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地热能的发展趋势及存在问题

地热能的发展趋势及存在问题摘要:中国是一个地热资源丰富的国家,地热资源占全球的7.9%,高温地热资源主要分布在藏南川西等地,中低温资源遍布全国各地。

文中简述了地热能的发展趋势,为保护环境节约能量加速地热直接利用的开发力度。

,关键词:地热能发展趋势;开发现状;存在问题Abstract: China is a rich country in geothermal energy resource .It makes up7.9 percent of global scale .The high temperature is distributed mainly over north of Xizang, west of Sichuan and so on .The low temperaturecan be found all over the country. The development trend, the environment protection, economis resource and exploit capability of direct utilization of geothermal energy are introduced.Key words : development trend of geothermal energy resource ; present development condition; exist problem当前,各国石油界在保持石油工业可持续发展的同时,高度重视替代能源和可再生能源的研究与开发,其研究范围包括太阳能、风能、地热能、海洋能(潮汐能、波浪能、温差能、海流能、盐差能)、天然气水合物、沼气资源、水能、地热、乙醇汽油、氢能和核能等等。

许多国际大石油公司也正在调整发展战略,不断向能源公司发展,具有百年历史的壳牌石油公司已开始涉足太阳能、风能、燃料电池等领域。

我国地域辽阔,具有丰富的替代能源和可再生能源。

加大替代能源和可再生能源资源的开发力度,将逐步改善我国以煤和石油为主的能源供应与消费结构,促进常规能源资源更加合理和有效地利用,实现能源、经济与环境的协调和可持续发展。

地热能地热的利用主要分为地热发电和直接利用两类。

目前,人类利用地热发电已达43756 GW - h/a,地热的直接利用36910 GW·h/a。

但据估计人类利用地热发电的潜力可达12000T W·h/a [41 .我国东南沿海和西南滇藏的地热田分别属于环太平洋地热带和地中海一喜马拉雅地热带。

同时,还有不少中低温地热分布在一些内陆盆地沉积层。

目前,利用中低温地热资源进行发电还存在一定困难,但对地热资源进行直接开发利用却有广阔的前景(其热能利用率可超过50%)。

同时,采用热泵会大大地拓宽地热的应用领域,使地热资源的开发利用量得到极大的提升。

据地质部门有关资料表明,我国远景地热资源储量为1353X 1 0't标准煤,推测储量为116.6 X 1 0't标准煤,探明储量为31. 6 X 108t 标准煤。

西藏羊八井地热电站总装机容量达到2.5 2X 1 04kW ,年发电量达到1X108kW " h,约占西藏电网供电量的50%。

在羊八井附近,先后又兴建了装机容量为2000 kW 的朗久地热电站和装机容量为1000 kW的那曲地热电站。

目前,我国已建立了一套比较完整的地热勘探技术和评价方法,具备大规模开发地热的能力,已开始向专业化和规范化方向发展。

我国地热能利用现状高温地热发电21世纪70年代后期,我国开始利用高温地热资源发电,先后在西藏羊八井、郎久、那曲等地修建了工业性地热发电站,总装机容量21.18MW。

其中羊八井地热发电站装机容量25.18MW,实际发电稳定在15MW,约占拉萨电网全年供电量的40%,,冬季超过60% 。

截止2002 年5月共发电16 亿度,在拉萨电网中占有举足轻重的地位。

羊八井地热储层分为浅层和深层两部分,目前可开发利用的只是地热田中补给能力有限的浅层资源。

深部钻探资料表明,热田深部高温地热水具有不结垢、热焓值高、产量稳定等显著特点,有很高的开发价值。

西藏阿里地区的良九热田,现装有2台1MW 发电机组,其热力系统为一级扩容系统。

1993年引进PRMAT机组在西藏那曲热田建成一座1MW的双工质地热电站。

中国能源研究会地热专业委员会1999年研究资料表明,在喜马拉雅地热带共有高温地热系统255 处,总发电潜力约5800MW/30a。

西藏目前仍有无电县22个,其中大部分地区有高温地热资源。

高温地热发电成本较低,约为0.2-0.3元/KWh,具有较强的商业竞争力。

中低温地热水直接利用在我国中低温地热水直接利用方式中,供热采暖占18%,,医疗洗浴与娱乐健身65.2% ,种植与养殖占9.1% ;其他占7.7%。

地热供暖主要集中于北京、天津、西安、郑州、鞍山等大中城市以及北方石油开采区的城镇,开采60-100度地热水为楼宇供暖。

据统计,1990年全国地热供暖面积仅190万平方米,2000年上升至1100万,目前已接近200万平方米#,增长速度很快。

经测算,在同等条件下,地热供暖运行成本比锅炉供暖可节省约30%。

从技术角度讲,近年来我国地热供暖技术有三方面的明显变化:一是间接换热与梯级利用。

早期的地热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度以上,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器。

