1 山西地熱資源現(xiàn)狀

1.1 分布規(guī)律及特征

山西地熱資源分布廣，主要分布于中部汾渭裂谷大同、忻定、太原（晉中）、臨汾—運城斷陷盆地，中條山南麓芮城平陸盆地，呂梁山西麓鄂爾多斯盆地東緣以及太岳山與太行山之間的沁水復向斜盆地區(qū)。此外，在太行山及呂梁山隆起山地區(qū)也有零星分布，分布面積占山西省國土總面積的31.6%。然而，山西地熱資源分布并不均勻，總體具有南部地熱水點多、北部地熱水點少，平原盆地地區(qū)地熱水多、山區(qū)地熱水少，溫水和溫熱水露頭多、熱水露頭少，人工揭露點多、天然露頭少等特征。

從地熱資源類型來看，山西省淺層地熱能資源豐富，主要分布在太原、忻州、晉中、大同、運城、朔州、長治和臨汾等斷陷沉積盆地區(qū)，開采成本低，開發(fā)潛力大，也是目前開發(fā)利用程度較高區(qū)域。

中深層地熱資源分為沉積盆地型、隆起山地型兩大類。沉積盆地型地熱資源主要分布于汾渭地塹中的五大新生代斷陷盆地內，其面積約占全省的96.4%。熱儲類型可分為孔隙型層狀熱儲層（松散巖類）、裂隙型層狀熱儲層（碎屑巖類）、巖溶型層狀熱儲層（碳酸鹽巖類）以及裂隙型層狀熱儲層（變質巖類）4種。隆起山地型地熱資源主要分布于恒山燕山斷塊和太行山穹狀隆起、鄂爾多斯盆地東坡和沁水煤盆地區(qū)，主要熱儲類型分為巖溶型層狀熱儲層（碳酸鹽巖類）、裂隙型帶狀層狀復合熱儲層（變質巖類）2種。孔隙型層狀熱儲層（松散巖類）主要分布于大同盆地、太原盆地、臨汾和運城盆地，分布面積較大，地熱資源可開采量約占全省總開采量的28%；裂隙型層狀熱儲（碎屑巖類）僅分布于太原、臨汾盆地，分布范圍小，資源可開采量占比不足6%；巖溶型層狀熱儲主要分布于太原、臨汾、運城三個盆地和鄂爾多斯盆地東緣及沁水煤盆地，分布面積大，地熱可開采量占比大，約56%。裂隙型層狀熱儲層（變質巖類）主要分布于大同、忻州盆地，裂隙型帶狀層狀復合熱儲（變質巖類）分布于大同渾源湯頭和陽泉盂縣寺坪安地熱異常區(qū)，兩類變質巖類裂隙熱儲地熱資源總可開采量約占全省總開采量的10%。

1.2 社會經(jīng)濟效益評估

從經(jīng)濟價值來說，山西省地熱資源屬于開采經(jīng)濟適宜型地熱田。據(jù)最新資料統(tǒng)計：根據(jù)地熱能量的換算，山西省地熱資源總量2.10×1018 KJ，全省地熱資源可開采量總計3.27×1017KJ，淺層地熱能估算年均可開采資源總量約1.28億t標準煤，占全國可采總量的18.28%。山西省中深層地熱能資源回灌條件下可開采資源總熱量相當于每年1.35億t標準煤，占全國可采總量的7.25%。如此巨大的熱量，對于山西是一項十分可觀的能源補充，將對山西省經(jīng)濟社會發(fā)展發(fā)揮重要作用。

從環(huán)境效益上來說，省內所賦存的地熱資源量可使山西省節(jié)煤2858.82萬t/a，減少二氧化碳排放6821.15萬t/a，減少二氧化硫排放48.60萬t/a，并極大地減少氮氧化物、懸浮質粉塵、煤灰渣等其他有害物質的排放，對建設“資源節(jié)約型，環(huán)境友好型”山西具有重要的現(xiàn)實意義。

2 地熱資源的開發(fā)利用

山西開發(fā)利用地熱資源具有悠久的歷史，早在戰(zhàn)國時期，便有山西境內溫泉分布的記載。山西古代對于溫泉的利用多集中在地表出露溫泉，主要用于沐浴療疾、灌溉田地、景觀賞析、造紙、養(yǎng)魚等，湯頭溫泉就是山西現(xiàn)存地熱利用最典型、歷史最悠久的地方。

