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文档简介
摘要:
地热能利用的现状和进展
本文分析了世界地热资源贮存和开发利用的现状,并以冰岛、美国、日本、墨西哥以及中国的地热开发利用状况和各国争辩者在该领域的争辩成果为分析的重点,从经济和技术两方面比照分析,基于此觉察地热开发利用进展中潜力大,应用前景宽阔,地热资源开发利用进展较快等方面的优势以及存在开发不当简洁造成破坏和污染环境;开发利用水平低;对常规能源和经济形势等因素格外敏感等方面的缺乏,最终指出我国地热开发利用将以循环经济可持续进展为指导,实施梯级利用,扩大在建筑、旅游、农副产品等方面进展的趋势等相应的对策。
前言:
能源和环境是当今人类面临的两大问题。原国家发改委能源局局长张国宝在国际可再生能源大会上说:“使用可再生能源是解决人类现阶段遇到的能源资源和环境问题的最根本方法。”
世界地热进展趋势,主要表达在以下方面:从高温地热发电转向中低温地热非电直接利用;从地热资源丰富国家向地热资源相对贫乏、甚至“无”地热资源国家延长;从浅层地热能的开发利用向深部地热进军;热泵技术的承受使地热能的开发利用跨上台阶;温泉洗浴日益受到人们青睐并具有宽阔的市场前景。
中国地热能开发利用面临前所未有的机遇与挑战—节能环保、二氧化碳减排、绿色能源,但是也存在一些问题:包括如何连续保持我国地热直接利用世界领先地位;承受热泵技术,科学开发浅层地热资源;向南方特别是长三角、珠三角地区扩展,解决热泵空调问题;向深部进军—开展我国“增加地热系统”开发利用的前期调研和预备工作。
国内外争辩现状:
地热资源的概念
地热是指地球内部所储存、产生的热量。能够经济的为人类所利用的地球内部热量,称地热资源。地热能是可再生资源。地热资源的现代涵义包括:地热过程的全部产物,指自然蒸汽、热水和热卤水等;由人工引入〔回灌〕热储的水、气或其他流体所产生的二次蒸汽、热水和热卤水等;由上述产物带出的矿物质副产品。目前,可利用的地热资源有:自然出露的温泉地热资源;通过热泵技术可开采利用的浅层地热资源;通过人工钻井直接开采利用地热水〔气〕资源和干热岩体中的地热资源。
近几年地热的开发利用现状及各国的争辩成果
随着传统的能源对环境的影响越来越大,可再生能源的消灭为缓和和解决国际范围内的能源危机指明白方向。地热能源作为一种可再生能源为世界经济的进展带来了巨大的效益。具有很多有益的开发特性,地热属于综合性清洁矿产资源,功能多,用途广,可供发电、采暖等利用,还是一种可供提取溴、碘、硼砂、钾盐、铵盐等工业原料的热卤水资源和自然肥水资源,还是医疗热矿水和饮用矿泉水资源以及生活供水的水源。国内外的开发利用实践说明,其社会、经济和环境
效益均很显著,在经济进展中起着越来越重要的作用。
〔一〕地热开发的主要领域
地热能的开发利用包括发电和非发电利用两个方面。世界各国利用地热能的阅历说明:高温地热资源(150℃以上)主要用于发电,发电后排出的热水可进展逐级多用途利用:中温(150℃以下90℃以上)和低温(90℃以下)的地热资源则以直接利用为主,多用于采暖、枯燥、工业、农林牧副渔业、医疗、旅游及人民的日常生活等方面。
地热直接利用
目前,世界上已有70多个国家对地热水直接利用,年利用总量达72622GW,年增长率为12.9%。我国目前地热直接利用能量居世界首位,年利用达12604.6MW,对中低温地热直接利用的开发量到达3056GW,其设备容量到达
