我國地熱能的利用,現(xiàn)狀和前景

摘 要

介紹了地熱資源的分布情況和開發(fā)現(xiàn)狀，從地熱發(fā)電和地熱采暖等多個方面論述了地熱資源在的利用，對地熱資源在開發(fā)利用過程中存在的問題進行了深入分析并提出相關建議，從資源、社會、經(jīng)濟、環(huán)境等角度指出地熱資源具有廣闊的發(fā)展前景。

關鍵詞：地熱資源 開發(fā)現(xiàn)狀 利用 存在問題

Abstract:

Introduced in geothermal resources distribution situation and the development present situation, from geothermal power and geothermal heating aspects discusses the use of geothermal resources in our country, to our country geothermal resources in the exploitation and utilization of the problems in the process of carried on the thorough analysis and put forward relevant Suggestions from the resources, society, economy, environment etc, it points out geothermal resources in our country has broad prospects for development.

Keywords: Geothermal resources Development status Use

Problems

1、引言

對于我國來說，地熱是本土資源，對它開發(fā)利用的時間、規(guī)模和分布

容易控制，而且，地熱資源的潛力可以滿足國家長期發(fā)展的需要。地熱能開發(fā)利用對環(huán)境的有害影響小。因此，地熱能作為替代能源不論是用于發(fā)電還是直接熱利用，都能大幅度，減輕對環(huán)境的不利影響。我國地熱能開發(fā)利用興起干70年代初，目前直接熱利用的設備熱功率2443MW，排名世界各國。在我國新能源和可再生能源發(fā)展綱要中地熱能的主要任務為解決一系列的問題，進一步擴大地熱直接利用和發(fā)電利用”。

2、我國地熱資源概述

地熱是指地球內(nèi)部所蘊藏的熱能，它來源于地球的熔融巖漿和放射性元素衰變時發(fā)出的熱量。地熱資源是在當前技術經(jīng)濟條件和地質(zhì)條件下，能夠從地殼內(nèi)科學、合理地開發(fā)出來的巖石熱能量、地熱流體熱能量及其伴生的有用組分，它與太陽能、風能、生物能、海洋能等統(tǒng)稱為新能源，將太陽能、風能、潮汐能與地熱能加以比較，地熱能是新能源中為現(xiàn)實的能源。地熱資源按賦存形式可分4種類型：一是熱水型，即地球淺處(地下100～4500m)所見到的熱水或水蒸汽；二是地壓地熱能，即在某些大型沉積盆地深處(3～6 km)存在著高溫、高壓流體，其中含有大量甲烷氣體；三是干熱巖地熱能，由于特殊地質(zhì)構造條件造成高溫但少水甚至無水的干熱巖體；四是巖漿熱能，即儲存在高溫(7001 200℃)熔融巖漿體中的巨大熱能；根據(jù)地熱水的溫度地熱能可分為高溫型(>l50℃)、中溫型(90～150℃)和低溫型(<90℃)三大類，高溫地熱資源主要用于地熱發(fā)電，中、低溫地熱資源主要用于地熱直接利用。

我國是地熱資源相對豐富的國家，地熱資源總量約占的7.9％（表一），可采儲量相當于4626．5億t標準煤。

3、地熱資源的利用

3.1地熱發(fā)電

用于發(fā)電的地熱流體要求溫度較高，一般在180℃甚至200℃以上才比較經(jīng)濟，我國高溫地熱資源主要分布在滇、藏、川西一帶，總發(fā)電潛力5 800 MW／a。其地熱發(fā)電基本原理與火力發(fā)電相同，即通過能量轉換定律將地熱能轉變?yōu)闄C械能，再將其帶動發(fā)電機組發(fā)電。我國自1970年1O月*座實驗性地熱電站在廣東豐順建成投產(chǎn)以來，相繼建成了湖南灰湯、西藏羊八井、西藏那曲及西藏郎久等地熱電站。

