基于SWOT模型的中國(guó)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用戰(zhàn)略研究
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趙 洋1，張 艷2，鞠美庭1，嚴(yán) 利3
（1．南開(kāi)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，天津300071;2．中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京100037;3．科學(xué)技術(shù)部科技人才交流開(kāi)發(fā)服務(wù)中心，北京100045）
摘要：本文通過(guò)構(gòu)建SWOT模型，對(duì)我國(guó)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用狀況進(jìn)行全面的分析，認(rèn)為我國(guó)地?zé)豳Y源在地質(zhì)特征上具有一定的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，部分地區(qū)利用已成規(guī)模。但是總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)地?zé)豳Y源在開(kāi)發(fā)利用上還存在一定的問(wèn)題，影響了地?zé)豳Y源的可持續(xù)性利用。隨著我國(guó)新能源開(kāi)發(fā)的深入，要對(duì)地?zé)崮芾眠M(jìn)行合理的調(diào)控，從中央到地方建立完善的管理體系，通過(guò)總體開(kāi)發(fā)規(guī)劃的確認(rèn)，相關(guān)法律的制定，綜合利用方式的推廣等措施，保障我國(guó)地?zé)豳Y源的可持續(xù)發(fā)展。在實(shí)證分析中，本文選擇M縣作為案例，結(jié)合AHP層次分析法，對(duì)影響當(dāng)?shù)氐責(zé)衢_(kāi)發(fā)利用的主要因素進(jìn)行分類，建立M縣開(kāi)發(fā)利用評(píng)價(jià)模型，提出對(duì)策建議，以推進(jìn)當(dāng)?shù)氐責(zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用。
關(guān)鍵詞：地?zé)豳Y源；SWOT模型；可持續(xù)發(fā)展；AHP層次分析法
中圖分類號(hào)：TD989文章編號(hào)：1004-4051(2016)06-0044-05
國(guó)際能源專家普遍認(rèn)同，新能源和可再生能源是21世紀(jì)必將得到重視和飛速發(fā)展的能源礦產(chǎn)。其中，地?zé)豳Y源因其覆蓋面積大、環(huán)保性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)被各國(guó)作為緩解能源緊張和防治污染的重要能源之一。在剛剛公布的《2016年能源工作指導(dǎo)意見(jiàn)》中明確指出，在京津冀等北方城鎮(zhèn)地區(qū)推廣中深層地?zé)崮芗泄┡�，在長(zhǎng)江中下游地區(qū)推廣地源熱泵供暖制冷應(yīng)用，推進(jìn)西藏高溫地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目建設(shè)和中低溫地?zé)岚l(fā)電試驗(yàn)。
地球內(nèi)部地?zé)崮艿目偭浚喈?dāng)于1.7億倍全球煤炭的總儲(chǔ)量，而每年從地表散失的熱量，與1000億桶石油燃燒產(chǎn)生的熱量相當(dāng)，這樣計(jì)算下來(lái)，地?zé)豳Y源要比水力發(fā)電的潛力高100倍。運(yùn)用地?zé)崮茉醋詈?jiǎn)單和最合乎成本效益的方法，就是直接抽取這些熱源，并利用其中的能量。同時(shí)，地?zé)嵩谶\(yùn)用過(guò)程中所產(chǎn)生的二氧化碳的排放量，較常規(guī)化石能源來(lái)說(shuō)較少，具有很大優(yōu)勢(shì)。因此，在成熟的技術(shù)條件下，新開(kāi)發(fā)的地?zé)嵯到y(tǒng)可以取代部分逐步被淘汰的傳統(tǒng)能源系統(tǒng)。
1 我國(guó)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用SWOT分析
SWOT分析模型包括優(yōu)勢(shì)(strengths)、劣勢(shì)(weaknesses)，機(jī)會(huì)(opportunities)、威脅(threats)
四個(gè)部分，各個(gè)部分彼此相關(guān)聯(lián)，涵蓋了生產(chǎn)和生活中的各種狀態(tài)及其所處的環(huán)境系統(tǒng)，用SWOT框架對(duì)我國(guó)的地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用進(jìn)行模擬，并且將可持續(xù)發(fā)展的思想灌輸?shù)秸麄�(gè)過(guò)程當(dāng)中，這對(duì)于我國(guó)地?zé)豳Y源的發(fā)展和利用，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1.1優(yōu)勢(shì)分析