107.79GW,随着我国社会经济的增长,对地热资源的开发仍将以10%—12%的速度增长。到2022年,全世界已有24个国家利用地热发电,地热发电总装机容量8900MW,所生产的电力达56800GWh。有72个国家直接利用地热,设备容量
27828MW。如冰岛全国87%供暖全部靠地热,每年可节约资金113亿美元。
地热发电
截至2022年,世界上已有24个国家建立了地热电站,总装机容量8900MW,目前的运行容量为8000MW。据2022年世界地热大会对各国地热发电总量的统计:美国2544MW,居世界首位,菲律宾1931MW居世界第2位,其次是墨西哥、印度尼西亚、意大利、日本、西兰,我国排名第15位。
〔二〕世界主要国家地热资源利用状况
冰岛
冰岛是目前地热开发利用程度最高、阅历最丰富的国家。全国分布有高温蒸汽田26个,低温地热田约250个,自然温泉800余处。冰岛地壳厚度0—10km范围内的地热资源总量为3亿TWh(1TWh相当于1亿度电);地壳厚度0—3km范围内的总量为3000万TWh;技术上可利用的为100万TWh。假设将全部地热能用来发电,每年可发电800多亿度。冰岛地热资源的勘查与开发由国家统一治理,不允许私有公司参予其中。冰岛87%的家庭使用地热取暖全国每年由此节约燃料开支
上亿美元。
地热发电占国家总发电量的19%以上。地热发电站装机容量总计200MWe,排名世界第八位。2022年地热发电总量是1658GWh,占国家总发电量的19.1%。全冰岛约有160个游泳池,其中有130个利用地热能加热。大多数是全年开放的露天游泳池,主要用于消遣和游泳训练,依靠独特的地貌和众多温泉疗养区,每年吸引着逾百万外国游客。冰岛直接利用地热资源进展生产海藻、烘干鱼产品、宠物食品的烘干等行业。另外全国融雪系统的总面积约74万㎡,首都的约55万
㎡。
美国
美国是世界地热发电装机容量最大的国家,同时也是利用热泵技术供温存制冷最好的国家。美国始终乐观应用地热发电,地热装机容量从1990年的2774MW、1995年的2816MW,降到2022年的2228MW。2022年地热装机容量占全国总装机容量的0.25%,地热发电量大约占全国能源供给量的0.4%。在加利福尼亚,1994年以来就没有修建地热发电站的打算,到2022年打算增加98MW地热发电站。美国地热直接利用领域主要集中在水产品养殖、洗浴和游泳、供温存温室。由于热泵技术的成熟,使得热泵在全国得到推广。现在从一般房屋和公寓至居住面积为278
平方米的住房,每月支付供温存制冷费15—40美元,这是一般家庭都能付得起的。
日本
日本地热资源丰富,因处于太平洋火山带,拥有火山245处,活火山65处,
温泉2200处,热水井22022处。日本格外重视地热资源开发,广泛用于农业栽培、农产品加工、动物饲养、农业浇灌等。日本国家对一些地区投资进展勘探,以削减地热开发的风险。1995年在11个地热田中安装了总容量为312.3MW的12个发电机组,该装机容量相当于2022年全国总装机容量的0.23%,发电量的
0.36%。政府1995—2022年投资4.671亿美元,比1990—1994年的6.32亿
美元和1985—1990年的7.273亿美元有所削减。日本位于环太平洋火山活动带上,有着丰富的地热资源,他们依据这些优势建起温泉保健所700多家,温泉旅馆一万多个,并利用地热显示和火山地貌等独特景观开展旅游。日本格外重视地热资源开发,广泛用于农业栽培、农产品加工、动物饲养、农业浇灌等。
墨西哥
墨西哥目前是全世界第三大地热发电的国家,仅次于美国和菲律宾。在3个地热田安装了755MW的装机容量,占全国总装机容量的2.11%,总发电量的3.16%。普列托峰〔CerroPrteto〕是世界其次大热气田,2022年装机容量达
