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摘要：在当今社会，地热资源的开发利用已成为能源工业发展的必然趋势。它是解决当前大气污染问题、实现蓝天的有效手段。这也是创建绿色、低碳、经济、集约型生态文明社会的有效途径。
关键词：地热资源；开发利用；可持续发展
前言
我国对于可持续发展能源一向十分地重视，地热能作为我们方便可取绿色环保又不造成污染，同时又是可再生的能源，对我们来说就是近在咫尺、唾手可得一座宝藏。但是，根据我国目前的技术条件，我们却不能完美的运用和拥有这座“宝藏”，以下将根据几点，来说明我国取得“宝藏”的程度，和应用“宝藏”的程度，同时提出对利用“宝藏”的宝贵“钥匙”。
1地热资源的类别与概念简述
在定义上的地热资源，主要指的是地底岩石热能和地热流体中的热能以及其伴生的可用物质。如果将其按照不同的标准进行分类，得到的地热能的分类结果也不尽相同，如果按照地热能的储存状态分类，地热资源则可以分为水热型地热能、干热岩地热能型和地压型地热能；如果按照温度高低的不同进行分类，地热资源则可以分为低温地热能（温度低于90℃）、中温地热能（温度在90~150℃之间）和高温地热能（温度高于150℃）；如果按照地热区以及地热田形成要素的不同进行分类，地热资源则可以分为沉降地型、隆起断裂型和岩浆盆型。不同类型的地热能提供的能量多少不同，获取地热能的方式也不同。
2地热资源综合开发利用的方式
地热资源的开发利用可分为发电和直接利用两个方面。
2.1地下水地源热泵系统
地下水地源热泵系统包括热源端、热泵设备以及用户端三个部分。其中，热源端大都由抽水水井和回灌水井两个部分组成，通过抽水泵的作用将水井中的水抽出，而后根据实际需求经过热泵装置对温度进行调整后通过运输装置将其输送到用户端，在达到预期的供暖或制冷效果的同时将作用后的地下水回灌到井中，确保地下水资源总量不发生明显改变，保证各储水层的相对稳定，在保护地下水环境的同时达到预期的供热制冷效果。在地下水地源热泵运行环节，通常是通过地下水回转的方式针对浅表地下水的能源进行采集，但是根据实际经验，由于地下水的成分比较复杂，容易对管道产生一定的损伤，所以在这一环节应针对地下水的运行模块添加一定的防腐蚀措施，确保不会对后续的运行造成影响，同时达到预期的资源利用效果。
2.2地表水地源热泵系统
地表水地源热泵系统是将地表水用作热泵的低温热源，通过布置在水底的闭合换热系统进行冷热交换。此种系统适合于中小制冷供暖面积、临近水边的建筑物。利用池水或湖水下稳定的温度和显著的散热性，不需钻井挖沟，初期投资最小，但需要建筑物周围有较深、较大的河流或水域。这一系统可以划分为打开式的地表水地源热泵系统和封闭式的地表水地源热泵系统两种模式。前者与上述地下水地源热泵系统相近，而封闭式的地表水热泵系统则相对更加类似于地埋管式的地源热泵系统。
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2.3地埋管地源热泵系统
这种热泵的结构组成大多数情况下与封闭式的地表水地源热泵系统类似，区别仅仅体现在水源汲取方式上。地埋管热泵系统通常都是通过一个相对封闭的系统将水源从地下抽取出来，避免水源与外界的物质相接触，降低其在传输过程中的能源损耗，最大程度上提升其热交换的比例。相对于打开式的地表水地源热泵系统，该系统减少了水源与外界环境之间的接触，具备较好的封闭效果，能够更加独立地保障水源系统的运行，降低能源采集环节对外界环境的影响，同时带来更大的能源效益。这种地源热泵系统可以分为竖直埋设的地源热泵系统和水平埋设的地源热泵系统两种，人们应根据不同施工现场环境进行选择，从而获得更好的效果，提升地表热源的利用率。值得注意的是，在地埋管操作环节，管线埋设不当会导致地温异常，对施工区域造成负面影响，引发一系列环境问题。
