论地热能开发与利用

 

本文概述了全球地热能的开发利用的现状,重点分析了我国地热能开发和利用的情况,我国地热能开发利用潜力巨大,目前地热能的利用主要集中在地热发电、地热采暖、以及种植和养殖业。
  地热能作为一种新能源,它具有分布广、洁净、可直接利用等优点。 2011年5月,联合国政府气候变化专门委员会(IPCC)第三工作组发表分析报告指出,就技术开采潜力而言,地热能是仅次于太阳能的第二大清洁能源。IPCC和国际能源署预测到2050年地热发电装机容量将占世界电力总装机容量的3%。
 
  一 地热能开发利用
 
  地热能的开发利用包括发电和非发电利用两个方面。高温地热资源主要用于发电,发电后排出的热水可进行逐级多用途利用;中低温地热资源则以直接利用为主,多用于采暖、干燥、工业、农林牧副渔业、医疗、旅游及人民的日常生活等方面。如冰岛和土耳其的地热供暖制冷分别占到建筑供暖制冷用能的89%和30%,美国的地热发电装机容量已达300万千瓦。
 
  (1)我国地热能开发利用概况
 
  我国地热资源丰富,分布范围广,在可供开采利用的深度范围内,既有广泛分布的中低温地热,又有能够直接发电的高温地热。数据显示,我国地热发电潜力达到670万千瓦,仅低于印尼(1600万千瓦)和美国(1200万千瓦)。目前,全国经初步估算每年可开发利用地热水总量约70亿立方米左右,折合每年5000多万吨标准煤的发热量。截至2005年年底,我国每年直接利用的地热资源量已达44570万立方米,居世界第一位。在全国地热水利用方式中,供热采暖占18.0%,医疗洗浴与娱乐健身占65.2%,种植与养殖占9.1%;其他占7.7%。虽然目前地热在能源结构中占的比例还很小,但地热资源的利用,可以减少常规能源的使用,减少环境污染,开发利用潜力十分巨大。
 
  (2)地热能发电
 
  我国适于发电的高温地热资源主要分布在西藏、云南、台湾等地区。着名的西藏羊八井地热电站从1977~1991年的14年内共装机25.18MW,最后一台3MW机组于1991年初投入运行。自1993年以来,年发电均保持在1亿度左右,截至2002年5月,羊八井地热发电总量达16亿度,电站年平均运行4300小时(羊八井地热电厂生产科,2002),羊八井地热电站全年供应拉萨的电力为41%,冬季超过60%。在西藏电力供应中发挥了重要作用,为缺煤少油的拉萨名城供电做出重大贡献,不愧为世界屋脊上的一颗明珠。在加速开发羊八井深层热储的同时,国家又加大投资开始了羊易、朗久、那曲等地热电站的开发建设,有的已初具规模。云南腾冲热海热田也是我国着名的高温热田,在此建设万千瓦级地热电站。
 
  (3)地热能采暖(制冷)
 
  利用地热水采暖不烧煤、无污染,可昼夜供热水,可保持室温恒定舒适。地热采暖虽初投资较高,但总成本只相当于燃油锅炉供暖的四分之一,不仅节省能源、运输、占地等,又大大改善了大气环境,经济效益和社会效益十分明显,是一种比较理想的采暖能源。地热采暖在我国北方城镇也很有发展前途。北京、天津、辽宁、陕西等省市的采暖面积逐年增多,已具一定规模。天津市地热采暖面积已超过300万平方米(到1995年底),如以每平方米供暖消耗煤35公斤计,则可节省105万吨标准煤。西安市是着名的六朝古都,近年来地热开发快,规模大,起步高,1996-1997两年就有13地热井投入使用,主要用于采暖、洗浴、旅游等。据不完全统计,河南省目前18个省辖市均有地源热泵工程项目。已建成地源热泵项目千余个,以地下水源热泵项目为主,应用建筑面积超过2200万平方米。目前我国供暖制冷面积已达2亿平方米。国家初步计划在未来5年,完成地源热泵供暖(制冷)面积3.5亿平方米,预计总市场规模至少超过1000亿元。建筑是能耗大户,而空调更是耗费了其中60%~70%的能量。地源热泵节能空调热平衡技术能为住宅综合节能50%~70%,运行费用为普通中央空调的50%~60%。
 
  (4)地热温室
 
  全国地热温室面积目前已超过100万平方米,其中22%在河北省。全国有17个省区在进行地热水产养殖,鱼池面积达160万平方米。如北京的小汤山地热联营开发公司用5公顷地热温室种植绿菜花、紫甘兰、玻璃生菜等优特种蔬菜。湖北省英山地热开发公司地热养殖尼罗非鱼、淡水白鲳、草胡子鲶、甲鱼、牛蛙等,每年向社会提供大规格优质鱼种。河北省黄骅的中捷友谊农场建成我国北方最大的地热越冬鱼场。地热温室丰富了人民的菜篮子,为改善和提高广大人民群众的生活水平作出很大贡献。
 
  综上所述,地热能是一种应用前景十分广阔的新能源。通过长期的利用实践,人们认识到在地热资源的开发利用中应根据资源条件,贯彻因地制宜,合理开采,避免浪费,综合利用,提高热能利用率的方针。可喜的是,随着我国社会经济的发展,地热能的开发水平逐步提高,已从单一的粗放型利用向综合的集约化利用发展,它必将为我国社会主义现代化建设做出更大的贡献。2012年国务院总理温家宝考察冰岛最大的地热电站赫利舍迪地热电站考察,中石化与冰岛奥卡公司签署协议,扩大地热资源开发合作。为实现到2020 年非化石能源占一次能源消费比重15%的目标,“十二五”期间,要加快推动地热能产业的发展。在《可再生能源发展“十二五”规划》中,有关地热能利用的目标是,“到2015年,各类地热能开发利用总量达到1500万吨标准煤,其中,地热发电装机容量争取达到10万千瓦。”我国的地热能开发利用仍需长足努力。
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