地熱能的實際應用與發展趨勢

摘 要：當今我國乃至于國際社會均面臨著能源匱乏的難關，而地熱能的開發與利用，則能夠有效解決資源匱乏的問題，同時減少資源利用對環境的有害影響。其作為替代能源，無論是用于供電、供熱或是其他方面，都有利于擺脫能源短缺的困境。因此我國自七十年代便開始了針對地熱能的應用研究，并且將地熱能納入了新能源與可再生能源的發展綱要。由此可見，地熱能將成為未來社會能源開發的重點，因此本文將針對性探討地熱能的實際應用發展，望供參考。

關鍵詞：地熱能;能源應用;能源短缺;

地熱能是我國能源領域當前研究的重點所在，隨著社會的發展，能源的應用愈發廣泛，重要性也愈發得到體現。但是煤炭等能源作為不可再生能源，隨著人類的不斷取用，最終必然會呈現出匱乏、短缺的趨勢。加之社會發展初期，為了趕超發達國家的工業發展進度，我國的能源消耗嚴重，能源匱乏的問題也愈發嚴重，進而使得人類社會的可持續發展面臨危機，而尋找替代能源則是維持社會可持續發展的必要途徑。地熱能作為清潔能源、可再生能源，必將成為重點開發的對象。

一、地熱能的概念與產業化情況總結

（一）地熱能簡介

所謂地熱能，是從地殼當中提取出的天然熱能，其是地核的熔巖所散發出的熱力，大眾所熟知的地震以及火山爆發等，便是地熱能爆發出的能量所引發的現象。地球內部溫度高達七千攝氏度，即便是在相對更加接近地表的部分，例如距離地表八十到一百公里左右的區域，溫度也能夠達到650至1200攝氏度。巖漿的翻涌，與地下水的流動，會使地熱被傳送到更加接近地表的位置，直到距離地面一到五公里的位置。而直接對這種熱能進行提取，則是最直接的能源應用方式之一。

二、地熱能的應用領域與產業化現狀總結

（一）地熱能的應用領域

地熱能的主要應用領域主要包含以下幾個方面。其一是地熱供暖，也是地熱應用最基本的領域之一。即是直接利用地熱能去滿足建筑的供暖需求。這一熱能利用方式是十分直接簡便的，特別是對處于寒冷地帶的國家來說，地熱供暖更是必要的供暖手段。作為處于高寒地區的國家，冰島早在1928年便已經建立了世界上首個地熱供熱系統，是當前對于地熱能開發與利用最為先進的國家。如今冰島雷克雅未克的地熱供熱系統每小時能夠從地下抽取七千七百四十噸高達八十攝氏度的熱水，這些熱水足夠十一萬居民日常生活使用，可見供熱系統已發展得非常完善。也正是因地熱能是清潔能源，因此雷克雅未克當前被稱為“世界上最清潔無煙的城市”。其二是地熱發電，這也是最主要的地熱能利用手段，是高溫地熱流體應用的首選方向。地熱發電與火力發電同樣是對能源的轉換，是將蒸汽熱能轉化成機械能的技術手段。但是地熱發電并不需要大體積的鍋爐設備，同時也不需要燃料，是對地熱能更加直接的應用。但是需要利用“載熱體”將能源傳送至地表，當前的熱載體普遍為天然的熱水與蒸汽。其三是地熱醫療養生，這一行業當前有著十分理想的發展前景，熱礦水本身含有諸多礦物質，不但可以在經過加工后成為補充微量元素的飲用水，同時也可以開發為療養身心的溫泉。其四是地熱務農，我國作為農業生產大國，農業領域的能源應用自然是重要課題，而地熱能在農業中的實際應用同樣是有著重要作用的。例如可以利用地熱能維持溫室溫度，或是給沼氣池加溫等等。當前我國天津、北京、云南等多個地區都有將地熱能用于地熱溫室的例子[1]。