1)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)的地?zé)豳Y源約占全球資源量的六分之一，其中，淺層地?zé)崮苊磕昕衫昧窟_(dá)到3.5億t標(biāo)準(zhǔn)煤，中深層地?zé)崮苊磕昕衫昧窟_(dá)到6.4億t標(biāo)準(zhǔn)煤；干熱巖現(xiàn)在正處在開(kāi)發(fā)階段，資源量相當(dāng)于860萬(wàn)億t標(biāo)準(zhǔn)煤。
2)我國(guó)重點(diǎn)城市淺層地?zé)崮苜Y源量為2. 78×1020J，每年減少的二氧化碳排放量達(dá)到6.52億t；主要平原（盆地）沉積盆地?zé)豳Y源儲(chǔ)量為2.5×10 22J，每年可減少二氧化碳排放量為14.0億t；我國(guó)溫泉區(qū)的放熱量總計(jì)可達(dá)1. 32×1017J，每年可減少二氧化碳排放5930萬(wàn)t。
3)我國(guó)從20世紀(jì)70年代中期已經(jīng)開(kāi)始地?zé)豳Y源的勘探利用，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，在部分地區(qū)已經(jīng)形成了以高溫發(fā)電、供熱取暖、溫泉洗浴、熱水醫(yī)療和農(nóng)業(yè)種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖為主的地?zé)豳Y源綜合開(kāi)發(fā)利用體系。
1.2劣勢(shì)分析
1)如果地?zé)豳Y源開(kāi)采，不能夠保證科學(xué)合理、節(jié)制有序，也會(huì)對(duì)所開(kāi)發(fā)地區(qū)的環(huán)境造成巨大的危害。地面沉降、熱污染、化學(xué)污染、氣體污染都是在地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)過(guò)程中必須面對(duì)的問(wèn)題。
2)就目前的情況來(lái)看，盡管我國(guó)地?zé)豳Y源比較豐富，但是各地對(duì)于地?zé)嶙鳛樘娲缘V產(chǎn)資源的認(rèn)識(shí)還不夠全面，技術(shù)比發(fā)達(dá)國(guó)家滯后。我國(guó)增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)起步較晚，高溫地?zé)岚l(fā)電的資料欠缺；淺層地?zé)崮苤械卦礋岜美玫膯?wèn)題很多，熱能的利用率較低。此外，地?zé)衢_(kāi)發(fā)的回灌技術(shù)、地?zé)峋慕Y(jié)垢、設(shè)備腐蝕等問(wèn)題也由于技術(shù)的限制，尚未全部解決。
3)按照循環(huán)性能源行業(yè)生命周期規(guī)律，地?zé)豳Y源在開(kāi)發(fā)初期運(yùn)營(yíng)成本較高、風(fēng)險(xiǎn)較大，高額的成本抑制了地?zé)岬荣Y源的市場(chǎng)發(fā)展，反過(guò)來(lái)，市場(chǎng)的局限性又會(huì)給可再生能源的開(kāi)發(fā)利用增加一定的壓力，長(zhǎng)此以往，并不利于地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)和利用。
1.3機(jī)遇分析
1)我國(guó)的傳統(tǒng)化石能源是較為稀缺的。自1992年起，人均能源生產(chǎn)量就已經(jīng)出現(xiàn)缺口；我國(guó)對(duì)于石油的需求也在持續(xù)增大，2014年，石油儲(chǔ)量?jī)H占世界的1. 1%，產(chǎn)量也只占世界的5.0%，消費(fèi)量達(dá)到了世界的12.4%；2014年，我國(guó)的煤炭基礎(chǔ)儲(chǔ)量已不足2500億t，較2002年減少900多億噸。
2)能源結(jié)構(gòu)的不合理對(duì)我國(guó)環(huán)境保護(hù)造成了較大的影響。2014年，我國(guó)煤炭和石油的消費(fèi)量占國(guó)家能源消費(fèi)總量的83.1%，而可再生能源所占的比重非常小，僅占11%。同年，碳排放總量為97. 61億t，比上一年增長(zhǎng)了0. 9%，占世界碳排放總量的27. 5%，碳排放的程度與我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平基本同步增長(zhǎng)（圖1）。
1.4威脅分析
1)對(duì)地?zé)豳Y源的屬性存在認(rèn)識(shí)上的錯(cuò)誤。地?zé)嵝枰鳛檩d體傳輸熱能，但是，對(duì)于地?zé)岬拈_(kāi)發(fā)利用并不能說(shuō)是水本身，在我國(guó)的法律里明確規(guī)定，地?zé)崾悄茉搭惖V產(chǎn)，地?zé)崴煌诘叵滤?/p>