720MW,有9个发电机组,平均工作效率为92.4%,打算在2022年增加第4个
20MW机组。LosAzufres地区的装机容量达93MW,有8个5MW发电机组,一个50MW发电机组,地热温度265—360℃,井深835—2095m。LosHumeros的装机容量达42MW,1990和1993年投产了7个5MW发电机组,打算2022年增加50MW装机容量。到2022年增加325MW地热发电装机容量,提高地热发电在全国的比例,最大约为4%。
〔三〕中国地热的开发利用概况
我国是一个地热资源较丰富的国家,特别是中低温地热资源(热储温度〔25
—150℃〕几乎普及全国。全球地热能“资源基数”为140×106EJPa,我国为11
×106EJPa,占全球7.9%。近年来地热直接利用均以每年速率增长,目前以直接利用设备装机容量的产量居世界之首。但地热发电几年来增容较少。
我国地热资源主要分布于构造活动带和大型沉积盆地中,主要类型为沉积盆地型和隆起山地型。沉积盆地传导型中低温地热资源,主要分布于华北平原、汾渭盆地、松辽平原、淮河盆地、苏北盆地、江汉盆地、四川盆地、银川平原、河套平原、准噶尔盆地等地区,以及分布于东南沿海地区和胶东、辽东半岛的中低温地热资源。据初步估算,全国仅2022m以浅的主要沉积盆地储存的地热能量就达73161×1020J,相当标准煤2500亿t,地热水可开采资源量为每年68亿,所含热能量为963×1015J,折合每年3284万t标准煤的发热量。
中国已觉察地热特别3200处,已打地热井2022多眼,评价的地热田有
50多处。中国的地热主要应用于取暖(面积近800万㎡)、水产养殖(面积近300万㎡)、浴疗(1600多处)、农业和医药等。据有关部门统计,近年我国年开采地热水量超过3.45×,年利用总热量1776.31MW,折合191.2万t标准煤燃烧的热量。由于受地热资源分布和开发利用条件的限制,我国地热发电在世界22个地热发电国家中排列第14位,地热装机总量为32.08MW,其中88%集中在西藏,拉萨电网中地热发电占60%。20世纪70年月主要利用中低温地热资源,先后在广东邓屋、湖南灰汤、江西宜春、广西象州、山东招远、辽宁熊岳、河北怀来等地建地热发电试验电站。由于温度偏低多数已停用。
此外,我国地热资源分布与经济区和城市规划区相匹配。以环渤海经济区为例,该区的北京、天津、河北和山东等省市地热储层多、储量大、分布广,是我国最大的地热资源开发区。同时地热综合利用价值高。我国地热资源以水热型为主,可直接进开放发利用,适合于发电、供热、供热水、洗浴、医疗、温室、枯燥、养殖等。我国中低温地热资源应用广泛,主要是取暖、洗浴疗养、种养殖及烘干等直接利用地热资源。
中国温泉资源格外丰富,且类型齐全,分布广泛,作为旅游景区的开发前景可观。云南省计有温泉931处,居全国首位,其次为西藏自治区306处,四川省305处,广东省282处,福建省172处,湖南省130处,台湾省105处。我国有温泉疗养院上千家,华北有知名的北京昌平小汤山、太行山城南庄、阜平热泉、燕山马兰峪等。近年来地热浴疗进展很快,仅河北平山温塘一地就建有温塘地热浴疗场所近40家。广东省恩平市,自从开发三处温泉点的温泉乐园和度
假村等旅游工程后,有力地促进了地方经济进展,仅2022年就接待中外游客133
万人次,全年收入4.8亿元,上交税金620多万元。
