1.地?zé)崽菁壚檬痉豆こ?/p>

天津市歷史上形成的許多地?zé)釂尉煤蟮奈菜苯优欧牛覝囟容^高，對市政排水處理系統(tǒng)及區(qū)域水生物產(chǎn)生不良影響。最近幾年，積極推廣梯級利用技術(shù)，在新建地?zé)峁┡椖恐校ㄟ^熱泵、地板采暖等技術(shù)充分利用熱能，努力降低尾水溫度，不斷提高了地?zé)釤崮艿睦寐?，從而獲得理想的經(jīng)濟和社會效益，實現(xiàn)資源高效、節(jié)約集約利用。目前，全市采用梯級利用技術(shù)的單位占全部地?zé)崂脝挝坏?0%。另一方面通過資源整合以及“批新井、帶老井”等管理措施，增補回灌井，新審批的地?zé)犴椖砍袚?dān)原有地?zé)釂尉幕毓嗔x務(wù)，提高地?zé)崃黧w整體回灌率，減少直接排放量，甚至做到零排放（圖6）。

圖6梯級高效利用工藝應(yīng)用效果

河西區(qū)珠江道儲運公司的地?zé)釋翘菁壚玫牡湫褪痉豆こ獭?996年項目剛建成時地?zé)峋粷M足了10萬平方米的民建供暖，雖然實現(xiàn)了回灌，但回灌流體的溫度高達50℃，資源利用率僅為55%。為充分挖掘地?zé)釢撃?，該系統(tǒng)將末端改造為地板采暖方式，引進先進的節(jié)能型水源熱泵技術(shù)和自動化控制系統(tǒng)等手段，合理調(diào)配整體能源配置和供能比，實現(xiàn)了地?zé)豳Y源的三級利用：一級板換后地?zé)崃黧w從90℃降至54℃，可產(chǎn)生4000千瓦熱量，滿足玫瑰花園、長達公寓10萬平方米供暖需求；二級換熱地?zé)崃黧w從52℃降至40℃，可產(chǎn)生2800千瓦熱量，滿足珠江裝飾城7萬平方米供暖需求；三級換熱地?zé)崃黧w從40℃降至13℃，通過熱泵提溫，可產(chǎn)生4000千瓦熱量，滿足居然之家10萬平方米供暖需求。在不增加地?zé)衢_采量的前提下，通過梯級利用聯(lián)合水源熱泵的方式，供熱面積由最初的10萬平方米擴大到27萬平方米。13℃的地?zé)嵛菜炕毓?，地?zé)崂寐蔬_到100%，真正做到了地?zé)豳Y源的集約、節(jié)約利用。與原工藝相比，供熱站運行一年總計增加經(jīng)濟效益為365萬元，每年可減少向大氣中排放的二氧化碳、二氧化硫等氣體及煤灰渣共13883噸，每年節(jié)省環(huán)境治理費用153.39萬元，具有顯著的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益。

2.群井聯(lián)動采灌模式

隨著區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和居住人口增漲，有些井權(quán)單位供熱規(guī)模不斷擴大，當原先“一采一灌”兩眼地?zé)峋荒軡M足供熱需求時，產(chǎn)權(quán)不同的地?zé)峋部梢栽诠芾砺毮懿块T引導(dǎo)下與周邊臨近的同層地?zé)峋M行資源整合，構(gòu)成群井聯(lián)動系統(tǒng)，將那些尾水溫度較高、資源利用率相對較低的地?zé)峋ㄟ^管道連接，引至需要擴大供暖規(guī)模的地?zé)嵴?，再通過熱泵技術(shù)挖掘地?zé)崾Ｓ酀摿?，增大供暖面積，滿足供暖需求。

群井聯(lián)動技術(shù)是將同一地區(qū)相距不遠的多眼地?zé)峤M合起來，形成“兩采兩灌”或“多采多灌”的群井采灌模式，可在滿足總體負荷的前提下，根據(jù)地?zé)峋膶嶋H生產(chǎn)及回灌能力以及各功能區(qū)的能量需求，合理調(diào)配開采量和回灌量，合理分配各用戶的熱負荷，達到“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一開采、統(tǒng)一供應(yīng)”的目的，有效解決單井熱源閑置或熱源不足的問題，提高資源利用率。

天津市東部地區(qū)的東麗湖旅游區(qū)地?zé)崂庙椖烤褪堑湫蛯嵗Ｔ诩瘓F化供熱公司運作下，利用8眼地?zé)峋M成兩個群井聯(lián)動系統(tǒng)，將開采井和回灌井通過管道相互連接，進行統(tǒng)一調(diào)配，實現(xiàn)了資源的優(yōu)化配置和實時調(diào)控，保障了供熱安全、穩(wěn)定運行，利用效益最大化。其中一個四采四灌工程：將兩個開采井的部分地?zé)崃黧w作為熱源，經(jīng)過一級利用和二級利用分別供給用戶采暖；經(jīng)換熱后的地?zé)嵛菜龠M入下一站，經(jīng)水源熱泵再次提取熱量進行三級利用、四級利用，供給其他用戶采暖；換熱后的循環(huán)尾水全部回灌至回灌井中。至2017年，東麗湖旅游區(qū)地?zé)峁┡偯娣e達到300萬平方米以上，是區(qū)域清潔取暖的典型工程，也為市政集中供熱管網(wǎng)和熱電無法覆蓋、燃氣不足地區(qū)的區(qū)域供暖提供了范例。

