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河南地热资源:正从“规模扩张”迈向“质量提升”
河南不仅是中华文明的发祥地,更蕴藏着丰富的“地下宝藏”——地热资源。在“双碳”目标背景下,这种清洁可再生能源正成为我省能源结构调整的重要力量。今天,就让我们深入了解河南的地热资源现状与未来发展。
地热能是指储存于地球内部的热能,主要来源于地球形成初期的残余热量(约20%)和放射性元素衰变产生的热量(约80%)。河南地处我国地质第二阶梯向第三阶梯过渡带,地质构造复杂多样,形成了丰富的地热资源储备。从专业角度看,河南的地热资源可以分为三大类:
首先是浅层地热能(地下200米以内)。这类资源遍布全省10.9万平方公里的土地,占全省总面积的65%以上。温度通常在16-25℃之间,特别适合用于建筑供暖制冷。郑州很多新建小区使用的地源热泵系统,就是利用这种浅层地热资源。据测算,河南省浅层地热能可开采资源量折合标煤67.42亿吨/年。
其次是中深层水热型地热(200-3000米)。这类资源主要分布在豫北、豫东平原,水温在40-60℃之间,是目前供暖的主力军。鹤壁市拥有全省最深的地热井,深度达3270米;郑州市最深的地热井位于淮河路附近,深度为2760米。这类资源开发条件良好,是当前最具开发潜力的地热类型。
第三是干热岩资源(3000米以下)。这类资源温度普遍超过150℃,储量惊人——可采资源潜力约14亿吨标准煤。但由于开发技术要求高,目前尚处于勘探研究阶段,是未来地热开发的重要方向。云台山地区的研究表明,该区域地热资源形成受薄壁断裂控制,为未来开发提供了重要参考。
二、地热利用的“河南实践”
在地热开发利用方面,河南已经积累了丰富经验,主要应用在三大领域:
供暖领域 2023年全省地热供暖面积就已突破1.1亿平方米。郑州市作为先行示范区,供暖技术不断升级。比如郑东新区意中大厦的清洁供暖系统,通过智能化调控,能使住户室温稳定在23℃左右,节能效率提升15%。根据规划,到2025年底全省将新增地热能供暖能力5000万平方米以上。
农业工业应用方面 新乡“中原农谷”清洁能源集中供暖项目已经投入运行,成为该区域首个地热替代天然气供暖项目,预计每年可替代约700万立方米天然气消耗。工业领域,郑州中牟文创园规划的23座能源港全部建成后,可满足2405万平方米建筑供热需求,每个供暖季预计减少天然气消耗2.6亿立方米。
温泉旅游开发方面 洛阳、平顶山等地依托优质温泉资源,发展了集疗养、休闲、文旅为一体的综合项目。随着环保要求提高,开发模式正从单纯的商业开发,转向医养结合、文旅融合的高质量发展方向。
特别值得一提的是“取热不取水”新技术。这项由中国科学院研发的技术,通过岩土储能循环利用和中深层井下换热,完全摆脱了对地下水资源的依赖。其灵感部分来自三门峡地坑院的冬暖夏凉特性,将岩土作为“储能宝”循环利用热量。这种技术已在多个项目中成功应用,单井换热能力达浅层地埋管的3倍以上。
三、发展中的“烦恼”与挑战
河南地热发展尽管取得了一定成效,但仍面临诸多挑战:
最突出的是资源衰减问题。郑州市第一眼地热井开凿于上世纪70年代初,90年代末进入地热开发高峰,最多时拥有200多眼地热井。由于长期过量开采,部分地热井水位显著下降,如东明路附近一眼地热井从最初的“自流井”变为水位下降100米。目前,郑州市区地热井已从高峰期的200多眼减少到不足100眼。
其次是回灌难题。科学开采要求“采灌平衡”,但回灌成本较高,实际操作中大量地热水被直接消耗。过量开采不仅造成资源衰减,还可能引发地面沉降——郑州市区内一眼地热井的井台30年间已明显抬高。
此外还有管理体制不顺的问题。河南地热资源曾陷入“多头交叉管理”状态,虽然2006年起要求同时办理取水许可证和采矿许可证,但由于各种原因,多数项目仅办理了取水许可。专项规划缺失问题突出,业内专家呼吁尽快出台地热水开发利用专项规划。
未来五年的“发展蓝图”
面向未来五年,河南地热发展将重点推进以下工作:
1. 全面摸清资源家底
将开展全省地热资源详查,建立三维动态数据库。重点加强郑州、开封等超采区资源评估,并在豫西隆起区开展干热岩勘探预研。计划投入专项资金用于资源勘查,采用先进物探技术,精确评估不同深度地热资源的分布规律与开发潜力。
2. 技术创新突破
重点推广“取热不取水”技术,在郑州、新乡等地建设示范工程。支持组建地热技术创新联盟,攻关深部地热开发、增强型地热系统等前沿技术。计划在3-5个重点园区开展技术集成示范,建立2-3个省级地热研发中心。
3. 规模化示范区建设
按照规划,将重点建设郑州、开封、濮阳、周口4个千万平方米级示范区。这些示范区将优先布局在地热富集区与能源需求区重叠地带,形成“两线三片”的发展格局——陇海线和京广线两条地热供暖示范带、郑州都市圈和豫北、豫东三个综合利用示范区。
4. 拓展多元化应用
除传统供暖外,将重点拓展五大应用领域:现代农业温室种植、水产养殖、工业烘干、医疗康养和数据中心冷却。计划培育3-5个“地热+”综合应用示范基地,推动温泉旅游提质升级,发展“温泉+康养”“温泉+文旅”等复合业态。
地热将如何改变我们的生活?
未来五年,地热开发将给河南居民生活带来实实在在的改变:冬季供暖将更清洁、更稳定。到2025年底,全省地热供暖面积预计达1.6亿平方米,相当于为千万家庭提供清洁热能。采用智能化调控系统的供暖项目,室温控制将更加精准。
温泉休闲选择将更丰富多元。除了传统泡汤,还将发展出更多医养结合、文旅融合的新业态,满足不同人群的需求。
农产品供给将更丰富实惠。地热温室种植可以降低农业生产能耗,稳定农产品供应,可能会让部分农产品价格更加亲民。
生活环境将更绿色宜居。地热替代传统燃煤燃气供暖,将大幅减少大气污染物排放。据测算,到2025年底全省地热开发利用可实现年减排二氧化碳数百万吨。
河南的地热资源开发,正从“规模扩张”迈向“质量提升”。在政府、企业和科研机构的共同努力下,这片土地下的热能必将为中原大地注入更多绿色发展动力。让我们共同期待一个更清洁、更温暖、更宜居的河南!
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