利用地热水采暖相比燃煤来说,无污染,可昼夜供热水,可保持室温恒定舒适。地热采暖在我国北方城镇拥有宽阔的进展空间。北京、天津、河北、陕西等省市的采暖面积逐年增多,已具确定规模。2022年底天津市地热采暖面积1000万㎡,如以1平米供暖消耗煤35kg计,则可节约350万t标准煤。地热建筑房地产业逐步进展,截止2022年上半年,河北省浅层地能应用建筑面积640万
㎡。
从技术和经济方面的比照分析
〔一〕日本关于地热进展利用的技术和经济扶持
⒈制订了地热发电长期规划目标。
05年日本地热发电装机容量52万千瓦。经产省估量,2022年增加到2倍以上即120万千瓦,2030年增加到190万千瓦。
在技术及资金上赐予救济。
为了在技术上及资金上救济地热发电,日本经产省牵头成立了由电力公司负责人、相关学者组成的争辩会。09年4月,对地热电站的前期投资赐予资金救济。
补贴开发费用。
为普及地热发电,日本经产省强化救济扶持政策,增加开发地下资源建立发电设备的相关补助。目前政府补助2成开发费用,正争辩将补助提高至三分之一。估量2022年开头实施,正在拟订具体打算。
〔二〕美国关于地热进展利用的技术扶持
美国麻省理工学院联合国家试验室18位专家,历时两年,2022年完成科技进展战略报告《地热能的将来—增加地热系统对21世纪美国的影响》。这个争辩报告既是30年来世界增加地热系统争辩、试验的总结,也是建议美国大规模开展增加地热系统争辩、试验、示范和商业化开发的规划建议书。增加地热系统地热储量大得惊人。该报告按保守的估量,只要开发出深层地热能地质储量的2%,是美国2022年一次能源消耗总量的2022倍。
美国能源部组织“可再生能源国家试验室”和另外几个国家试验室专家耗时8个月,完成了对于增加地热系统技术的评估,2022年初出版了报告,对MIT报告赐予充分确定,提出了科技研发方向。
美国能源部在EGS技术研发方面支持的工程有:井下水泵、裂隙特征描述、高温测井仪及传感器、流体成像、激发推想模型、示踪剂与示踪数据解释技术、层间封闭技术。这些技术也适用于水热型地热资源开发利用。
2022年美国地热市场年报认为美国地热市场潜力巨大,主要位于西部,应当增加人才培育和提高钻探力气。
〔三〕瑞士关于地热进展利用的技术扶持
瑞士是一个常规水热型地热资源比较缺乏的国家,全国迄今没有觉察一个温泉。但是,为了开发清洁能源、支持可持续进展,在政府的引导下,充分利用技术进步带来的机遇,大大推动了地热资源的开发利用,单位国土面积的地源热泵直接利用量在世界上名列前茅,2022年在瑞士巴塞尔建立了增加地热系统
〔EGS〕试验场。
〔四〕中国较于日、美、瑞士在关于地热进展利用的经济和技术上的缺乏和其他可再生能源起步阶段一样,我国地热能形成产业的过程中面临的最大
问题来自于资金和技术。
资金短缺。由于我国尚属进展中国家,经济相对落后,国家财力缺乏,这就打算了国家不行能拿出可与西方国家均衡的资金开发地热资源。
地热产业属于资本密集型行业,从投资到收益的过程较为漫长,一般来说较难吸引到商业投资。可再生能源的进展一般能够得到政府优待政策的支持,例如税收减免、政府补贴以及获得优先贷款的权力。在相关优待政策的指引下,投资者们将更有兴趣对地热工程进展投资建立。
地热开发技术问题。地热能的利用在技术层面上有待进展的主要是对于开采点的准确勘测,以及对地热隐蔽量的推想。由于一次钻探的本钱较高,找到适宜的开采点对于地热工程的投资建立至关重要。现在,地热产业实行引进石油、自然气等常规能源勘测设备,为地热能查找准确的开采点。
地热投资的凹凸及资源利用是否合理,不仅直接与地热前期勘探、钻探、规划等有关,而且与地热利用技术存在亲热关系。技术方法的应用不仅可以削减投资,而且可以大大节约资源,削减铺张。
