由 藍
(沈陽化工大學,沈陽 110000)
美國地下巖石中蘊藏著巨大的地熱資源,是美國現有火電裝機容量的10倍,根據有關調查,美國地熱發電總和已到達3,150兆瓦[1]。它是世界上地熱能發電量最高的國家。在使用淺層地熱能方面,它也處于世界前列。據統計,美國有60萬臺熱泵,占據世界總熱泵的40%[1]。最近幾年,美國相繼頒布了相關法律和計劃,明確規定這些政策,以此增加研發投資,強化稅收政策支持,加強地熱數據共享以及加快人員培訓。在很大程度上,它刺激了美國地熱能的迅速展開。
冰島處在北美和歐亞構造板塊的交界處。獨特的地質構造使它坐擁世界上最豐厚的地熱資源。現在,冰島在人均直接運用地熱能方面居世界首位,占該國能源總利用量的55%,它還占該國地熱能使用量的64%和該國熱能的94%[2]。冰島先進的地熱開發技術、地熱采暖技術和地熱能梯級運用技術是屬于世界一流,發電能力可達到7,200兆千瓦時。
淺層地熱能的開發及應用基本是基于地源熱泵技術給建筑物實行供暖和制冷。與歐美等先進國家相比,我國對地源熱泵技術的利用即使起步較晚,只是發展快,他的規模和規模已遠遠超過國外。地源熱泵技術基本運用地下200 m的淺層恒溫層當做熱量交換體,在冬天獲取熱量,在夏天獲取冷卻,然后運用地下管道巡回模式及熱量將冷熱傳到建筑物的需求端。地源熱泵系統的優勢為運作穩固、環境保護、不被環境溫差影響,在特別的天氣條件下穩定開發利用。長久來看,一直以溫泉治療為主。按照有關數據整合有效的能源供應。地源熱泵技術已經在中國引入了20多年。經歷了十多年的迅速發展,已被業界公認是一種主要的淺層地熱能利用方法。
水熱型熱能的開發運用基本用在取暖、溫泉、種植等。此方法基本是提取深層地下熱水的方式實行。因為經過這種方法簡單便捷、經濟地開發了地熱能,在最近十年中,它在中國快速展開,尤其是在地熱取暖上面,由河北的縣城到陜西再到其他省市及其他地方。利用地熱能來供熱已經成為大規模發展。最近幾年,跟隨環保意識的更加一部增加,部分地區也出臺了有關文件,加強控制地下水的提取;水熱地熱能供熱項目需要“灌溉和固定抽取”,以確保同一層的地下水100%回收灌溉。這樣的措施毫不影響水熱地熱能的開發運用。
無干擾地熱能利用是最近幾年在中國流行的的創新地熱供熱技術。中深層地熱能的無干擾加熱技術是運用鉆機在地下鉆出的深度(通常為2 000~3 000 m,可以是單口井,也可以是對接井),然后在運用特殊換熱器把熱量輸出深部地下熱量。一種通過熱泵設備加熱地面建筑物的全新技術。該技術與水熱地熱利用技術的差別在它不運用地下熱水,對地下水環境的干擾基本沒有,并且可以在任何地方交換地熱。它是一種特定的分散式能源。鑒于這種中深度加熱技術的諸多優勢,此技術已我國部分省市得到了強力普及。
我們國家的地熱發電始于70年代。那時,中低溫地熱能是基本發展趨勢,在江西、廣東等地創建了諸多地熱發電示范基地。隨后,我國開始涉足中高溫地熱發電,并在西藏完成創建我國第一座中高溫地熱發電站。但是,此后相當久的一段時間,我國的地熱發電基本滯留了。最近幾年,地熱發電漸漸被大眾所關注,許多地熱發電項目正在建設中。臺灣、西藏南部、云南西部及四川西部是中國高溫熱液地熱資源的主要分散區域,它們是未來地熱發電的潛在地區。中國擁有豐富的熱干巖資源,但干熱巖地熱發電(強化模式地熱發電)技術與發達國家相比大量時間落后。但在時間不長的未來,運用各種技術突破,我國的地熱發電會獲得不同的發展。
面對環境污染及氣候轉變無常,完成發展方法的變化,急切要調整能源結構。我國已將綠色發展提高到從未有過的水平。地熱利用即將迎來歷史性的發展機會,地熱開發利用的最好發展機會的到來。按照我們國家能源局有關推動地熱能的政策,到15年時,地熱能供熱和制冷面積已經達到5億平方米,裝機容量地熱發電將到達10萬千瓦,全年利用數量將有2000萬噸的煤[3]。到20年,地熱能開發利用會到5000萬噸的煤。所以,我們國家地熱資源的開發利用具備極大的發展空間。
根據國家的宏觀計劃的角度來看,地熱發展的未來趨勢也是極高的。根據我國的城市化創建來說。我國的城市建筑面積大于500億平方米,供熱/制冷需要大于100億平方米,現在僅運用4億平方米的地熱取暖及制冷,地熱發電的裝機內存儲量只有2.78萬千瓦,將來的發展前景極為巨大[3]。
目前,我國的地熱工業已經成為了由中石化等大公司當主體的市場結構,發展的有利條件十分明顯。從自身發展意識而言,中石化已將新興公司建立為專門的新能源企業,成為了以地熱能品牌為方向,把國外工程服務當做依托,依托中石化整體上游、中游和下游優點,促進綜合利用的優勢將太陽能和生物質能等新型能源的發展將成為地熱與新能源整合運用的生產鏈接。
有外面具有優勢的環境上來說,中國石化可以依靠國家電網計劃來完成“三北”新能源的開發。例如,根據國家能源規劃的標準,中國國家電網公司已于15年開始建設部分地區的特高壓電網,并正在規劃有關地域的特高壓輸電線路。這部分新能源的開發運用計劃的優點,極大地推動了地熱資源的開發運作,完整表示出地熱資源、太陽能、風能等新型能源具備較好地展開情景[4]。
地熱資源是一種全新的新型能源。由于時代逐漸的改變,世界正在尋找新興能源的突破。我國雖然地熱資源非常豐富,只是利用率還沒有達到預期效果。高效增強熱意識,提高地熱開發團隊的集體素質,健全開發利用所需要的的技術,合力的推動了熱能利用。開發地熱能時,一定要及時看著保護環境。地熱資源即使擁有環保型新能源的特征,但根據情況,運用、合理想利用、處理問題上,必須一直關注環境保護、以保護發展,保護發展。充分有效地利用地熱資源,以此促進民族工業化未來的良好發展。