20世紀80年代，山西對地熱資源的開發(fā)利用以礦泉水開發(fā)、大棚灌溉、熱帶魚養(yǎng)殖等為主。到20世紀90年代，旅游業(yè)逐漸成為全國重要的新型支柱產(chǎn)業(yè)，溫泉旅游也成為地熱水開發(fā)的主要趨勢，山西借助豐富的地熱資源大力發(fā)展溫泉休閑度假旅游，地熱資源開發(fā)也得到了較快發(fā)展。進入21世紀以來，隨著山西省地熱資源利用范圍和領域的不斷擴大，已經(jīng)由簡單的生活服務逐步擴大到旅游療養(yǎng)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及科學實驗等方面，利用方式主要為溫泉洗浴、供暖、農(nóng)田灌溉、旅游度假、醫(yī)療保健、水產(chǎn)養(yǎng)殖，少數(shù)用于礦泉水開發(fā)和地震監(jiān)測等。

山西省地熱資源儲量豐富，可采資源量大，據(jù)山西省第三地質工程勘察院有限公司2021年地熱資源調查數(shù)據(jù)，全省開發(fā)利用地熱井實際開采量6.63×107m 3/a，折合標準煤3.41×105 t/a，全省505眼地熱井中已開發(fā)利用地熱井占300眼，利用率達59.4%，開發(fā)利用最多的地熱井主要集中分布在臨汾斷陷盆地、太原（晉中）斷陷盆地、運城斷陷盆地區(qū)等斷陷盆地內，且開發(fā)利用早，研究程度高，五大斷陷沉積盆地區(qū)開發(fā)利用率遠高于隆起山地型區(qū)域。但山西省地熱資源開發(fā)利用方式目前主要停留在科學開發(fā)利用的初級階段，開發(fā)利用水平偏低，整體利用形式相對單一。

3 存在的主要問題

山西地熱資源豐富，開發(fā)利用潛力巨大，但地熱資源勘查開發(fā)起步晚、任務重，在地熱資源開發(fā)利用方式、地熱資源量的開發(fā)和地熱資源保護上仍有極大的提升和改進空間，存在的問題也亟待解決。

1）勘查程度低，開發(fā)利用率低

勘查評價是地熱資源開發(fā)利用的前提，山西省地熱地質勘查研究起步較晚，前期地熱資源勘查項目少，基礎地質勘查資料少，綜合全面的地質調查少，勘查程度普遍較低，且受限于市場主體不同的勘查目的，勘查工作存在重復、交叉、共享性差等問題，無序勘查、盲目開發(fā)現(xiàn)象長期存在，導致省內地熱資源家底不清，資源儲量計算精度偏低，地熱地質勘查工作整體落后于地熱資源的開發(fā)利用進程，地熱資源綜合開發(fā)利用水平低、效益低，價值成本轉化差，造成地熱資源的嚴重浪費。

2）科技創(chuàng)新薄弱，缺乏長效監(jiān)測

一方面，山西對地熱資源創(chuàng)新研究投入較少，基礎研究薄弱，人才隊伍缺乏，在勘查開發(fā)上沒有統(tǒng)一的技術規(guī)范和標準，在引進、使用國內核心技術和關鍵機械制造上相對滯后。另一方面，目前山西省尚無統(tǒng)一的地熱數(shù)據(jù)庫平臺，宏觀上不能全面把握地熱資源的動態(tài)特征，造成地熱資源勘查、開發(fā)的盲目性。同時，部分開采地熱田的個體也未建立有效的監(jiān)測系統(tǒng)，開發(fā)利用工程缺乏必要的后期地質環(huán)境變化監(jiān)測數(shù)據(jù)，因此對地熱能開發(fā)利用狀況難以掌握。