3.綜合能源站

隨著能源利用技術(shù)的飛速發(fā)展，將多種能源組合在一起形成大型的綜合性能源站為區(qū)域提供集中供熱、制冷服務(wù)已成為一種趨勢。綜合能源站是將深部地?zé)?、淺層地?zé)崮?、太陽能、生物質(zhì)能、空氣能等可再生能源及工業(yè)余熱和常規(guī)能源等多種能源中的兩種或多種進行復(fù)合利用（圖7），通過動態(tài)調(diào)節(jié)技術(shù)進行系統(tǒng)集成，提高能源開發(fā)利用效率。

圖7復(fù)合能源利用系統(tǒng)集成技術(shù)

天津市最早的綜合能源站是2008年建成的天津工業(yè)大學(xué)西青新校區(qū)A區(qū)能源站，采用多種能源為18.15萬平方米的建筑供熱、制冷和供生活熱水，主要包括由1對奧陶系地?zé)峋M成的地?zé)嵯到y(tǒng)、588個地埋孔組成的熱泵系統(tǒng)及太陽能系統(tǒng)、燃氣鍋爐系統(tǒng)，通過配套的自動控制系統(tǒng)，將設(shè)備站內(nèi)的多個系統(tǒng)有機的結(jié)合起來，充分實現(xiàn)高效、節(jié)能、環(huán)保。另一個工程實例是2010年建成的濱海新區(qū)中新生態(tài)城動漫園能源站，采用1對地?zé)嵘罹?381個地埋熱泵系統(tǒng)為17萬平方米的建筑供熱制冷。2011年建成了中心城區(qū)文化中心能源站，包括1眼地?zé)嵘罹?6對水源淺井、3789個地埋孔，為近100萬平方米的建筑提供冷、熱源，這是天津市目前體量最大的一個綜合能源站?；诰C合能源站對多能源的集約化利用優(yōu)勢，之后天津市又相繼開展了解放南路起步區(qū)、陳塘科技園、華苑產(chǎn)業(yè)區(qū)、李七莊公園、天重地區(qū)、濱海高新區(qū)、東疆港、濱海旅游區(qū)、寧河未來科技城、靜海城區(qū)等大型綜合能源站的建設(shè)工作。

四、地?zé)衢_發(fā)利用存在的問題與建議

1.問題

天津市地?zé)衢_發(fā)利用歷史已超過80年，地?zé)嶂鞴懿块T和技術(shù)單位始終以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，以依法管理為基礎(chǔ)，加強宏觀指導(dǎo)，提高資源保護意識，依靠科技進步，大力推進地?zé)崂眯录夹g(shù)、新工藝、新方法的應(yīng)用，使地?zé)豳Y源的開發(fā)利用水平得到進一步提高，地?zé)峁芾砉ぷ饕踩諠u完善和系統(tǒng)化、規(guī)范化。但由于歷史遺留等原因，也存在幾個難題亟待解決：

一是地?zé)峁芾矸ㄖ平ㄔO(shè)相對滯后。1995年7月，天津市人民政府頒布了全國第一部單礦種政府規(guī)章——《天津市地?zé)豳Y源管理規(guī)定》，這也是全國首次制定的地?zé)峁芾碇贫龋瑢τ谔旖蚴械責(zé)豳Y源開發(fā)利用市場起到規(guī)范化作用。然而，天津市目前僅此一部專門性的地?zé)峁芾碚?guī)章，并且在某些方面的規(guī)定也值得商榷。例如：由于歷史原因，該規(guī)定將地?zé)豳Y源溫度界定為“其中熱水型地?zé)嵯抵噶鳒卦?0℃（含40℃）以上的地下熱水”，這一限定與國標《地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范（GB/T11615-2010）》規(guī)定的地?zé)豳Y源溫度為25℃不一致，與當今創(chuàng)建節(jié)約型社會和發(fā)展可再生能源的政策不相適應(yīng)，也不符合現(xiàn)行的地?zé)峁芾砗烷_發(fā)利用形式、技術(shù)水平發(fā)展需要。因為隨著地?zé)峥辈楹蛻?yīng)用技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，以及能源形勢的緊張，地?zé)豳Y源作為可再生能源，應(yīng)用領(lǐng)域被不斷延伸與擴展。特別是熱泵技術(shù)、地板輻射采暖技術(shù)的普及，低溫地?zé)豳Y源也越來越多地被利用，25℃～40℃仍是非常寶貴的熱源。而且這一規(guī)定也讓地?zé)釟w口究竟是國土部門還是水利部門造成管理權(quán)限的長年爭執(zhí)，兩部門都有審批權(quán)，都可批井開采，但證后的監(jiān)管卻缺失。

