁育基地,承担了湖北省“十二五”规划重点攻关项目“杂交鲫鱼配套养殖技术”公关,取得了较好成果。咸宁市种子公司利用地热建立温室进行蔬菜种子培养和农业科学试验,为咸宁市的菜篮子工程作出了一定贡献。(4)医疗科研。中国人民解放军195医院利用地热资源辅助治疗皮肤病,已成为全军皮肤病治疗中心。

2. 英山县

英山县1988年开始实施“地热化城镇建设工程”,地热资源利用由过去单一的沐浴扩大到工业、农业、文体、医疗卫生、取暖、科研、旅游观光等八个领域的109个项目,2004年全县经济收益达3.2亿。[2]英山县依托地热资源已形成了一定产业规模,不仅将地热资源广泛应用于工业、农业、医疗保健、体育、地热养殖,而且组建了英山县地热公司,建立了4个地热泵站,将地热水加压用管道引进家庭,使3000多户居民,约10000人受益,成为英山县经济中独具特色的新型产业。

3. 应城市

应城市汤池原在0.5km2范围内有18口地热井(已关闭5口),现在还有13口地热井在开采,分布在7个单位。盛享“亚洲第一泉”之誉的汤池温泉,占地562亩,是按国家AAAA景区标准精心打造的,集温泉沐浴、休闲保健、生态、红色旅游以及完善的住、餐、娱、购配套于一体的旅游、度假、休闲景区。汤池温泉日产量可达10400吨,水温最高达65℃,属国内已发现产量最大并雄居亚洲的温泉资源。应城市依托地热资源从原始的温泉洗浴到开发健身娱乐场所,进而环绕温泉建设休闲别墅,开发休闲功能,最后带动相关产业齐头并进,将地热资源广泛应用于工业、农业、体育、地热养殖,特别是成立了汤池地热宾馆公司后,建成了以休闲娱乐和医疗保健为特色的新型产业。

二、湖北省地热资源开发利用中的问题

(一)无统一管理

湖北省地热资源开发利用涉及众多管理部门,且各地行政部门权责不统一,很多地方对地热资源的管理体系也不尽完善,管理缺失、多头管理、重复管理的现象普遍存在。主要是因为绝大多数地热田在1977—1985年计划经济时代进行过地热勘查,地热勘查完成之后保留有部分地热钻孔无偿移交给地方使用,形成既成事实的分散的开采方式,未进行严格的管理、科学规划、统一集中开采、统一供热,也未进行取配水全时空调控管理,导致一定量的无序开采、浪费严重的问题。

(二)地热田勘查程度不够

规模化开发利用对地热资源需求的资源勘查程度越来越高。由于历史原因,大部分地热田勘查程度只能算普查阶段,对地热田的热储边界、储热控热构造、导水导热构造,地热田的盖层和热储埋藏条件、地热田地热流体的水文地质条件、地热田的规模和储量级别等仅进行了初步的调查和评价,尚不能完全满足开发利用的需要。勘查投入的多少,决定了勘查成果的精度,制约了对资源的认识,可能造成两种后果:一是对资源潜力认识不足,浪费过大;二是对资源储量过于乐观,超量开采。

(三)产生环境地质问题

目前地热产业发展面临的最大技术难题是回灌技术。由于回灌技术不到位,很多地区的地热资源开采造成了地下水资源浪费,引发众多地质环境问题。另外存在一定量的无序开采、浪费严重的问题,局部地热田的地下热水开采量过大,易产生地热流体温度降低、地热流体水质变异、区域地下水位降低、地面沉降变形和地面塌陷等环境地质问题。例如,英山县地热田历经数十年的开采,其开采量相对较大,开采井位相对集中,开采强度大,取水时间相对集中,在人工抽取地热流体的过程中,人类活动改变了其水热系统的天然平衡状态,使其水热系统环境发生了变化,导致一些环境地质问题产生;产生的主要环境地质问题为地热流体温度降低,主要表现在其井孔的地热流体出口温度降低。[3]

(四)未建立地热流体监测网络

地热资源开采过程中未建立系统监测网络监测地热流体在开采条件下的水质、温度、水量、水位的变化情况。目前湖北省仅有咸宁市建立了温泉地热田自动监测监控系统。

(五)缺乏产业扶持政策

地热资源的开发利用受到技术、资源和行政等各种条件制约,发展较为缓慢,目前尚未形成有规模的产业结构,市场占有率也较低。相比风能、水能和生物能等新能源,国家针对地热资源相关的优惠措施和保障政策的出台相对较缓或不全面、不完善,这严重制约了地热产业的发展。

