地熱資源利用現(xiàn)狀分析與面臨問題探究

李昊(天津地熱勘查開發(fā)設計院, 300250）

地熱資源利用現(xiàn)狀分析與面臨問題探究

李昊(天津地熱勘查開發(fā)設計院, 300250）

研究地熱資源的形成、分布、運移機理、儲藏和對生態(tài)環(huán)境的影響，對于尚處于能源斷區(qū)的我國是一個非常重要的工作。我們可以利用外國對地熱資源的一些研究來審視一下我國在這方面存在的一些問題，并對面臨的問題進行一下探討。

地熱熱泵再生資源

地下溫度達到25℃以上被稱為地熱，地熱資源作為太陽能、風能、水能之后所出現(xiàn)的另一種環(huán)保能源，市場潛力巨大，而且是油氣資源能量的五萬倍。我國豐富的地熱資源使在開發(fā)時擁有非常好的前景和潛力。在能源危機的大背景下，開發(fā)利用地熱資源非常重要。可以解決諸如破壞耕地、地面沉降等一系列大氣污染問題。

一、地熱資源的分布與利用現(xiàn)狀

（一）資源分布

蒸汽型、低壓型、熱水型等是地熱資源的儲存形式。5.0×1017kcal是每年放射性元素衰變所產(chǎn)生的熱量，這相當于能源消耗量的45萬倍。大約有137億t標準煤分布在地表2000m以內(nèi)。我國之所以能成為地熱資源比較豐富的國家，是因為地熱異常分布區(qū)域造成的，這一代有云南、河北等地熱田。

（二）地熱利用的現(xiàn)狀

中低溫熱能的直接利用與高溫熱發(fā)電是地熱利用的兩種方式。目前，荷蘭的一家發(fā)電站為了能夠實現(xiàn)CO2的“零排放”，它們從地下八百米深處利用煤礦廢棄礦井通道去熱水，從而產(chǎn)生蒸汽發(fā)電，最后將二氧化碳與廢舊礦物封存。同時為了能夠減少排放量，德國在供房屋及制冷時，采取地下水開采井和換熱裝等技術，并獲取了200m深的地熱資源，這樣可減少20%到25%的二氧化碳排放量。

但目前我國對地熱資源的開發(fā)利用程度較地熱能熱力用平均增長30%的全球相比，差距還是很明顯的。為了能夠很好的利用高溫地熱資源進行發(fā)電，在1977年到1991年之間，西藏羊八井熱田建立起了容量為25.18的地熱站，而且小規(guī)模的地熱電站也在廣東豐順、朗久、湖南灰湯等地建起。中地溫地熱資源主要用于非電直接利用，這種方式的流水流量在1999年已經(jīng)達到了約644m3/s。陜西咸陽利用淺層低能熱源的熱泵采能，已經(jīng)有二十九口地熱井開鑿出來，其中用于供暖的達到2.0×106m2，節(jié)約燃料可達2.0×105 t，減少的工業(yè)垃圾已達3.0×104 t.

（三）熱泵應用現(xiàn)狀

在地熱資源的利用技術中，熱泵是很重要的一部分，是為了節(jié)約部分高熱能，從低品位熱源中吸取熱量的一種熱力裝置。

歐美的發(fā)達國家是地源熱泵技術的鼻祖，它的普及應用歷經(jīng)了十年的發(fā)展。美國的通用公司從1934年就開始安裝地下水源熱泵采能系統(tǒng)。而這項技術的應用高潮開始于四五十年代，但得到廣泛的應用還是在七十年代。在1990年以后，瑞典的地源熱泵每年增長速度達到1000套。全球地源熱泵從1995年之后的五年增長了百分之三百二十七，僅僅在2000年美國就安裝了將近四萬套的地源熱泵。歐美的一些發(fā)達國家由于看重了地源熱泵能夠夏季制冷、冬季供暖等特點而受到了它們廣泛的應用，而且增長勢頭迅猛。

二、地熱資源利用中面臨的若干問題

全球由于地熱資源應用的發(fā)展而對其有了更高的發(fā)展要求。目前，我國對地熱資源的認識與探測由于尚處于發(fā)展階段而還要進一步的探討，從而出現(xiàn)了一系列有待解決的問題。

（一）地熱資源是否可以再生

地熱資源的再生與資源補給和消耗有一定的關系。地球內(nèi)部的放射性原色衰變釋放的能量產(chǎn)生了地熱。板塊、地震等活動在停止時由于受到周期性特性，會導致地熱的補給不足。還有少量的放射性物質(zhì)是淺層地熱能的補給之一，這就說明了人工抽取和自然消散的熱能小于熱儲層的補給熱量，因此熱地資源不是取之不盡的。

地下水水質(zhì)保護不足

地下熱蒸汽是地熱利用的主要方式，在進行地下水循環(huán)時會改變地下水水質(zhì)，而不規(guī)范的開采方式對地下水水質(zhì)影響會更大。

三、對地熱資源利用的一些建議

（一）地熱資源的應用程度在我國一定要提高，對地熱資源的儲藏、來源、循環(huán)和其與生態(tài)環(huán)境、地質(zhì)災害的關系都要進行更深層次的研究。

（二）對勘探、利用、規(guī)劃等地熱開采的方式要進行深層探索，從而使地熱資源災難得以減少，地熱資源的開發(fā)、利用得以提高。與此同時，將前期論證工作強化，從而能夠有效將鉆井成功率提升，使工作效率與開采生產(chǎn)率得到保證。

（三）資源信息系統(tǒng)的自主開發(fā)，應根據(jù)我國地熱資源分布的實際情況，自主開發(fā)相關的信息共享系統(tǒng)，及時把開發(fā)資源的動態(tài)監(jiān)測、勘查資料等信息進行收集與反饋，以便于該領域的專家能夠及時將問題找出并解決，除此之外，這樣的系統(tǒng)還能為地熱資源開發(fā)利用起到基本依據(jù)的作用。

（四）可持續(xù)開發(fā)利用。為保證我國地熱資源能夠長期、可持續(xù)發(fā)展，應對地熱資源開采的管理工作加強，可利用限制開采、限量打井的措施來實現(xiàn)保護、合理開采地熱資源，另外，應以地熱資源的具體情況為依據(jù)，對其進行多次回灌試驗，從而保證該地熱資源能夠適應可持續(xù)發(fā)展的要求。還應掌握地熱資源的梯級利用與直接利用的方法，根據(jù)地熱資源的分布等，物盡其用，提高地熱利用率，防止出現(xiàn)盲目開采或是過度開采的同時，加強環(huán)保管理。

結束語：

作為很有前途的能源，地熱資源已經(jīng)受到了廣泛的應用，并有非常好的前景。對于尚處于能源短缺的我國，地熱的開發(fā)研究是一個非常重要的工作，對此，還需要廣大的工作者進行更深層次的研究。

參考資料：

[1]馬最良,呂悅.地源熱泵系統(tǒng)設計與應用[M].北京:機械工業(yè)出版社.2007 3-15 32–36 46 188-190.

[2]盧予北.地熱資源開發(fā)與問題研究[J].河南鄭州:黃河水利出版社2005.

[3]李宇,張遠東,魏加華.利用水源熱泵開采淺層地溫能若干問題的探討[J].理論探討.2007(3):11-16.

李昊，女，漢族，目前就職于天津地熱勘查開發(fā)設計院。聯(lián)系電話：13502016159