如天津地区各地热井普遍安装高频调速器,初步统计可节电20%~30%,节约地热20%~30%;利用地热水的二次循环或低温大流量供热,即提高了低温地热资源可利用性,又解决了地热尾水排放温度高的问题。
地热能进展利用的优缺点
一、地热资源的优势
相对于太阳能和风能的不稳定性,地热能是较为牢靠的可再生能源,这让人们信任地热能可以作为煤炭、自然气和核能的最正确替代能源。另外,地热能确实是较为抱负的清洁能源,能源隐蔽丰富并且在使用过程中不会产生温室气体,对地球环境不产生危害。
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。
二、地热资源开发利用中存在的问题
〔一〕世界地热开发利用进程存在的普遍问题
开发不当简洁造成破坏和污染环境
地热虽然属于较清洁的可再生能源,但是地热水具有较强的不行再生性,假设开发不合理将过渡消耗地热资源,同时也可能导致破坏和污染环境。
地面沉降。随着近年地热资源的开采量渐渐增加,抽取地下热水引起水位下降,导致地层进一步的压密,加剧了地面沉降的发生。依据天津市对市区的沉降测量说明,开采300m深度以下地下水,对地面沉降影响约占总沉降量的35%—50%。在人口居住区会造成住宅楼和其他建筑物根底的坍塌,而在非人口居住区会对地表水径流系统造成负面影响。
热污染。所谓热污染是指温度较高的地热尾水在排放过程中,会向四周环境释放确定的热量,使四周的空气或水体的温度上升,改善生态环境,从而影响环境和生物生长。目前在缺乏梯级利用的状况下,尾水的温度较高,假设
没有实行地热回灌或是相应的处理措施,会促使局部空气和水体的温度升高,转变生态平衡,影响四周生物的生长,使水中缺氧,影响水生生物的正常生活、发育、生殖等,加快水汽循环,不利于缺水地区。
大气污染。在抽取地下热水的过程中,随着接近地表时压力的降低,热水中含有的一些气体和悬浮物就会排放到大气中,从而影响四周的环境。化学污染主要包括盐类污染和有害元素的污染。
诱发地震。地热特别区多处于现代火山、近代岩浆活动地区或近代地壳构造运动活泼地区。这意味着地热资源开发一般发生在自然断裂通道和活断层上,即地热资源开发大局部在区域地震活动性强的地区内进展。
地温变化。地温随深度的增加会渐渐上升,但在浅层地表范围内,地下水对地温起着把握作用,尤其在近地表土壤层内更是如此。过度开采使低温上升,破坏土壤生态平衡。
地热资源开发利用水平低,存在铺张资源等问题地热资源开发利用规模化、产业化水平不高,企业生产布局、产品构造和利用方式不合理,重开发轻治理现象普遍存在,影响了地热开发整体经济效益的提高。局部地热企业生产工艺流程落后,技术力气薄弱,经营粗放,竞争无序,盲目追求高额利润,不按规定开采地热资源,不实行综合利用措施,资源利用率低,铺张了有限的资源,照实行直供、直排供暖方式的地热井,其热能利用率仅为20%—30%,严峻铺张地热资源。
地热开发利用对常规能源和经济形势等因素格外敏感
作为型能源的一种,地热的开发利用简洁受到来自常规能源、世界经济形势、国家能源战略的影响。常规能源如同石油价格的波动限制了包括地热资源在内的其他能源的开发利用进展;波动的世界经济周期增加了地热进展的不稳定的外部环境;同时受可推想地热资源量不确定性的影响,很多国家地热进展的方向摇摆不定。
地热开发利用急需国家推动和国际合作
地热的开发利用对于技术和装备要求是较高的,尤其在地热发电方面更是如此。投资大、周期长、风险高意味着国家必需通过国家规划、技术引进、工程示范、政策优待等方式推动地热资源的开发利用。同时很多进展中国家拥有丰富的地热资源却由于缺乏先进的技术和治理阅历低水平利用和铺张,必需加强技术、资金和资源的沟通合作。