2)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用的法律體系不完備。在新能源立法體系中，我國(guó)缺乏地?zé)豳Y源的專項(xiàng)立法。而與之相關(guān)的具體規(guī)定，大多為部門規(guī)章，甚至于地方法規(guī)，現(xiàn)實(shí)中，法律的實(shí)施也經(jīng)常會(huì)相互矛盾。
3)對(duì)地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用的管理不到位。如上所述，地?zé)崴牡V產(chǎn)資源屬性仍然沒(méi)有在法律中得到完全的確認(rèn)，這一狀況致使各行政部門在進(jìn)行地?zé)豳Y源管理時(shí)，職能交叉重復(fù)，政出多門；由于動(dòng)態(tài)管理不完善，地?zé)衢_(kāi)發(fā)的準(zhǔn)入門檻低；相關(guān)職能部門對(duì)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)的激勵(lì)機(jī)制還未完善。
4)地?zé)衢_(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)同質(zhì)化嚴(yán)重，熱能利用率低，資源浪費(fèi)比較嚴(yán)重。因?yàn)槿鄙僬w規(guī)劃，不少地?zé)峋畽?quán)屬問(wèn)題嚴(yán)重。中國(guó)工程院院士，國(guó)家地?zé)崮苤行闹笇?dǎo)委員會(huì)主任曹耀峰介紹，連續(xù)多年地?zé)豳Y源的利用中，我國(guó)已居世界首位，但是我們主要是溫泉洗浴，發(fā)電僅僅排名在世界第18位，這些都是值得關(guān)注的問(wèn)題。
綜合以上分析，可以找出我國(guó)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用所面臨的機(jī)會(huì)和潛在威脅，及自身所具有的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，利用SWOT矩陣分析工具，可以通過(guò)四個(gè)象限進(jìn)行歸納與提煉，深入分析我國(guó)地?zé)豳Y源的總體情況，并從中梳理出切合的發(fā)展方向（表1）。
2地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用案例評(píng)價(jià)
本節(jié)將采用層次分析法，以定性和定量相結(jié)合的方式對(duì)M縣地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用的情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，找出影響發(fā)展過(guò)程的主要因素并分析原因，探討相關(guān)的對(duì)策和方案，為M縣地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
層次分析法(AHP)是將研究的問(wèn)題按總目標(biāo)、子目標(biāo)、決策方案的順序分解為不同的結(jié)構(gòu)。本研究結(jié)合已有的資料、調(diào)查數(shù)據(jù)，邀請(qǐng)專家對(duì)矩陣的指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重賦值，最終經(jīng)過(guò)YAAHP軟件計(jì)算得出結(jié)果。
2.1第一步，應(yīng)用軟件建立模型
應(yīng)用AHP進(jìn)行研究。確定目標(biāo)層：M縣地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用評(píng)價(jià)；中間層：影響M縣地?zé)岚l(fā)展的現(xiàn)狀要素，將中間層劃分為資源條件、開(kāi)發(fā)利用率、管理水平3個(gè)方面。資源條件包括儲(chǔ)量、水質(zhì)、分布范圍；開(kāi)發(fā)利用效率包括，環(huán)境污染狀況、回灌水平、綜合利用率；管理水平包括地?zé)峥碧匠潭�、政府監(jiān)管、相關(guān)礦權(quán)設(shè)置及總體開(kāi)發(fā)規(guī)劃。最后，綜合各方因素，構(gòu)建出M縣地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用評(píng)價(jià)的層次結(jié)構(gòu)模型，包括3個(gè)一級(jí)指標(biāo)和10個(gè)二級(jí)指標(biāo)（圖2）。
2.2第二步，模型結(jié)果輸出
2.3第三步，結(jié)合模型，進(jìn)行現(xiàn)狀分析
目前，M縣現(xiàn)使用的地?zé)峋s有10口之多，當(dāng)?shù)赜吞飬^(qū)約3口，M縣約7～8口，油田區(qū)的多為采油的伴生水，M縣所用多為館陶組水層，水溫多為35℃上下，多數(shù)熱水井用于供暖、洗浴，這些井大多為當(dāng)?shù)刈孕虚_(kāi)采井，礦權(quán)歸屬不詳。M縣地?zé)嶙蚤_(kāi)發(fā)利用以來(lái)，一直處于比較盲目的狀態(tài)，無(wú)序打井、無(wú)序開(kāi)采、無(wú)序排放的情況相當(dāng)普遍�？梢哉f(shuō)，M縣地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)的狀況并不盡如人意：
