1、北京平原区地热资源概况
北京平原地区面积约为6000km2，位于华北大平原的西北隅。北京平原地区存在着两个明显的断陷带：平原中部的北京叠断陷和东南部的大厂新断陷。在这两断陷中，因巨厚的沉积物构成盖层，下伏热储受周边地下水的补给，依靠深部的地热增温，为地热资源的运移与聚集提供了条件，形成热储盆地，构成北京地热资源的主体；而两断陷间的隆起部位——大兴叠隆起，因上覆盖层薄，对地热资源聚集不力。
根据勘查资料揭示，北京平原地区最具开发利用价值的热储为蓟县系碳酸盐岩地层。蓟县系由铁岭组硅质白云岩（厚约330m）、洪水庄组页岩（厚约80m）、雾迷山组硅质白云岩（完整厚度大于2000m）及杨庄组页岩（厚度大于60m）构成，总厚度近3000m。热储层位主要由巨厚的雾迷山组硅质白云岩构成，次为铁岭组白云岩，因其厚度大、地层稳定、分布广泛、裂隙岩溶发育，是地热水运移的主要通道和储存、富集的主要场所。
北京平原地区的地温梯度变化具有明显的特点：一是盖层地温梯度随盖层厚度的增加而减小。据热储顶板测温资料统计：热储顶板埋深小于1000m时，盖层平均地温梯度为3.44℃/100m；而热储顶板埋深大于2500m时，其盖层平均地温梯度为2.09℃/100m。二是不同地层的地温梯度有较大的差别，新生界及渗透性差的岩石地温梯度大（3.0～4.0℃/100m），灰岩地温梯度小（0.8～1.2℃/100m），其他地层的地温梯度介于其间(1.8～2.2℃/100m)。
依据北京目前的地热勘探开发程度并结合控热地质构造，北京平原可划分为10个地热田。其中勘探程度较高、埋藏较浅、具有较好投资开发利用价值的有小汤山地热田、北京东南城区地热田、良乡地热田和李遂地热田。经计算：北京平原每年可开采地热水总量为1.087×108m3（按储存热水量的0.6%计算)，所含热量为1.9×1013ｋJ；折合64.94×104t标准煤的发热量。
2、北京地热供暖开发现状
北京地区地热水主要用于供暖和洗浴两大方面。其中供暖占据了较大的开采量。北京市地热水供暖始于1975年，至2004年底，全市地热水采暖单位已达25家，主要集中在城区地热田和小汤山地热田，启用地热井近40眼，采暖面积已超过80万m2。
早期的地热水供暖多采用直供直排方式，地热水直接进入暖气管道，产生腐蚀作用。供暖后的地热尾水一般在40℃以上，除部分用于生活热水外，绝大部分排入下水道，造成了很大的资源浪费。目前，在地热供暖系统中多采用换热器、热泵和先进的末端散热装置，地热水通过换热器与暖气循环水间接相隔换热，不进入暖气管道；利用热泵回收地热尾水中的余热，增大地热利用温差；使用先进的末端散热器提高供暖效率。这种多级间供方式既减少了地热水的开采量，又提高了地热能的利用率，收到了良好的效果。
此外，目前地热水供暖主要采用“对井”（由一口抽水井和一口井回灌井组成）供暖方式，这种供暖方式几乎不消耗地热水。选择适当的抽、灌井间距，并对回灌温度进行合理控制（如大于25℃），不会出现地热水温度下降问题。
例如，北京崇文区郭庄北里地热水供暖站（图1），“对井”间距不足80m，地热井出水温度59℃，回灌温度36℃左右，为小区2.5万m2居民住宅供暖（末端散热器为传统四柱暖气片）。2003年至2004年冬季地热水日开采量平均近1000m3，连续两年地热水全部回灌，供暖系统运行正常，未出现水温下降。
与其他供暖方式相比，地热供暖具有如下显著特点：