〔二〕中国地热资源开发中存在的主要问题
世界地热开发的普遍问题在我国同样也普遍存在。局部地区盲目的开发利用已经造成确定的环境破坏和资源铺张问题。同时,作为一个地热资源相对丰富的进展中国家,我国的地热开发利用还有一些特有的问题。
地热资源勘察开发缺乏统一规划
我国对地热资源开发还没有形成统一、系统的规划,致使一些地区对地热资源开发利用缺少一个合理的、系统的规划,局部已有规划的最终也未能落实,造成了勘察无序和开发利用盲目于滞后,地热资源综合利用程度和综合经济效益低下。全国地热资源勘察评价程度低。目前,全国大局部地区尚未开展大比例尺的地热资源勘察,特别是我国西部地区的中低温地热资源,根本未开展正规的地热勘探。
影响到地热资源勘察开发规划的制定、资源的利用以及地热产业的进展。另外,缺乏统一的勘察评价体系。我国目前对地热资源的开发仅限于对已觉察资源的开发,没有形成系统的勘察评价机构,致使地热资源开发利用社会、经济效益达不到预期的目的。
对地热产业和地热资源缺乏科学的生疏
一些地热资源丰富的地区难以把地热资源优势与经济进展、生态环境和社会进步相结合,建立有自己特色的地热产业。有的对地热资源的综合利用价值和产业化开发利用的意义生疏缺乏,将地热混淆于一般的矿产资源或水资源。另一方面,一些开发商对地热资源的特点生疏不清,造成地热资源得不到合理开发和有效保护。地热资源是在特定的地质、构造、水文地质条件和水文地球化学环境条件下形成的。由于埋藏深,补给途径远,再生力气弱,其资源量是有限的,并非取之不竭。要保持其资源的长期连续稳定开采,做到有打算合理开发利用,防止盲目无序任凭开采造成资源铺张和环境地质问题的发生。
地热资源治理缺位,监视治理力度不够
由于我国地热大规模开发起步较晚,没有建立起完善的法律体系,行政部门职能穿插重复,造成政出多门。虽然《可再生能源法》中涉及相关地热开发,但是篇幅很少,概括简洁;此外,地热虽属矿产资源,但其开发利用却要受到不同的行政部门的重复治理,严峻影响了地热资源勘察与开发利用的正常进展。
综合开发利用效益低
由于相关公益性勘察和政策法律体系的缺位,梯级利用没有广泛应用,目前我国对地热资源的开发利用和治理尚处于自发分散的粗放阶段,资源铺张现象极其严峻。除少数城市外,我国的地热开发仅停留在洗浴、游泳、养殖等少数工程上,处在自发、分散和粗放的利用阶段,地热企业经营粗放,地热资源利用率低,综合效益不够显著,铺张资源的现象比较严峻。
〔三〕针对我国在地热进展利用方面的缺乏所提的建议
1、加强地热资源的勘查争辩,查清地区可开发利用的地热资源量及其开发利用条件。在资源勘查中,应针对不同的地热田类型,实行相应的勘查方法。对于呈带状分布、受断裂构造把握的地热田,应着重查明控热断裂构造的展布方向及赋存条件、地热水的补给来源及其补给量,评价地热水的可持续开发利用量。对于呈层状分布的盆地型地热田,应着重查清主要热储层的埋藏条件、渗透性能及上覆岩层地温梯度,圈定适宜开采的地区及有利的开采地段,确定在确定时期内可持续开发利用的资源量。对于浅层地热资源,应着重查明浅部地层构造、渗透性能,确定水〔地〕源热泵的适宜区〔段〕,测试地层热交换参数,评价在保持热均衡条件下的可利用的资源量。
2、制定统一的开发利用规划。依据地区的资源条件,制定地区统一的开发利用规划。为了资源的可持续利用,应区分以下几种状况:
对于泉源型地热资源,其规划开发的利用量,以长期的泉水流量动态监测资料为依据,其年平均开发利用量,不宜大于泉水的枯期流量。
