地热资源的开发应用前景.docVIP

地热资源的开发及应用前景 环境101硕 周冰 2101212 摘 要：地热资源有节能减排、高效利用和价廉量稳的三大优势，20世纪70年代以来，国内外都在大规模地利用地热资源来发电、供暖。我国地热资源潜力大，应用前景广阔，地热资源开发利用发展较快；但仍存在着勘查评价程度低、回灌量小，勘查严重滞后于开发，尚未进行干热岩利用技术研究，缺乏地热资源信息管理系统等问题。应对全国地热田进行勘查，对浅层地热资源进行调查与监测，开展干热岩地热资源发电利用专题研究，开展全国地热资源现状调查评价与区划工作，为将来的大规模应用打下坚实的基础。 关键词：地热资源；开发；现状；对策；前景 地热资源是一种清洁的可再生能源，地热水、地热蒸汽、干热岩、浅层地温能是地热资源的主要组成部分，而科学开发利用和有效保护地热资源，实现地热资源可持续利用，对于减少二氧化碳排放、发展低碳经济具有重要的意义。 1 地热资源的优势 地热资源与其他矿产资源以及其他可再生能源相比，在开发利用方面具有明显的节能环保、高效利用和价廉量稳的优势。 1.1低碳节能环保 地热是一种清洁、廉价、可再生和可直接利用的新能源。开发利用地热资源可替代大量的煤炭和天然气等石化能源，有利于改善现有的能源结构，有利于降低能源消耗和成本，有利于最大限度地减少废气、粉尘、噪声污染等。据估算，我国目前探明的可开采利用的地热资源约折合每年3284万吨标准煤的发热量。以平均每消耗一吨标准煤向环境排放22.6kg二氧化碳、17.87kg二氧化硫、15.39kg烟尘、7.50kg工业粉尘、96.06kg工业固体废弃物计算，开采地热资源每年将减少二氧化碳排放量742180吨，二氧化硫排放量586851吨，烟尘排放量505408吨，工业粉尘排放量246300吨，工业固体废弃物排放量3154610吨等，可见开发地热资源对于节能环保具有重要的意义。 1.2 高效利用 地热资源的高效利用表现在两个方面：一是利用面广。地热资源可以广泛应用于生产、生活的许多领域，如发电、供暖、疗养、种植、养殖、制冷（利用热泵技术）等等，这些优势是其它资源无法比拟的；二是利用率高。地热资源的利用系数（可利用时间与全年总时间的比值）在所有可再生能源中是最大的。据联合国世界能源评价报告的对比数据，全球地热资源的平均利用系数为72％，许多先进地热发电机组高达85％—95%。地热资源的利用系数是风能的3.6倍，是太阳能的5.4倍。 1.3 价廉量稳 从电力建设成本来看，地热发电大致1万元人民币装机1KW，与风力发电成本相当，但与太阳能光伏发电约10万元人民币装机1KW相比，建设成本要低很多。另外，风力、太阳能、潮汐能的开发利用都与气候条件密切相关，往往造成开发利用量的不稳定性和间断性，地热的开发利用则不存在此类问题。 2 国外地热资源开发利用状况 从世界范围来看，利用温泉洗浴已有数千年历史，但只是在20世纪，地热资源才大规模用来发电、供暖和进行工农业利用，地热开发利用的步伐在20世纪70年代初开始加快。据统计，目前全球有27个国家利用地热发电，总装机容量约10700MWe，利用地热发电所生产的电力达67246GW.h/a，平均利用系数为72%（一年中有72%的时间在工作）；地热直接利用的国家有78个，总设备容量约为50583 MWt，利用热能121696GW.h/a。美国、意大利、日本、冰岛、新西兰、印度、菲律宾等世界上地热资源丰富且开发利用较好的国家，地热在整个国民经济中已起到重要作用。如冰岛全国87%的供暖靠地热，菲律宾电力供应中地热发电已占21%。 另外，由于地源热泵技术的采用，使热源的可利用温度低至5℃左右，过去所谓“地热资源在分布上有局限性”的观念已被改变，这为地热资源的开发利用打开了一个新窗口，且大大提高了整个地热在能源系统中的地位。如瑞士是一个传统意义上没有地热资源的国家，但采用热泵技术后，1995年就可以利用浅层地温能提供228GW.h/a的热功率于地热供暖。据2010年世界地热大会（印尼的统计数据，向本次世界地热大会报告地源热泵利用的国家有43个，地源热泵的年利用能量已达到214782TJ（1012焦耳），近五年平均年增长率达到19.7%。世界地源热泵的应用集中在北美、欧洲和中国。按美国和西欧典型家用机组的平均容量12 kW计算，2010年世界累计装机294万套，是2005年的2倍，是2000年的4倍。 3 我国地热资源勘查开发现状 3.1 勘查评价现状 20世纪90年代以来，随着国民经济的发展，人民生活水平的提高，特别是旅游和房地产业的蓬勃发展，强劲的市场需求，推动了地热资源的勘查开发，开发地热的地区越来越多，地热井越打越深(已超过4000m)。但国家用于地热勘查的投资却大幅度下降，地热勘查工作进展缓慢，