（二）產業化現狀總結

結合當前全國的地熱相關技術開發、利用規模等諸多信息，總結產業化現狀如下。其一是地熱相關的標準與法規建設，當前依然有待進一步優化。特別是地面與地下的熱能工程施工，相關的技術規程即標準依然缺乏完善性。相關企業亦缺乏專業性。一言蔽之，當前的行業與企業標準均需優化。其二是地熱供熱產業，天津地區已經建立了地熱供熱面積達到八十萬至一百萬平方米的小區，全國范圍內當前已實現八百萬平方米的覆蓋。雖然覆蓋面積正在不斷拓展，但是整體較比國際整體水平依然相對落后，當前正在逐漸轉向集約產業形式。其三是我國地熱發電產業的商業化運行當前已經得到了保障，國內已經獨立完成了地熱電站的建設，且規模達到三十兆瓦以上，單機可達十兆瓦。其四是地熱鉆井產業，當前我國華北地區，已經具備十五臺套3200m型地熱鉆探設備，已建立起全國最大規模的地熱鉆探群，技術水平已經能夠完成五千米深度的地熱鉆探工程。這一趨勢說明我國的地熱鉆探產業發展已經向著規模化、專業化的方向不斷推進。其五是地熱監測體系，雖然當前依然處于研究測試階段，且沒有進入工業化運行階段，但是回灌與生產體系都正在完善[2]。

三、地熱能的發展趨勢與前景分析

（一）發展趨勢探討

地熱能的發展優勢是體現在多方面的，一方面地熱是十分理想的清潔能源，對于生態環境無危害，最為重要的是不會加速暖化效應，是許多不可再生能源的理想替代能源，包括核能與煤炭等等。另一方面地熱能的穩定性更強，根據當前的研究現狀來看，太陽能與風能的實際應用始終無明顯突破，主要是因這兩類能源具備不穩定性的特征，而地熱能則能夠穩定提取、利用。但是當今的地熱能應用發展并不是一帆風順的，地熱能的產業形成當前缺乏專業的技術以及充分的資金作為支持，這也是新能源產業的普遍問題。基于資本密集型的行業屬性來看，地熱能產業從前期的策劃、投資、建設到實際運行，并獲取收益，要經歷一個漫長的周期，因此對于商業機構來說，并不是一個具有吸引力的投資項目，但是政府從戰略發展的角度出發，則應當給予地熱能項目一定的資金以及政策支持，包括但不限于放貸優先權以及稅負降低等等，這樣則能夠吸引更多投資者參與相關項目的投資。地熱能的利用是基于鉆探開采才能夠達成的，因需要耗費大量成本去完成整個鉆探開采過程，如果無法精準找到蘊藏大量熱能的地熱帶，便會導致成本的不必要消耗。因此當前的地熱工程已經引入了常規能源開采工程的能源勘測設備，而且世界各國也都在積極探索更加精準可靠的地熱勘探技術與設備。當前世界上已經有四十余個國家將地熱能的開發與利用列入了國家整體發展的議程當中，對于地熱能的重視可見一斑。

（二）發展前景分析

技術的發展往往與民生有著直接關系，也是社會大眾認識并認可一種能源的最直接的方式。因此當前地熱能的發展依然滲透進了大眾的生活，基于地熱能的溫泉設施便是地熱能開發的熱門領域，而且有著十分可觀的市場前景。此處以我國陜西地區為例，陜西有著豐富的地熱資源存儲，更有兩處溫泉勝地，即咸陽與西安臨潼，兩個地區的溫泉都在全國享有盛譽，不但帶動了本地的經濟發展，推動了當地旅游業的興盛，同時也帶動了當地對于地熱能的開發熱情，讓更多民眾了解到地熱能并且認可地熱能的重要性。除此之外，地熱發電領域作為地熱能研究最基礎的領域，也有著可觀的發展前景，我國當前已經結合地熱能的開發與實際應用情況，制定了初期，中期到長期的三個階段發展目標，提出了相應的能源開發、研究與應用任務。隨著相關研究的不斷深入，地熱能在京津冀以及藏滇等地已經廣泛用于當地的民居采暖、發電以及作物灌溉[3]。

結語：

綜上所述，地熱能是一種清潔、無危害的基礎能源，在資源短缺的當今時代，其在社會的普及是必然趨勢，也是民心所向。對于地熱能的開發，是利國利民的有利措施，但是就當前的發展現狀來看，地熱能探索依然處于不成熟的階段，需要社會的大力支持。相信隨著地熱能的研究、開發與應用不斷深入，其對社會的重要影響必然會得到進一步體現。

參考文獻：

[1]馬偉斌，龔宇烈，趙黛青，等.我國地熱能開發利用現狀與發展[J].中國科學院院刊，2016，31（2）：199-207.

[2]郭德天.淺層地熱能開發與應用現狀[J].中國科技縱橫，2013（16）：198-198.

[3]李寧波，李翔，楊俊偉，等.地熱能在區域能源領域中的應用和發展[J].城市地質，2020，15（1）：9-15.

作者簡介：作者簡介：邢春雷1972年2月出生，性別男，滿族，籍貫內蒙古豐鎮市，工程師，大學本科學歷，主要研究方向熱能工程，