对于不具备回灌条件的生界热储,其规划开发利用量,以确定时限内保持确定降速条件下的开采量为依据来确定开发利用规模及开采年限,严格把握水位的年下降速率。
对于具备回灌条件的基岩热储〔主要是灰岩热储〕,其规划开发的利用量,在某种程度上取决于回灌量的大小,以采灌量保持确定比例的动态平衡开采量为依据,确定开发利用规模并对采灌量实行严格把握。
对于浅层地热资源,其规划应明确划定水〔地〕源热泵适宜地区,结合城镇进展的实际需要制定。
3、提高勘查、开发利用技术。区与深部地热资源开发风险高、难度大,是地热界的共识。开采愈深,风险愈大。近几年,在区和开发深部地热资源时,有不少未能到达预期目的甚至是失败的。如北京的王佐、地坛、亚运村、来广营、金融街等地的深井,上海青浦、哈尔滨北区等地地热勘查均未取得满足结果。为了削减钻井风险,主要应从以下几方面努力:一是投入精度高的地球物理勘查方法,如可控源音频大地电磁测深等技术设备进展深部地质勘查,搞清深部地层构造、分布,为正确地选定钻井位置和编制地质设计文件供给依据。二是改进成井工艺,包括钻机设备选型、钻井构造设计、循环液的选用、防孔斜技术、防渗漏问题的处理技术、洗井技术等环节。
4、优化资源的配置。我国目前开发利用地热资源的主要方式是通过开采其载体—地热水。地热水是集热、矿、水于一体的贵重资源,开发利用时只有对这三方面实行综合利用、梯级利用、循环利用,才能表达其最正确的经济、资源和环境效益。现阶段要做到这一点,还需做出很大的努力。
5、乐观实施地热回灌。地热回灌是提高地热资源实行率、削减污染、保持稳定的地热水位〔头〕和良好的开采状态、维持资源可持续利用的有效措施。早期开采的盆地型地热田,隨着开采量的增加、开采年限的增长,地热水位〔头〕都呈现出逐年下降的趋势,水位下降速率与开采量大小、开采时间的增加成正比关系,直接影响着热田的持续利用。实施地热回灌工作,对减缓热水位〔头〕的降速和热水位的稳定、上升有确定的作用。有条件、有力气回灌的盆地型地热田,在开采一段时后,具备自流回灌的条件时,都应乐观推动地热回灌,尤其是对于渗透条件好的灰岩热储,应普遍推行地热回灌。以利用热储中的“热”为主,实现由取热储中的“热水”,向取热储中“热能”的方向转化。在有明显补给区的地热田,为削减回灌本钱,还可考虑在其补给区或热储埋藏较浅的部位,利用其他清洁水源实施集中回灌。
6、防高矿化地热水对环境的污染。局部地热水中溶解性总固体含量高,有的高达10克/升以上,有的地热水中某些组份含量超过排放标准。这些地热水利用后假设任凭排放,就会对环境会形成确定的污染,值得重视。
7、加强开采动态监测。国内外早期开发利用地热田的阅历说明,热田开发过程中进展动态监测,是热田统一治理、指导持续开发利用的需要,是进展资源牢靠性评价的主要依据。热田投产后,就应对其开采量、水位〔头〕、水温、水质的动态变化进展连续而系统的监测,把握其变化规律,分析开采量与水位〔头〕下降的关系,确定能够使水位〔头〕保持相对稳定的开采量,以确保资源的可持续利用。
8、强化对热田开发利用的统一治理:地热资源具有公共性、资源性、可持续性、流淌性的特征,属国家全部,应主要为公众效劳。随着对地热资源开发利用的普及,一些地热田〔或集中开采地区〕的开采井不断增加,少则几眼,多则
上百眼,分属不同的单位和部门,开采过程中相互干扰的问题普遍存在,为了资源的可持续利用,建立统一的治理制度势在必行。就全国来说,制定“地热资源治理方法”,统一对地热资源的治理也势在必行。