3地热资源综合开发利用的问题
目前，我国能源结构中，地热能占比仍然较小，在发电、供暖等方面还有很大的发展空间。地热资源的开发利用不仅需要国家政策的支持，还需要专业的地勘队伍、先进的开发技术等[7]。近年来，我国结合自身实际情况，探索出一系列地热资源综合开发利用模式，但是实际开发环节仍旧存在明显的问题。例如，地热资源开发利用现阶段大都采用复制的方式，将以往成功案例套用于新的施工项目上。这样虽然能够基本达到预期的施工效果，但是人们忽视了不同区域的实际地质情况，很容易造成热能储量不够、水温不达标等问题，影响地源热泵系统的构建。对此，应尽快梳理相应的设计标准、规范，以更好地满足后续的建设需求。在地源热泵系统的使用过程中，人们应重视其与开发总量的适配，使冬季的取热量与夏季的热量储备相近，最大程度上确保热泵系统能够循环应用，避免因热泵系统的建设影响施工区域的生态环境。地热资源作为一种储量大、分布广的可再生能源，可以为我国未来经济发展提供能源保障，进而实现可持续发展。近年来，常规能源问题不断显现，环境问题也越来越突出，如温室效应、雾霾频发等，倡导绿色、低碳、可持续发展的呼声日趋高涨。我国越来越重视地热能的开发利用，相继出台了很多扶持政策，因此地热资源的开发利用具有较好的发展前景。
4未来发展展望
在当今时代绿色环保的主题下，对中国调整能源结构、防治环境污染有着重要意义的地热资源具有巨大的市场空间和发展潜力，与风能、太阳能等其他清洁能源相比具有不可替代的优势。当前我国浅层地热资源供暖制冷的热泵技术基本成熟，适用范围广且经济成本低，供暖利用全球第一。但在大力宣传及推广应用的同时，应该加强对回灌技术和适宜性评价方法的研究，完善资源规划和监管模式，使浅层地热资源的开发利用更加科学合理。中低温水热型地热资源以供暖、洗浴疗养和种植养殖等直接利用为主，方式简单，经济性好，特别是含有对人体有益的矿物质和微量元素，可以更多地提倡发展地热旅游疗养事业。在开发使用工程中，需要加强尾水回灌技术研究，维持可持续发展。储量丰富的高温水热型资源和干热岩品质高，发电潜力巨大，是未来地热资源发展的亮点领域。但目前干热岩发电还处在试验探索期，在攻克关键技术的同时，应该与国外发达国家积极合作，借鉴其先进技术与经验。总的来说，我国很多核心技术与国外相比相差甚远，如物探、地质勘探设备和发电设备等大多引用国外的品牌。基础研究相对落后于世界领先水平，干热岩发电还处在现场试验阶段，仍需要投入大量的技术与经济支持。因此，亟需加强对核心技术的攻克研究，形成适合中国特色的技术系列，从而加快我国地热资源开发利用进程。此外，地热人才培养欠缺。开设地热相关专业的高校较少，导致人才奇缺。目前大部分地热人才来自于油气开发系统。因此，国家应重视地热专业技术人才的培养。
结束语
地热资源的开发利用是我国能源可持续发展利用的重要内容之一，但是我国对地热资源开发利用程度还较低，所以，国家必须对现有的地热资源储存、应用有一个较全面的认识，进行创新型、深入型的对地热能资源的研究，找到各种易发的问题根本，从多方面研究，将问题进行根除彻底的解决。
参考文献：
[1]李少静.地热资源应用现状及发展趋势[J].化工设计通讯，2016（5）.
[2]裴红霞.地热资源综合开发利用的研讨[J].环球人文地理，2017（6）.
论文作者:朱明玥
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/6
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