（1）清洁性。地热（水）是一种非燃烧、无气体排放的可再生的供暖热源。从地下抽取的地热水通过换热器将暖气管道内的循环水加热后直接灌回地下。无燃烧和气体排放过程，因而不造成任何大气污染。
（2）低能耗。作为供暖热源，地热站所使用的电能仅仅是把地热水抽出来和灌回去，虽然这一循环过程消耗了少量电力，但地热水从地壳深部带来的热能却是巨大的。若结合热泵技术增加热能利用温差，降低回灌温度（40℃以下），可进一步扩大供暖面积，效能比还将大幅提高。
（3）直接运行费用低。采用对井供暖方式，地热站设备简单易维修，管理人员少，消耗电能有限。以北京市北苑家园住宅小区为例，2004年冬季采用对井方式为20万m2建筑物供暖（末端散热器使用辐射式地板采暖），直接运行费用仅10元/m2左右，比燃煤锅炉费用还要低。
近年来，北京市地热主管部门不断加强地热水回灌管理，回灌的效果已经开始显现。在目前25家地热水供暖单位中，已有10家采用了“对井”回灌技术，供暖尾水实时回灌到同一热储层中去，全市年回灌量近100万m3。据2004～2005年同期水位动态观测资料显示，地热水供暖较集中的小汤山热田，采暖季的热水水位与往年同期相比明显趋缓，地热水位基本未降。实践证明，“对井”采暖方式是地热资源真正的可持续利用方式，并且不受用传统计算出的"可采资源量"的限制，在我市建立这种供暖系统，对于保护大气环境，减少城市耗能、长久持续利用地热水资源非常有益。
3、推进地热供暖发展的建议
地热供暖具有清洁、低耗、直接运行费少的优势，但也存在初投资大的不利因素，这是阻碍地热供暖发展的重要原因。北京平原地区地热井深一般在2000～3000m，采用对井供暖方式，钻两眼热水井，总进尺在5000m左右，需投资800万元（1600元/m）；加上前期物探费和两座地热井站房的井口设施费用，总投资约900万元。若再加热泵系统，供暖面积可进一步扩大，但初投资将增至1000万元以上。从以上粗略概算可以看出，地热井建设费占据了很大比例，这已经成
为阻碍推广地热供暖发展的“瓶颈”。
地热供暖是世界上许多国家新能源利用的一种常规方式，清洁环保、节能低耗，符合国家发展循环经济、促进新能源利用的目标。在当前能源紧缺的情况下，北京既是全国最大的能源消耗城市之一，同时又是中低温地热资源非常丰富的城市。在北京平原因地制宜开发地热资源用于供暖，既可发挥地热供暖清洁环保、节能低耗的优势，又可缓解冬季供暖高峰时期的能源紧张，预期的社会效益和经济效益是十分明显的。为此提出如下建议：
（1）实行规模化开发，发挥资源开发的整体效益，减少单井分散开采，地热资源不能得到有效利用与合理配置的弊端。
如在地热资源开采条件较好的地区，地热田的开发要与城镇建设相结合，统一规划，整体开发，形成区域性地热供暖网络。
（2）地热钻井费用在地热供暖系统中占据很大比重，是影响地热供暖发展的主要障碍。因此，建议政府尽快建立专项基金，大力推进地热供暖回灌，实行采灌结合，减少地热水的消耗和对环境污染，提高地热能的利用率，维护地热资源的可持续利用。
基金由国家和地方政府共同筹资，国家从支持新能源发展的专项资金中划拨，地方政府按适当比例配资。基金主要用于支持地质条件成熟、技术水平高、经济效益好，有一定市场条件，能促进地区经济发展，具有较大规模的地热供暖项目以及相关技术的研发。由地方发改委、财政局、国土资源部门等组建地热资源发展基金管理委员会共同对基金进行管理。使用基金开展地热开发项目的实施单位，应具有较强的技术能力，良好的工作业绩和市场信誉，较高经营管理水平。监管、按秩序规范运作，并保证基金的保值与增值。