地熱發(fā)電運行成本低，電力便于輸送，不受熱田位置限制，又屬于高

品位的能量，沒有環(huán)境污染，所以地熱發(fā)電的利用價值明顯高于其他的利用形式。如表2.5.2

表2.5.2 地熱資源溫度分級

3.2地熱直接利用

地熱供暖：應用地熱采暖主要是在我國北方，該利用方式不僅是節(jié)約煤炭、降低煤耗、減輕煙塵污染、改善環(huán)境的有效方法，還因地熱水溫穩(wěn)定、供暖質(zhì)量高而深受人們的歡迎。目前利用中低溫地熟供暖的地區(qū)有河北、遼寧、山東、河南、山西等地，全國地熱供暖面積超過500萬平方米。

地熱溫室：我國的地熱農(nóng)業(yè)溫室分布面很廣，規(guī)模較小，其中包括蔬菜溫室，花卉溫室，蘑菇培育、育種溫室等。北方主要種植比較

的瓜果菜類、食用菌、花卉等；南方主要用于育秧。其中花卉溫

病的康復有一定作用。浴療水溫高于皮膚溫度，可興奮交感神經(jīng)，使皮膚血管擴張，脈搏加速，緩解肌肉痙攣，促進身體新陳代謝，另外溫泉浴有明顯的降血脂作用，使血管輸液功能增強，提高機體內(nèi)分泌功能和調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)功能，防止血管硬化，有延年益壽之效。

4、現(xiàn)今地熱開發(fā)利用存在的問題

4.1可持續(xù)發(fā)展問題

隨著地熱資源利用領域的拓寬和社會需求的增加會給人們的生活帶來越來越多的好處，但是人們對地熱資源的綜合利用價值和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利用的意義認識不足，將地熱混同于一般的礦產(chǎn)資源或水資源。一些地熱資源豐富的地區(qū)未能建立有自己特點的地熱產(chǎn)業(yè)，使寶貴的地熱資源開發(fā)停留在低層次、低效益的水平上，且資源浪費現(xiàn)象嚴重，相當一部分地區(qū)天然的溫泉沒有充分利用，被白白浪費；一些開發(fā)商對地熱資源的特點認識不清，造成地熱資源得不到合理開發(fā)和有效保護。地熱資源是在特定的地質(zhì)、構造、水文地質(zhì)條件和水文地球化學環(huán)境條件下形成的，由于埋藏深，補給途徑遠，再生能力弱，其資源量是有限的，并非取之不竭。要保持其資源的長期連續(xù)穩(wěn)定開采，做到有計劃合理開發(fā)利用，防止盲目無序隨意開采造成資源浪費和環(huán)境地質(zhì)問題的發(fā)生，否則就會造成資源的快速枯竭。[3]為實現(xiàn)可持續(xù)開發(fā)利用的目的，在開發(fā)中，要采取行之有效的措施，建立資源利用中心的高教低耗體系，要積極推廣應用高新技術與設施，提高地熱開發(fā)的科技含量，發(fā)展節(jié)約型、效益型的開發(fā)利用模式，努力提高地熱利用率，減少資源浪費，使地熱創(chuàng)造更高的社會、環(huán)境、經(jīng)濟效益。

4.2環(huán)境保護問題

地熱資源的開發(fā)利用可能產(chǎn)生的環(huán)境問題是多方面的，主要有水污染、熱污染、空氣污染、土壤污染、地面沉降等。地熱開發(fā)利用過程中，必然向大氣和水體排放大量的熱量，造成周圍的空氣或水體溫度上升，影響了周圍環(huán)境和生物的存活生長，破壞了水體的生態(tài)平衡；地熱資源的開發(fā)利用過程中，熱流體中所含的各種有害氣體和懸浮物將排入大氣中，造成空氣污染；含鹽量較高的地熱水排入農(nóng)田將侵蝕土地、破壞植被，會造成嚴重的土壤板結和鹽堿化，同時地熱水中，不同程度的含有氧、鈾及釷等放射性元素，對人體健康有不同程度的危害；長期地熱流體開采而不回灌，將導致地面的沉降和水平位移。

[3]所以，地熱開發(fā)利用過程中引起的環(huán)境問題是不容忽視的，對于這些問題我們只要正確認識，給予必要的重視，且積極、認真的研究，采取各種有效的技術措施，嚴格監(jiān)測和防治，是可以解決和控制的。