三、国外地热资源开发利用的借鉴

(一)地热资源法律体系完善

国外开发利用地热资源较发达的国家或者地区的政府均用法律的形式对可再生能源的市场份额作出强制性的规定,即在总的能源消费比例中必须有一定比例的能源来自可再生能源;并且实施总量目标制度,明确公民开发利用可再生能源的责任和义务,为大规模开发利用地热能源奠定良好的法律基础。[4]例如,美国政府出台了《美国地热蒸汽法》《地热能源研究、开发和示范法》《地热能源法》《地热生产扩张法案》《国家环境政策法规》《能源法案》《国家能源政策法》《能源战略计划》等法规。[5]

(二)地热资源管理体制合理

完善的地热资源管理制度是实现地热资源可持续开发利用的核心。多数发达国家根据每个时期的实际国情,不断调整和制定新的地热资源开发利用对策,也不断完善地热资源开发利用制度,核心制度之一是环境分析报告,如美国、新西兰等国对所提出的地热工程进行全面环境分析,以确定和评价可能排放到水和土壤中的污染物的数量是否违反环境保护法规。

另外,许多国家都采取了多方位、多层次的地热资源开发利用模式,梯级开发,高效利用,大大提高地热资源的利用率。例如,冰岛地热资源的勘查开发实行统一管理机制,由国家能源局、国家地质调查局和各种能源公司分工负责。其中,国家能源局负责制定地热资源勘查开发的总体政策,为其他后续开发主体提供建议;国家地质调查局是服务机构,主要为政府、外国公司和其他电力企业提供基础数据;能源公司是最终执行机构,负责地热资源开发、生产和经营的各个环节。[6]

(三)科技研发投入资金量大

科技研发是地热资源发展的提前保障。例如,在2008、2009这两个财政年度中,美国政府共投入5000万美元支持地热研发工作。目前,美国能源部以“增强型地热系统”(EGS)为主要发展目标,兼顾其他一些地热资源科研项目,并为这些项目的开展提供资金补助等。2005年德国联邦政府批准了包括地热能在内的可再生能源领域总计102个研究项目,项目资助将近1亿欧元。

(四)相关政策支持和鼓励

在各国地热产业发展的进程中,离不开特许权、公共效益基金、能源税等相关政策的支持和鼓励。特许权是政府主导选择的一种政策,该政策的核心是特许权协议、相关合同和差价分摊措施。政府是特许权经营的核心,对地热能特许权经营设定相关规定,通过特许权合同把项目委托给选定的开发商。公共效益基金是新能源发展的一种融资机制,其目的是为不能完全通过市场自由竞争达到目的的特定公共政策项目提供启动资金扶持。能源税是指对地热能源产品征收的一种税,是对消耗地热能源对环境和能源的影响征收的费用,是用于环境维护和治理的费用。

四、加快湖北省地热资源开发利用的政策建议

(一)完善地热资源法律制度

从国家层面的立法来看,目前地热资源的相关规定主要包含于《可再生能源法》的配套法规规章中。依据当前我国目前的法律体系,建议国家相关部委尽快制定国家层面的地热开发利用管理的法律法规,理清相关部门权责,形成统一规范的管理行政体系,出台配套法规、技术标准、发展规划等。出台专门的配套法规规章应主要涉及财政预算、地热资源勘探、开发利用规划、地热采矿许可证办理、地热水取水许可证办理、地热资源补偿费征收与管理、市场供应价格、环境保护措施、奖励与处罚等方面。配套法规应具有可操作性,主要应明确主管部门、部门权力与义务、主管领导权力与义务、激励措施、项目、期限、拨款额度、处罚,从而使各项法律法规能真正落实。[7]

从省级层面的立法来看,首先,应该填补立法空白,制定地热资源发展规划,争取出台《湖北省地热资源管理办法》,对地热资源勘探、综合利用,地热资源的限额开采制度、动态监测制度、地热尾水处理制度、地热回灌制度等作出详细规定;其次,配套出台相关法规,比如出台《地热资源管理实施细则》,修改与之相冲突的法规,完善法律体系,理顺地热资源管理体制,实现全省地热资源的高效管理。

(二)健全地热资源管理体系

第一,理顺管理体制。应进一步明确管理部门职责,统一规划、统一管理。国务院早在1998年就出台相关规定,指出地热资源应该由国土资源部门统一管理。建议湖北省把文件精神落到实处,由县级以上地质行政主管部门统一管理地热资源,即地热资源的开发利用规划、探矿权的申请、许可证的申请、地热资源的开采、征收地热资源费、参与地热资金的管理等都由地质行政主管部门负责。同时,建议成立地热资源监督管理机构,强化地热资源监督管理体系,使地热资源的开发利用顺利进行。例如,在地热资源的开发利用中,要加强地质环境监测,及时掌握相关地质环境信息,有效调整地热产业的生产、结构和布局,保障地热产业的可持续发展,充分发挥地热资源的经济、社会和环境的综合效益。