1)區(qū)域地?zé)豳Y源比較豐富。在一級(jí)指標(biāo)中“資源條件”(0. 6833)的權(quán)重明顯大于另外2個(gè)方案的權(quán)重，由權(quán)重值可以看出，目前，當(dāng)?shù)氐牡責(zé)豳Y源狀況具有一定的優(yōu)勢(shì)，M縣的北部，地?zé)豳Y源均較為豐富，并且已知的地?zé)峋a(chǎn)水溫度大多在70℃以上，最高達(dá)104℃，日產(chǎn)水多在1200 m3以上。這是M縣地區(qū)開(kāi)發(fā)地?zé)豳Y源及發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè)較為重要的因素。
2)區(qū)域地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀堪憂。與豐富的地?zé)豳Y源相比較，可以看出，M縣地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用的效率(0.1168)和地?zé)豳Y源管理水平(0. 1998)相對(duì)較弱。對(duì)10個(gè)二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行分析（表3），可以看出，粗放式開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源，不注重尾水回灌和綜合利用，造成了一定的浪費(fèi)和環(huán)境污染。管理過(guò)程中，權(quán)重較大的是勘探程度，這也是多年來(lái)，相關(guān)部門重視地?zé)衢_(kāi)發(fā)的結(jié)果，但是綜合來(lái)看，M縣地區(qū)地?zé)衢_(kāi)發(fā)的總體規(guī)劃并不完善，地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用的監(jiān)管和礦權(quán)設(shè)置也不盡人意。這些都是制約著當(dāng)?shù)氐責(zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用的關(guān)鍵原因。
3)資源的利用缺乏規(guī)劃，浪費(fèi)嚴(yán)重。M縣的地?zé)峋阈欠植�，熱水利用較為初級(jí)，大多熱水井都用于供暖、洗浴，及少量養(yǎng)殖，利用率較低，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。這些熱水都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)梯級(jí)利用，在供暖之后，很大一部分尾水的溫度達(dá)到30℃～40℃，棄水溫度較高，造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。
4)地?zé)峋漠a(chǎn)權(quán)模糊，后期開(kāi)發(fā)力量薄弱。在M縣，甚至周邊的很多地區(qū)，地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用沒(méi)有形成規(guī)�；�，很多熱水井都是當(dāng)?shù)氐男∑髽I(yè)主自發(fā)開(kāi)采的，花費(fèi)的人力物力很大，但是由于后期資金的缺乏，不少熱水井自出水之日起，就一直未投入利用。
5)由于開(kāi)發(fā)的盲目性，造成了一定的環(huán)境污染。地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)要求“一采一注”，必須要有回灌井，用以延長(zhǎng)生產(chǎn)井壽命并減少環(huán)境污染。但是，當(dāng)?shù)氐暮芏嗟責(zé)峋伤饺碎_(kāi)發(fā)，對(duì)于地?zé)峄毓嗖皇呛苤匾暋５責(zé)峋_(kāi)采過(guò)程中的“跑、冒、滴、漏”以及地?zé)嵛菜馀牛沟玫叵滤芰恐鸩剿ソ�，流向地表的尾水造成了土地的鹽堿化和地表水源的污染。
可以看到，M縣地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用的程度并不十分理想，資源的可持續(xù)利用總體水平不高。因此說(shuō)，對(duì)于M縣地?zé)豳Y源最緊要的是加強(qiáng)資源的集約利用，保護(hù)環(huán)境，重視尾水回灌，這都需要在現(xiàn)有理論和技術(shù)成果的基礎(chǔ)上加大綜合管理的能力。3M縣地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用建議