9、乐观推动“中国地热城”、“中国温泉之乡”的建立活动。在地热资源开发利用较集中的城镇地区,依据“资源清楚、利用高效、治理到位、环境秀丽、传承文化、持续利用”的标准要求,由行业协会授予〔命名〕“中国温泉之乡〔地热城、示范区〕”的称号。这将有利于推动地热开发的标准化与法制化治理,促进地热〔温泉〕资源的合理开发利用及当地社会经济的进展,是政府主管部门、地热资源勘查与开发单位都格外欢送的事,应在严格把握标准、突出特点的根底上乐观予以推动。
10、开展“干热岩”开发利用的试验争辩。“干热岩”具有巨大潜在热能,是将来能源开发利用的重要组成局部。目前我国在这方面的应用还是空白,但从我国的经济进展水平、干热岩的资源条件、开发利用技术等方面来说,还是具备条件的,社会也有了这方面的需求。应乐观制造条件,开头“干热岩”利用的试验争辩,为后续的开发利用积存阅历。
地热开发利用的前景与展望
〔一〕进展地热资源循环经济,实现地热资源可持续进展
所谓循环经济,本质上是一种生态经济,它提倡在物质不断循环利用的根底上进展经济。自从提出可持续进展战略以来,兴盛国家把进展循环经济、建立循环型社会,看作实施可持续进展战略的重要途径和实现方式。可持续进展已经是当今世界进展的趋向,地热资源可持续进展意义在于,地热资源持续进展是保证当前及将来经济建立与社会进展的需要;同时,地热的开发要尽量把握,削减甚至不破坏自然环境。必需以循环经济理论为指导,实行有效的治理体制、先进的技术和完善的制度、法规来实现可持续进展。所以,地热资源应当朝着吸取世界其他国家的先进阅历,加快推广清洁生产技术,用清洁生产的根本形式实现循环经济的方向进展。
〔二〕地热的直接利用和梯级利用成为主要进展趋势
与地热发电相比,直接利用地热具有高达50%—70%的利用效率,而地热发电为5%—20%。中国中低温地热资源丰富,中西部的大局部地区地热资源丰富,类型齐全,分布广泛,且多为中低温;高温地热资源仅分布在藏南、滇西和川西地区。因地制宜,物尽其用的原则,发挥资源优势,削减铺张,提高地热利用率。因此,乐观对地热资源进展直接利用比较适合中国的国情。
所谓梯级利用就是依据用户终端需要的供热水温,从高到低排序;高能高用,温度适用,安排得当,各得其所,通过梯级利用,可有效提高地热资源利用率。不管是哪种温度的地热水,梯级利用都是一个最正确的利用方案。北京工业大学地热供暖示范工程的测试和阶段总结与常规集中供热区域锅炉房的价格根本相当,而运行费用总效率在5.79—6.54之间,费用低于自然气。因此,地热的梯级利用拥有宽阔的进展前景。此外为了使地热可持续开采,可以承受如法国的回灌法,冰岛的季节性关闭热水井,延长水井寿命,实现可持续进展。
〔三〕地热水在农、林、牧、副、渔业方面有更广泛的利用
在农业上主要用于地热温室、培育良种、种植蔬菜、花卉、鱼苗越冬、孵化等方面。匈牙利地热直接利用装置的热功率达638MW,园艺和温室暖气系统80%依靠地热水供暖,每个温室都承受电子计算机把握和机械化作业。温室内种植的
蔬菜和贵重花卉除内销外还大量出口,每亩温室的年利润约合人民币4万元左
右,效益格外可观。我国的地热温室也很普遍,总面积为2865公顷。如北京的小汤山地热联营开发公司用地热温室种植优特种蔬菜年获利润几十万元。湖北省英山地热开发公司用地热养殖水产每亩平均收入万元。由此可见地热温室有着显著的经济效益。
〔四〕地热在旅游业和房地产业的开发利用
扩大地热需求市场和进展空间,开发温泉住宅区、温泉度假村、温泉康乐中心等,使地热房地产业和地热旅游业得到合理的开发利用。
在地热利用规模上,我国近些年来始终位居世界首位,并以每年近10%的速度稳步增长。在我国的
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