第二,成立专门管理组织。建议省政府组织相关专家和学者成立地热资源管理协会,该协会在严格依照法律法规和政策的情况下,积极研发和推广地热开发技术,推动地热行业顺利发展,维护地热开发主体的利益。此外,该协会还可以定期组织地热技术研讨会或培训班等活动,使地热资源的知识得以推广。

第三,强化政府对地热产业的信息服务职能。[8]在信息化时代,政府对地热产业的宏观管理还应包括提供信息服务的职能。必须加大对全省地热的普查力度,摸清湖北省具体的地热资源储存情况、地球物理信息和地质条件,加大湖北省地热资源评价力度,尤其要重点创建湖北省地热资源信息数据库和湖北省地热资源开发利用动态管理系统,以便及时准确地掌握地热田的开发利用状况,为地热产业的规划、发展、整合提供及时的信息。

(三)加大对地热产业技术和资金扶持力度

首先,地热产业目前虽然在国民经济中所占的比例还很小,但它是可再生能源中最有发展前途的能源之一,理应受到政府的重视与支持。湖北省应当借鉴国外经验,从财政、税收、金融、和价格等多方面给予地热产业发展以支持和照顾。尤其是为那些积极开展地热尾水回灌、遵循可持续开发利用的产业制定和施行照顾和优惠支持政策。例如从1992年起,美国政府对太阳能和地热能项目实行永久减税10%的优惠政策。

其次,依据钻石理论,任何一个产业要发展,要培养和创造产业竞争力,都离不开相关产业的支持。一个产业的上游相关产业不发达,或者竞争力差,就无法提供先进优质的产品和服务,该产业就无法获得有利于自身发展的来自于上游产业的生产条件。同样,如果该产业的下游产业不发达或不景气,就无法消费其所提供的产品或服务,从而阻碍产业的发展与进步。因此,湖北省不仅要为地热产业提供合适的扶持,还要设法发展与地热相关的产业,尤其是与地热相关的技术性产业。制定、修订地热工程设计、安装、维修规范或标准,提高相关产业的准入门槛;完善地热相关产业的支持制度,制定地热相关产业科技创新扶持政策,加大地热相关技术的科技攻关;建立政府地热专项发展基金,推进地热资源开发利用的产业化、配套化发展;建立地热资源开发与利用产业投资基金,完善相应的地热资源产业发展的投融资渠道、风险警示;严格执行地热产业示范区的建设制度,促进地热产业的商业化、规范化发展。

最后,制定地热产业发展规划。省政府应当在国家总体规划的基础上,认真编制本省的地热资源开发利用规划和产业中长期发展规划,设计出地热资源开发利用规划图和产业发展路线图,并可根据地热产业发展的需要,协商制定区域性地热产业发展规划,指导本地区地热产业的发展与升级,使之能更好地与全省的经济社会发展相适应。

(四)加强地热相关知识的教育和科研工作

首先,加强地热资源基础知识的教育和宣传。把与地热相关的知识融入大中小学教育以及职业技术教育中,并加强产学研三位一体的结合,不仅要普及地热基础知识,更要提高地热产业从业者的专业知识和职业技能。湖北省可以通过建立省级研发平台,成立类似于“湖北省地热能能源研发中心”之类的科研机构,专门负责地热人才的培养,实现关键技术的攻关突破。

其次,开展国际交流与合作,充分利用国外先进的技术。借鉴国外地热开发利用成功之路的模式和经验,扩大地热资源开发利用的领域和范围,改变湖北省地热产业开发利用技术落后、资金缺乏的窘境,促进地热产业的技术创新与地热市场的合理竞争。

[1] 嵇雷,湖北经济学院法学院副教授,博士,湖北水事研究中心研究员,研究方向:环境社会学。

[2] 郭海生、周衍龙、龙雨鹏:《湖北英山县地热资源开发利用可持续发展诌议》,载刘时彬、李宝山、郑克楼主编:《全国地热产业可持续发展学术研讨会论文集》,化学工业出版社2005年版,第58—61页。

[3] 《湖北工程地质环境地质五十年》编辑委员会:《湖北工程地质环境地质五十年》,中国地质大学出版社1999年版,第267页。

[4] 关锌:《借鉴国外经验,促进我国地热产业政策发展》,载《水文地质工程地质》2011年第2期。

[5] 袁华江:《中美地热能资源管理比较探析》,载《环境科学与管理》2012年第1期。

[6] 杨航征、韩晓旭:《国外地热产业政策对发展关中盆地地热产业的启示》,载《西安建筑科技大学学报(社会科学版)》2013年第2期。

[7] 关锌:《借鉴国外经验,促进我国地热产业政策发展》,载《水文地质工程地质》2011年第2期。

[8] 关锌:《借鉴国外经验,促进我国地热产业政策发展》,载《水文地质工程地质》2011年第2期。