3）環(huán)境問題凸顯，資源浪費嚴重

隨著省內近幾年地熱資源利用范圍和領域的不斷擴大，諸多環(huán)境問題逐漸凸顯。有些地區(qū)長期枯水期的無節(jié)制高強度開采，地下水得不到充分補充，出現(xiàn)地熱流體溫度降低，水質變差、區(qū)域地下水位下降等環(huán)境地質問題，加上全省地熱資源開采大多未進行回灌，勘查井大多未進行多孔或群孔抽水試驗，導致開采強度相對較高的地方出現(xiàn)地面沉降等地質災害。有些地區(qū)利用后排放不規(guī)范，未經(jīng)無害處理，也未進行梯級利用，直接排放，導致部分區(qū)域地表土壤、地表水體和淺層地下水含水層不同程度受污染，不僅造成生態(tài)環(huán)境污染，而且浪費了資源。另外，由于省內地熱流體中硫酸根含量較高，所以大多地熱田熱流體為腐蝕性水，對供熱管線腐蝕性較強，在開發(fā)利用上存在一定的安全隱患。

4 地熱資源開發(fā)與保護的相關建議

1）政策先行，加強勘查

建議制定出臺山西省地熱資源管理條例，健全管理體制，加大勘查、評價和研究投入，提高勘查精度。各地勘單位有必要增強勘查綜合實力，拓展勘查門類和范圍，深挖資源潛在遠景開發(fā)潛力，積極培養(yǎng)地熱勘查人員，組建專業(yè)化隊伍，加強地熱資源整裝勘查和調查研究工作，科學評價地熱資源，摸清資源家底。

2）科學管理，統(tǒng)一規(guī)劃

建議統(tǒng)一制定開發(fā)方案，對近五年、近十年、近二十年等不同時間階段制定不同層次的開發(fā)規(guī)劃方案，有規(guī)劃、有步驟地組織開展各大地熱異常區(qū)和地熱田正規(guī)化整裝勘查，結合當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展規(guī)劃，圈定地熱資源保護區(qū)，對地熱田制定開發(fā)利用規(guī)劃、環(huán)境保護區(qū)劃等不同規(guī)劃。優(yōu)化地熱資源的梯級開發(fā)利用和管理，鼓勵開展高起點、高水平、高效益、高附加值的開發(fā)項目。

3）科技創(chuàng)新，長效監(jiān)測

加強科學技術創(chuàng)新和地熱開發(fā)利用技術研發(fā)，積極推廣梯級利用、地源熱泵、地熱尾水回灌、干熱巖開發(fā)等新技術應用，鼓勵開發(fā)利用淺層地熱能，為地熱資源科學開發(fā)利用提供技術保障；建設全省地熱流體動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、資源數(shù)據(jù)庫、自動化信息管理系統(tǒng)等地熱資源管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)地熱資源數(shù)據(jù)統(tǒng)一輸入、梳理、匯總、管理等功能，對已有熱礦水井的水溫、水質、水位、流量形成長期性自動化監(jiān)測，對監(jiān)測數(shù)據(jù)實時分析，了解其動態(tài)變化及對環(huán)境的影響，為下一步合理開發(fā)利用和管理提供科學依據(jù)；建立地熱開發(fā)利用項目基礎資料，開發(fā)利用數(shù)據(jù)管理信息臺賬，為開發(fā)利用科學決策、依法監(jiān)管提供基礎支撐。

4）科學利用，加強環(huán)保

環(huán)境保護不是一方的責任，而是需要整個社會團體的共同努力。首先政府應立法先行，完善審批監(jiān)督機制，加大處罰力度，嚴懲無證開發(fā)，私采亂排，過度開發(fā)，過度浪費等違法違規(guī)行為；其次開發(fā)商應科學部署地熱開采孔，合理布局、限量開采，在開發(fā)中保護，在保護中開發(fā)，對于地熱采暖項目必須采用回灌開發(fā)模式，鋪設供熱管線要考慮使用耐腐蝕性管材。

5 結語

地熱資源絕非取之不盡、用之不竭，需要科學合理地開發(fā)利用，在保護中開發(fā)，在開發(fā)中保護。一方面，需要立法先行，科學規(guī)劃，重點勘查、監(jiān)測；另一方面，需要加大科技創(chuàng)新投入，加強合作，建立試點，清潔用能，節(jié)約利用，推動地熱資源開發(fā)由粗放型向集約型轉變，由低效向高效轉變，從而產(chǎn)生更好的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。