二是部分區(qū)縣國土分局還沒有專門的地?zé)釞C構(gòu)和地?zé)峁ぷ魅藛T，地?zé)針I(yè)務(wù)由礦管等相關(guān)科室兼管，不利于地?zé)岜O(jiān)管工作的開展，存在監(jiān)管空白區(qū)，行業(yè)監(jiān)管薄弱，制度不規(guī)范，增加了市國土房屋管局違法案件查辦工作量，加大了遏制違法行為的成本。

三是地?zé)豳Y源實行統(tǒng)一管理后，地?zé)峁芾聿块T依法嚴格控制地?zé)峋膶徟?，但是因越?quán)審批和未經(jīng)審批擅自鑿井等造成違法違規(guī)開采地?zé)豳Y源的現(xiàn)象還時有發(fā)生，擾亂了正常的審批秩序，破壞了地?zé)豳Y源的合理開發(fā)與布局規(guī)劃。

四是資源開發(fā)、保護水平有待提高。天津市目前地?zé)豳Y源開發(fā)利用存在的主要問題依然是早期開發(fā)的地?zé)峋蠖嗖捎脝尉_采，尤其是新近系地?zé)峋蟛糠秩詫儆趩尉_采，沒有實現(xiàn)回灌，經(jīng)利用后的地?zé)嵛菜欧艤囟冗^高、地?zé)豳Y源利用率不高。而要有效解決這種局面，需要進行資源整合或補建回灌井、加強回灌技術(shù)推廣、采用高新技術(shù)等手段對一些老舊系統(tǒng)進行改造等工作，但是單獨依靠國土部門的資金、職能在短時間內(nèi)還無法全部處理。

五是部分地?zé)衢_發(fā)利用單位對地?zé)峁芾砉ぷ鞑恢匾暡慌浜稀ＹY源在利用上不規(guī)范，地?zé)峋诤捅梅吭O(shè)施簡陋，粗放使用，浪費現(xiàn)象嚴重，利用率低?；毓嗑话匆筮M行回灌或長期停用、持續(xù)性差，或私下改作開采井來抽取地?zé)崃黧w。不按核定允許開采指標超采資源，擅自改變用途對外出售地?zé)崴?。礦產(chǎn)資源補償費繳納不及時，一些利用單位多年來欠繳礦補費，也存在惡性故意拖逃情況。地?zé)峋嬃吭O(shè)施、水位監(jiān)測設(shè)施維護力度不夠，不按要求及時更換，甚至人為損壞計量，對地?zé)峁芾砉ぷ髟斐闪艘欢y度。

2.建議

地?zé)崾且环N可再生清潔能源，要保持循環(huán)能源的優(yōu)勢，就務(wù)必要按照資源客觀產(chǎn)出能力為條件進行開發(fā)，在開發(fā)中保護，在保護中開發(fā)，為后人生存及社會發(fā)展創(chuàng)造條件。地?zé)豳Y源開發(fā)利用，在滿足人們生活和社會發(fā)展的需求，為發(fā)展經(jīng)濟、提高人民生活水平發(fā)揮資源優(yōu)勢的同時，要合理科學(xué)有序的利用。首先，要因地制宜，選擇適宜的利用方式，根據(jù)熱流體溫度、水量、流體質(zhì)量不同，依據(jù)資源類型和特點，選擇與本地區(qū)相適宜的利用方式，使地?zé)豳Y源開發(fā)利用達到最佳優(yōu)化組合；第二，重視回灌工作，勘查成果證示巖石骨架中熱資源及未開采的地?zé)崃黧w占整個地?zé)豳Y源99.5％，回灌開采是實現(xiàn)地?zé)豳Y源可再生的唯一手段，增加回灌井數(shù)和單井回灌量，加強回灌力度，避免地?zé)崃黧w直接排放，全面提高回灌率是實現(xiàn)地?zé)豳Y源可持續(xù)開發(fā)利用的重要保障；第三，加深地?zé)峋C合利用深度，改進地?zé)崂孟到y(tǒng)，提高資源利用率，合理的利用方案是十分重要的，在供暖中以地?zé)崮茏龌A(chǔ)熱負荷將極大地提高地?zé)豳Y源利用率；第四，在利用技術(shù)上，要選擇梯級的、節(jié)約集約化利用模式，采用熱泵技術(shù)把地?zé)崃黧w中的熱能“榨干取凈”，在供暖末端設(shè)備選型上，要充分利用地板輻射采暖技術(shù)和風(fēng)機盤管技術(shù)，盡可能降低尾水溫度；第五，加強開發(fā)利用動態(tài)監(jiān)測工作，做好詳細的近期和遠期規(guī)劃，執(zhí)行嚴格的方案優(yōu)化審查、設(shè)計施工監(jiān)理、開采行政許可等制度；第六，加強立法管理工作，建立完善地行業(yè)技術(shù)規(guī)范，加強礦業(yè)權(quán)市場建設(shè)和證后監(jiān)管工作，解決地?zé)豳Y源多頭管理亂現(xiàn)，嚴肅查處擅自鑿井和違規(guī)開采的市場行為。