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。

二是采用对井(抽、灌井)供暖方式。

我国早期开发的中低温地热田由于大量开采而没有采取回灌措施,开发数年后,地下水位迅速下降,不利于持续开发利用。

采用对井供暖方式就是通过一定手段将供暖后的地热尾水回灌到地下储层,保持储层压力。

对井供热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度),也不会出现地热水温度下降的问题。

从北京、天津近年来多个对井供暖系统的运行情况看,即便抽、灌间隔很近,也未出现地热温度下降。

三是统筹规划,整体开发。

在我国地热资源开发利用较早的地区,近年来相继制定了地热供暖规划,统筹规划,整体开发。

地热供暖虽具有清洁、低耗、直接运行费少的优势,但也存在初期投资大的不利因素,这是阻碍地热供暖发展的重要原因。

另外,地热回灌基础理论和技术还有待于进一步加强研究。

全国目前已建温泉地热水疗养院200余处,公共温泉浴池和温泉游泳池1600处,突出医疗利用的温泉浴疗有430处。

全国现共有地热温室(或大棚)133万平方米#,主要种植高档瓜果、蔬菜、食用菌、花卉以及育秧。

全国建有地热养殖场约300处,鱼池面积约445万平方米,养殖罗非鱼、鳗鱼、甲鱼、青虾、牛蛙、观赏鱼等以及鱼苗越冬。

新鲜成鱼、瓜果蔬菜、花卉等农产品畅销海内外,取得显著经济效益,增加了外汇收入。

地热水在工业方面的利用主要集中于印染、伴热输石油、烘干等方面。

浅层地热能利用我国浅层地热能的开发利用起步较晚,20世纪90年代开始尝试应用地源热泵技术,进入21世纪以后在全国普遍推广,其中以京津地区发展最快。

到2004年底,北京已有420万平方米# 的建筑物利用地源热泵系统供暖(冷),使用单位已有200余家,已完成的最大单项工程供暖(冷)面积达十几万平方米。

目前全国地源热泵系统供暖(冷)总面积尚无确切统计数字。

北京市统计信息咨询中心对本市采用地源热泵系统的11个工程项目的运行费用进行了分析:在供冷、供热水、通风的情况下,单位面积费用支出从9.48-28.85元不等,其中63%的项目低于燃煤集中供热的采暖价格,全部被调查项目均低于燃油、燃气和电锅炉供暖价格。

地热资源存在问题目前,我国尚未勘探到与浅成年表的酸性侵入体有关的地热系统。

相反世界上各国进行商业性地热发电的热源,几乎均与浅成年青酸性侵人体有关,并出现在具有高孔隙率、高渗透率的地质环境中的水热系统。

这种岩浆囊主要出露在特定的地质构造条件下,诸如大洋中脊、聚敛板块边缘、大陆裂谷和板内热点等,组分属酸性或中性酸性。

时至今日,我国大陆已探明高温地热田中,尚未这类地热系统。

地热资源地域分布具有局限性,地热能最大特点之一就是其分布具有地区性,这一特性往往制约其开发的进程。

地热资源勘探风险投资大通过目前我国高温地热钻井的揭示,高温热储与地质构造密切相关。

一定程度反映出了高温地热的勘探风险是制约其深人开发的另一主要因素。

包括地热资源勘探技术、评价技术、开采技术、回灌技术、发电技术以及热利用(含热泵)技术等等。

国家有关领导部门在对常规能源与新能源和可再生能源的认识上是有较大差距的,虽然目前我国能源构成中常规能源仍占主导份额,但从长远发展来看,新能源和可再生能源必将逐步取代,成为绿色能源主力军的潜在力认识不够。

政策上差距基于政府部门认识上的原因,导致当前我国的新能源和可再生能源没能纳人国家能源建设计划之内,没有纳入各级正常的财政拨款渠道,没有出台鼓励推广及扶持的相应优惠政策与法规,当然也谈不上充足资金的投入。

发展趋势(1) 地热是一种较为清洁的能源。

(2) 资源储量丰富。

尤其是中低温资源遍及全国各省市区。

(3) 地热勘查,钻探技术,尤其是沉积盆地传导型热田的勘查趋于成熟。

(4) 地热发电与热能利用,包括高效传热、节能、防腐等方面也积累了一定的技术。

(5) 具备有生产地热专用设备的企业,产品形成系列化,基本满足国内市场的需求。

(6) 有广阔的市场需求和发展空间。

(7) 具备经济评价的优势。

地热只要坚持以梯级开发、综合利用的开发原则,是具备与其它能源相竞争的优势。

结束语地热资源是一种可再生的清洁能源,在我国十分丰富,分布广泛。

浅层地热能随处可取。

地热能作为新能源大家族中的成员是最容易利用的。

从能源角度看,促进新能源的发展不仅符合世界能源利用的潮流,也是我国现阶段能源产业结构优化调整的需求。

只要我们适时抓住机遇,调整政策,加大推进力度,我国地热能发展前景将极为广阔。

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