北京市地热开发现状与效益分析
摘要: 本文追溯北京地热开发历史，研究北京地热资源赋存与开发现状，从经济效益、环境意义、医疗作用等几方面讨论地热资源利用的意义。
Abstract: Based on the deriving of the studing of occurrence and exploitation of geothermal in Beijing, this paper aims at the significance of using of geothermal resources in terms of economics, environment and medical treatment.
  1地热开发历史与现状
    北京是世界上拥有地热资源的首都城市之一，早在《永乐大典本顺天府志》就有关于温泉的记载，“汤山县东三十五里，下有温泉，俗称圣汤”。北京地区地热开发的历史已有50余年，可分为三个阶段。
    1956-1970年，是北京市地热开发的探索阶段。1956年在小汤山疗养院温泉露头附近1 km范围内进行地热勘查的；上世纪60年代中期，在洼里地区进行地热勘查，布置两个600 m的普查孔，并未钻到热储层。
    1970-1990年，是北京地热开发的发展和突破阶段。上世纪70年代，地质学家李四光建议有计划利用北京地区地热资源勘查，相继在东郊氧气厂、天坛公园和北京站相继打出了地下热水，取得了北京市地热勘查、利用的突破；随后在天竺、李遂、沙河、延庆、凤河营等发现了地热田。该阶段的地热勘查，满足用户需要的同时，获得丰富的地质资料，为北京市地热开发积累了宝贵的财富。
    1990年后，是北京市地热开发的高速发展阶段。经济发展、人民生活水平提高和环保意识增强，使得国家和相关企业加大对地热资源的投入，地热开发的规模越来越大。尤其最近几年，新钻地热井每年增加超过30口。高产出、高回报的前提下，北京地热开发利用到了一个新的水平。
2地热赋存概况
    北京地区赋存有丰富的地热资源，已经查明的地热田面积超过319 Km2。依据北京市地质构造格局、主要断裂构造展布方向、热储层埋深及地温场特征，确定了4大地热带：怀柔－延庆地热带、良乡－城区－天竺－李遂地热带、沙河－小汤山地热带和榆垡－凤河营地热带。在地热带范围内勘察出延庆、沙河、小汤山、北京城区、良乡、天竺、后沙峪、李
遂、双桥、凤河营10个地热田(图1)。其中，投入开发利用的有：东南城区、小汤山、顺义、良乡以及延庆地热田等。
    北京地区地热勘探结果表明：以蓟县系雾迷山组作为取水目的层，钻井深度在2000-3000 m，出水温度一般在40-88 ℃，出水量600 m3/d以上。
图1 北京地热资源分布图
3效益分析
    北京规模利用的地热资源类型主要为热水型，是集‘热、矿、水’于一身的复合型能源资源，主要应用于采暖、洗浴、医疗、娱乐休闲和种植养殖等方面，其利用价值明显高于其他类型资源。
3.1经济效益分析
    有统计显示，地热资源取暖的初期投资比用煤、燃油、天然气或电取暖的费用要高，但其运行费用确要低很多。本文以取暖水温40 ℃为例，对不同供暖方式的成本进行分析。
    北京地区餐饮、宾馆和饭店用水每吨6.1元。以煤为能源加热水取暖，每吨水由14 ℃加热到耗煤成本为6.7元，即以煤为燃料生产一吨40 ℃温水的费用为12.8元。同样，以燃油为燃料的费用为20.83元，以天然气为燃料的费用为16.36元，以电为燃料的费用为29.78元。
    地热供暖，每吨水的成本仅为10元，无加热费用，即取得每吨40 ℃温水的成本仅为10元。以地热井平均出水量为800 t/d为例，地热相对天然气把14 ℃水加热到40 ℃，每天节省5088元，每年节约185.7万元。
表1 不同能源供暖的经济效益对比
种类    煤    燃油    天然气    电    地热
加热费用（元）    6.7    14.73    10.26    23.68    0
水费（元）    6.1    6.1    6.1    6.1    10
合计（元）    12.8    20.83    16.36    29.78    10
    40 ℃是北京地区地热井的保守温度。2010年04月26日，在大兴区采育镇凤河营村北深3623 m的兴热9井，出水温度103 ℃。用该地热井取暖，成本将远低于10元/t。
3.2其他效益分析
    近几年来，无污染特性和医疗保健功能使地热资源越来越被人们所重视，合理高效的应用具有重要的战略意义。
    为实施“碧水蓝天”工程，减少大气污染，积极开发利用地热资源，对首都经济发展、大气环境治理及人民生活质量的提高做出了积极贡献。地热不但可以取代燃煤、燃气及燃油，减少一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等有害气体的排放量，保护环境。如2005年，北京市开采地热水772万 m3，减少能源消耗折合燃煤8.58万 t，减少二氧化碳排放量20.47万 t。
    地热水一般含有氡和偏硅酸等矿物元素，地热水洗浴具有很高的医疗保健价值，对人体有一定的保健作用。
4意义
    较其他取暖方式，地热井的初期投资要大，而且地热水开采会造成地下水位下降和潜在的环境污染问题，但是这些并不妨碍北京市地热资源越来越广泛的应用。北京市地热资源丰富，是我国地热应用、研究和开发的重点区之一，其合理应用可为首都工农业生产和人们的生活做出更大的贡献。
参考文献
李仲均. 北京市地热开发利用史. 河北地质学院学报，1994，17(3)：271-279.
孙颖，刘久荣，韩征，等. 北京市地热资源开发利用状况. 安徽农业科学，2009，37 (16): 7564-7566.
李洪星. 我国地热资源应用现状. 农业工程技术（新能源产业）, 2011（增刊）: 11-13.
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