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論地熱能開發與利用

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本文概述了全球地熱能的開發利用的現狀,重點分析了我國地熱能開發和利用的情況,我國地熱能開發利用潛力巨大,目前地熱能的利用主要集中在地熱發電、地熱采暖、以及種植和養殖業。
  地熱能作為一種新能源,它具有分布廣、潔凈、可直接利用等優點。 2011年5月,聯合國政府氣候變化專門委員會(IPCC)第三工作組發表分析報告指出,就技術開采潛力而言,地熱能是僅次于太陽能的第二大清潔能源。IPCC和國際能源署預測到2050年地熱發電裝機容量將占世界電力總裝機容量的3%。
 
  一 地熱能開發利用
 
  地熱能的開發利用包括發電和非發電利用兩個方面。高溫地熱資源主要用于發電,發電后排出的熱水可進行逐級多用途利用;中低溫地熱資源則以直接利用為主,多用于采暖、干燥、工業、農林牧副漁業、醫療、旅游及人民的日常生活等方面。如冰島和土耳其的地熱供暖制冷分別占到建筑供暖制冷用能的89%和30%,美國的地熱發電裝機容量已達300萬千瓦。
 
  (1)我國地熱能開發利用概況
 
  我國地熱資源豐富,分布范圍廣,在可供開采利用的深度范圍內,既有廣泛分布的中低溫地熱,又有能夠直接發電的高溫地熱。數據顯示,我國地熱發電潛力達到670萬千瓦,僅低于印尼(1600萬千瓦)和美國(1200萬千瓦)。目前,全國經初步估算每年可開發利用地熱水總量約70億立方米左右,折合每年5000多萬噸標準煤的發熱量。截至2005年年底,我國每年直接利用的地熱資源量已達44570萬立方米,居世界第一位。在全國地熱水利用方式中,供熱采暖占18.0%,醫療洗浴與娛樂健身占65.2%,種植與養殖占9.1%;其他占7.7%。雖然目前地熱在能源結構中占的比例還很小,但地熱資源的利用,可以減少常規能源的使用,減少環境污染,開發利用潛力十分巨大。
 
  (2)地熱能發電
 
  我國適于發電的高溫地熱資源主要分布在西藏、云南、臺灣等地區。著名的西藏羊八井地熱電站從1977~1991年的14年內共裝機25.18MW,最后一臺3MW機組于1991年初投入運行。自1993年以來,年發電均保持在1億度左右,截至2002年5月,羊八井地熱發電總量達16億度,電站年平均運行4300小時(羊八井地熱電廠生產科,2002),羊八井地熱電站全年供應拉薩的電力為41%,冬季超過60%。在西藏電力供應中發揮了重要作用,為缺煤少油的拉薩名城供電做出重大貢獻,不愧為世界屋脊上的一顆明珠。在加速開發羊八井深層熱儲的同時,國家又加大投資開始了羊易、朗久、那曲等地熱電站的開發建設,有的已初具規模。云南騰沖熱海熱田也是我國著名的高溫熱田,在此建設萬千瓦級地熱電站。
 
  (3)地熱能采暖(制冷)
 
  利用地熱水采暖不燒煤、無污染,可晝夜供熱水,可保持室溫恒定舒適。地熱采暖雖初投資較高,但總成本只相當于燃油鍋爐供暖的四分之一,不僅節省能源、運輸、占地等,又大大改善了大氣環境,經濟效益和社會效益十分明顯,是一種比較理想的采暖能源。地熱采暖在我國北方城鎮也很有發展前途。北京、天津、遼寧、陜西等省市的采暖面積逐年增多,已具一定規模。天津市地熱采暖面積已超過300萬平方米(到1995年底),如以每平方米供暖消耗煤35公斤計,則可節省105萬噸標準煤。西安市是著名的六朝古都,近年來地熱開發快,規模大,起步高,1996-1997兩年就有13地熱井投入使用,主要用于采暖、洗浴、旅游等。據不完全統計,河南省目前18個省轄市均有地源熱泵工程項目。已建成地源熱泵項目千余個,以地下水源熱泵項目為主,應用建筑面積超過2200萬平方米。目前我國供暖制冷面積已達2億平方米。國家初步計劃在未來5年,完成地源熱泵供暖(制冷)面積3.5億平方米,預計總市場規模至少超過1000億元。建筑是能耗大戶,而空調更是耗費了其中60%~70%的能量。地源熱泵節能空調熱平衡技術能為住宅綜合節能50%~70%,運行費用為普通中央空調的50%~60%。
 
  (4)地熱溫室
 
  全國地熱溫室面積目前已超過100萬平方米,其中22%在河北省。全國有17個省區在進行地熱水產養殖,魚池面積達160萬平方米。如北京的小湯山地熱聯營開發公司用5公頃地熱溫室種植綠菜花、紫甘蘭、玻璃生菜等優特種蔬菜。湖北省英山地熱開發公司地熱養殖尼羅非魚、淡水白鯧、草胡子鯰、甲魚、牛蛙等,每年向社會提供大規格優質魚種。河北省黃驊的中捷友誼農場建成我國北方最大的地熱越冬魚場。地熱溫室豐富了人民的菜籃子,為改善和提高廣大人民群眾的生活水平作出很大貢獻。
 
  綜上所述,地熱能是一種應用前景十分廣闊的新能源。通過長期的利用實踐,人們認識到在地熱資源的開發利用中應根據資源條件,貫徹因地制宜,合理開采,避免浪費,綜合利用,提高熱能利用率的方針。可喜的是,隨著我國社會經濟的發展,地熱能的開發水平逐步提高,已從單一的粗放型利用向綜合的集約化利用發展,它必將為我國社會主義現代化建設做出更大的貢獻。2012年國務院總理溫家寶考察冰島最大的地熱電站赫利舍迪地熱電站考察,中石化與冰島奧卡公司簽署協議,擴大地熱資源開發合作。為實現到2020 年非化石能源占一次能源消費比重15%的目標,“十二五”期間,要加快推動地熱能產業的發展。在《可再生能源發展“十二五”規劃》中,有關地熱能利用的目標是,“到2015年,各類地熱能開發利用總量達到1500萬噸標準煤,其中,地熱發電裝機容量爭取達到10萬千瓦。”我國的地熱能開發利用仍需長足努力。
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