M縣的地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用具有很大的潛力。在國(guó)家和地區(qū)政策的影響下，在建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村大環(huán)境的帶動(dòng)下，M縣對(duì)于地?zé)豳Y源的需求會(huì)逐年增長(zhǎng)。
首先，分層管理，對(duì)區(qū)域內(nèi)的熱水資源進(jìn)行合理的規(guī)劃。M縣區(qū)域內(nèi)有三套熱水儲(chǔ)層，自下而上為：中上元古界的硅質(zhì)白云巖及下古生界的白云巖、灰?guī)r；下第三系的砂礫巖層；上第三系的砂巖。每個(gè)熱儲(chǔ)層的地?zé)崴臏囟�、礦化度、有所不同，因此應(yīng)分層管理。對(duì)于上第三系的熱水，由于水質(zhì)較好，溫度適宜，可以做多用途使用；中上元古界和下第三系的水，因?yàn)樗|(zhì)問(wèn)題，不宜直接作為飲用礦泉水、農(nóng)業(yè)灌溉和水產(chǎn)養(yǎng)殖，但是可以利用其熱量發(fā)展農(nóng)業(yè)種植養(yǎng)殖。M縣有關(guān)部門在進(jìn)行地?zé)崴_(kāi)發(fā)過(guò)程中，應(yīng)該針對(duì)全部區(qū)域的熱水資源進(jìn)行整體勘察，組織編寫總體的地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)規(guī)劃，作為地?zé)嵬顿Y主體的參考資料。在項(xiàng)目審批過(guò)程中，應(yīng)對(duì)其開(kāi)采區(qū)域和開(kāi)發(fā)方式進(jìn)行審查，對(duì)于不符合熱儲(chǔ)特點(diǎn)的開(kāi)發(fā)一律予以否定，避免對(duì)資源的破壞和浪費(fèi)。
其次，集約利用，轉(zhuǎn)變地?zé)崂玫呐f方式。上文所述，M縣及周邊地區(qū)，地?zé)崴蟛糠肿優(yōu)榱?ldquo;洗澡水”，基本用于溫泉開(kāi)發(fā)和小區(qū)取暖，白白浪費(fèi)了大好的熱水。集約利用要求重視地?zé)豳Y源的梯級(jí)利用：做好所需熱能量的計(jì)算，并實(shí)行梯級(jí)熱能分配，提高熱能利用率，防止損耗；合理提取熱水，采用先進(jìn)技術(shù)監(jiān)控?zé)崴_(kāi)采量，節(jié)約用水；嚴(yán)格控制尾水排放，充分利用地?zé)�，防止污染。M縣具有豐富的淡水資源，在利用溫泉開(kāi)發(fā)旅游業(yè)的同時(shí)，還可以利用地?zé)釡囟劝l(fā)展淡水養(yǎng)殖及農(nóng)業(yè)種植，主要涉及越冬動(dòng)植物的生長(zhǎng)。地?zé)岬募s化利用，可以提高M(jìn)縣中低溫地?zé)崴睦寐�，使地�(zé)豳Y源的利用更為合理和經(jīng)濟(jì)。
再次，重視地?zé)崴毓啵Ｗo(hù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境。前文所述，地?zé)崴毓嗍悄壳暗責(zé)豳Y源利用的一個(gè)難題，也是必須面對(duì)和亟待解決的。根據(jù)《農(nóng)業(yè)灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，M縣部分地?zé)峋|(zhì)全鹽量超標(biāo)，根據(jù)《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，汞、銅、鋅、氟化物超標(biāo)，不能直接用于水產(chǎn)養(yǎng)殖�？梢哉f(shuō)，M縣的地?zé)崴苯酉虻乇砼欧�，必然�?huì)造成地表環(huán)境的污染，也不利于地下熱能的恢復(fù)。M縣應(yīng)該開(kāi)始回灌研究的工作，由政府全額或部分自助，提高回灌技術(shù)水平。在管理上也應(yīng)嚴(yán)格要求，新的地?zé)崂庙?xiàng)目必須要求有回灌井的建設(shè)，已存在熱水井的地區(qū)在允許情況下必須補(bǔ)建回灌井。
最后，政府搭建平臺(tái)，業(yè)主聯(lián)合，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化利用。由于地?zé)釋儆谛履茉�，并且初期投入過(guò)高，技術(shù)不成熟，政府的關(guān)注度不大，在M縣及周邊地區(qū)，很多地?zé)峋捎谫Y金缺乏處于空置狀態(tài)，需由政府積極地引導(dǎo)和幫助。第一，政府應(yīng)搭建地?zé)衢_(kāi)發(fā)的平臺(tái)，擴(kuò)大M縣的地?zé)豳Y源對(duì)外宣傳面，加大招商引資力度，同時(shí)聯(lián)合當(dāng)?shù)氐牡責(zé)崞髽I(yè)協(xié)同合作，共同開(kāi)發(fā)；第二，政府要從技術(shù)和資金等方面為企業(yè)提供幫扶，出臺(tái)地?zé)衢_(kāi)發(fā)的優(yōu)惠政策，協(xié)助地?zé)崞髽I(yè)進(jìn)行資源的開(kāi)采和利用；第三，在幫助和扶持的同時(shí)政府還要加強(qiáng)對(duì)企業(yè)的監(jiān)管，防止盲目開(kāi)發(fā)，過(guò)度開(kāi)采，保證地?zé)豳Y源的可持續(xù)利用。
