據《紐約時報》報道，位於美國加利福尼亞州北部，離舊金山市以北約2小時車程的地方，一項鑽井深度將達3200米，利用地熱産生的高溫蒸汽發電的工程遭到當地居民的抗議，居民擔心該工程會引發地震，畢竟舊金山在20世紀經歷了1906年和1989年兩次大地震。

    地熱開採與地質災害真的有必然聯絡嗎？如何把握開採方向？

    鑽井取水，會不會鑽壞地殼？

    “開發深部地熱時的鑽井、採水採汽確實會對地層結構有一定影響，但地震尤其是大地震所需要的能量是數量級的差別，沒有可比性。” 中國地質科學院水文地質環境研究所研究員、區域水文地質研究室主任王貴玲表示，“此外地震震源一般在地下幾十、幾百千米的地殼深處，而我國最深的地熱鑽井也只有四千多米。”在技術上，加州和巴塞爾的項目是用岩石爆裂法向地下注水加壓以産生蒸汽，而多數地熱工程則是從地下抽取蒸汽和熱水，對地層的影響要小一些。

    據介紹，溫度在150℃以上的地熱資源往往位於地震帶上，如美國加州和我國台灣、印度尼西亞、新西蘭等位於環太平洋地震帶，青藏高原則處在喜馬拉雅地震帶，地殼和岩漿的頻繁活動將深層地下水“燒”成了高溫蒸汽，甚至直接到達地表形成溫泉。不過相對於地球內部活動來説，人類活動的影響微不足道。如西藏羊八井的地熱發電站1981年即投産運行，近30年來也沒有引發地震。

    “至於我國東部地區廣泛開發的地熱資源，則多為水溫在100℃以下的中低溫地熱，地殼運動不是很活躍，引發地震的風險更要低得多。”王貴玲説。

    抽水沉降，危害有多嚴重？

    儘管地熱開發未必會召喚出“地震惡魔”，若開發不當同樣會帶來緩慢而嚴重的地質災害——地面沉降。固體礦山可以回填，油氣開採時需向地層注水，而地熱水被抽取後很難像淺層地下水那樣通過自然降水補充，因此會在地下産生空隙，慢慢破壞地質結構。

    “這些年來的研究發現，天津及華北一些地區的地面沉降，主要原因可能就是地下水、地熱水和油氣開採。”王貴玲説。一些地熱開發規模較大的北方城市，本來就因乾旱缺水而多年超采地下水，而地熱水的開採更是加劇了地面沉降，增大了局部地區發生地陷的風險。近年來，北京、天津每年地熱水位下降的幅度都已超過國家允許的1米，西安甚至達到了5米。

    從上世紀90年代至今，我國的地熱利用規模一直居世界首位，而且還在以年均10%左右的速度增長。地熱開發的速度如此之快，與其具備的諸多優點不無關係。

    “150℃以上的高溫地熱蒸汽比較適合發電，而60℃—100℃的中溫和60℃以下的低溫地熱水在我國分佈廣泛，可用於房屋供暖、水産養殖、溫室種植、工業生産等多種用途。”國際地熱協會理事、中國能源研究會地熱專業委員會主任鄭克棪介紹説，由於資源分佈、技術儲備等原因，我國的地熱發電規模一直不大，而將地熱水直接作為供暖、生産的熱源不僅來源穩定，而且污染小、綜合成本低於燃煤，如能合理開發確實是節能減排的良好選擇。

    王貴玲表示，與地熱開發的速度相比，我國長期以來在地熱資源勘查、評價等方面的力度相對落後，“這就導致規劃不科學、造成資源的浪費甚至枯竭等問題。”他介紹，國土資源部目前正在開展全國地熱資源調查評價與區劃工作，通過“摸清家底”為各地地熱資源的規劃、管理提供更完善的基礎。

    持續用水，怎樣實現循環？

    與其他可再生能源不同，地熱除了淺層地熱之外，深層地熱水補充慢，很難自己實現“可再生”。因此業內一直倡導提高地熱工程的回灌率，也就是盡可能將抽上來的地熱水用完後重新灌回地下。

    近幾年來，一些地熱利用規模較大的城市已經制定了回灌率標準，如天津市要求新建地熱工程達到100%回灌。但據王貴玲介紹，目前相關審查還不是很嚴格，加之缺乏懲罰措施，因此目前回灌率總體還比較低。

    影響回灌率除了成本因素，回灌井堵塞也是一大問題。王貴玲説，地層深處的地熱水礦物質含量高而氧氣含量低，被抽上地面後則有較多氧氣和微生物進入，發生生物化學反應以及水中原有的雜質、礦物質沉澱等，逐漸堵塞回灌井。“不過，100%回灌在技術上完全可以實現。尤其是只利用熱能而不需要排出熱水的工程，國家要求儘量採用閉路式回灌，不改變地熱水的成分。”

    除了回灌，對地熱水“物盡其用”也是提高資源利用率的重要途徑。在被稱為“中國地熱經濟第一村”的北京豐台區南宮村，地熱水被抽取、凈化後先是進入全村的供暖管道，再供給村民生活用水和水上娛樂項目，接著還可用於熱帶魚養殖和溫室澆灌。從抽出時的70℃到回灌時的20℃左右，地熱水隨著不斷降溫先後得到了四次利用，以較少的開採量實現了較多的效益。不過，這種梯級利用的方式對設計施工的要求較高，已有的地熱工程也很難進行類似改造。

    鄭克棪表示，除了地下數千米的地熱水，隨處可見且易補充的淺層地熱同樣前景廣闊。“冬暖夏涼”的淺層地下水、地表水和土壤，與地表氣溫的溫差可能只有幾到十幾攝氏度，但這點熱能得到利用後，仍可為空調系統節約大量電力消耗。“利用地源熱泵系統，耗費1千瓦的電能可以産出3—4千瓦的熱能，而且該技術可循環、不消耗地下水。”目前，我國地源熱泵增長速度很快，利用規模已居世界前三。（記者 董子凡）