5、地熱能的前景

隨著石油、天然氣和煤炭資源可采儲量的減少及價格的上漲, 世界各國皆加大了地熱這一綠色可再生能源的勘查和開發(fā)利用力度。據(jù)2005年土耳其世界地熱大會統(tǒng)計, 2004年直接利用地熱能達72 622GW·h, 比2000年增長了40%。按用途劃分, 熱泵占33% , 洗浴游泳和療養(yǎng)29% , 供暖20% , 溫室715% ,工業(yè)4% , 養(yǎng)殖4%, 其他用途215%。2004年直接利用的地熱能相當于每年節(jié)約了11232億桶, 即1840萬t石油; 同時, 減少CO2 排放量5933萬t, 社會、經(jīng)濟及環(huán)

境效益顯著。[4]

中國地熱能的發(fā)展預測：根據(jù)我國地熱開發(fā)利用現(xiàn)狀、資源潛力評估和國家、地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展預測，地熱產(chǎn)業(yè)規(guī)劃目標、任務初期，中期，遠期三個階段。

①初期目標與任務: 1）高溫地熱發(fā)電，主要在羊八井地熱電站，對現(xiàn)有地熱發(fā)電裝備進行完善、優(yōu)化，穩(wěn)發(fā)25MW；力爭利用ZK4001孔高溫地熱流體 ，增發(fā)、滿發(fā)、達到總裝機30MW；努力完成滇西騰沖高溫地熱井施工，打出250℃地熱流體，力爭發(fā)電潛力達到12MW。2）地熱采暖達到950萬m主要在京津地區(qū)、京九沿線的山東西部，松遼盆地的大慶地區(qū)，完善、優(yōu)化已有地熱供熱工程，選點建立示范區(qū)。總之，至2010年地熱開發(fā)利用總量：地熱發(fā)電裝機達到75~100MW，地熱采暖達到2500m。熱能利用總計約相當于1500萬噸標煤當量。

②中期目標與任務:1）高溫地熱發(fā)電裝機達到40~50MW，主要在西藏羊八井開發(fā)利用已有深部高溫熱儲，使ZK4001地熱井得以利用（溫度250℃以上，發(fā)電10MW）；積極建設西藏羊易地熱電站，擬定裝機12MW；在滇西騰沖高溫地熱田力爭完成250℃以上1~2口地熱生產(chǎn)井施工，發(fā)電潛力12MW以上。2）地熱采暖達到1500萬m主要在京津冀，京九沿線的山東西部，松遼盆地的大慶地區(qū)建立地熱示范區(qū)。單井地熱采暖達10~15萬m，單個地熱采暖區(qū)50~100萬m。在已開發(fā)的地熱田建立生產(chǎn)回灌系統(tǒng)。 22222

③長期目標與任務：1）高溫地熱發(fā)電裝機達到75～100MW ，主要藏滇高溫地熱勘探開發(fā)200～250℃以上深部熱儲。力爭單井地熱發(fā)電潛力達到10MW以上，單機發(fā)電10MW以上。2）地熱采暖達到

2200~2500m，主要在北方京、津、冀地區(qū)，環(huán)渤海經(jīng)濟區(qū)、京九產(chǎn)業(yè)帶、東北松遼盆地、陜中盆地、寧夏銀川平原地區(qū)發(fā)展地熱采暖、地熱高科技農(nóng)業(yè)，建立地熱示范區(qū)。單井地熱采暖工程力爭達到15萬m。

④存在的障礙：1）地熱管理體制和開發(fā)利用工程、項目的適合市場經(jīng)濟的運行機制沒有建立起來，舊的計劃經(jīng)濟管理體制、運行機制還沒有完成改變，影響地熱產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展；2）地熱資源的勘探、開發(fā)具有高投入、高風險和知識密集的新興產(chǎn)業(yè)，化解風險的機制和社會保障制度尚未建立起來，影響投資者、的信心、影響了地熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展；3）系統(tǒng)的技術規(guī)程、規(guī)范和技術標準尚不健全和完善。

6、結束語

地熱資源與太陽能、風能及潮汐能合稱為“四大可再生資源”，隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，人民環(huán)保與健康意識的增強，社會對改善能源結構、發(fā)展清潔能源的要求與日俱增，無論作為清潔能源還是保健資源、水資源，都具有極其重要的意義和廣闊的發(fā)展前景。

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