淺談地熱能的開發與利用

袁良澮

江西省勘察設計研究院 江西 南昌 330022

地熱能是一種清潔、可再生的能源類型,不僅潛力大、無污染,而且易開發。地熱資源是在地下相應的地質構造與地質環境條件下形成的,具有一定的埋藏深度。過去地熱能開發模式比較落后,開發利用率不高,不但引發很多地熱資源浪費,而且還存在不同程度的污染地下水、地面沉降等問題,所以只有對地熱資源科學合理的開發與利用,才能將地熱能資源具有的優勢和特點充分發揮出來。

1 地熱能概述

我國有著非常豐富的地熱資源,在西藏、云南地區分布廣泛,同時在廣東、福建、江蘇、東北、天津等地也有分布。20世紀70年代我國開始開采地熱資源,經過不斷的發展,地熱開采技術已經越發成熟。地熱資源作為一種重要的資源類型,具有低碳環保的特點,加強開發地熱資源,能夠大幅減少當前的污染問題,對保護環境意義重大。

2 地熱資源開發利用現狀

2.1 地熱能發電 目前我國利用地熱資源進行發電方面還相對較少,主要的地熱電場分布在西藏,廣東等地,25.3兆瓦總裝機容量,海拔最高的地熱電廠為羊八井地熱井,廣東地區的豐順地熱田在發電的同時,還應用于供暖、洗浴以及養殖農業等方面,具有較高的商業化程度。

利用地熱資源進行發電,主要包括地熱水和地熱蒸氣兩種發電形式,利用地熱水資源進行發電過程當中,要包括減壓擴容法發電或者低沸點物質法發電,通過抽真空的方式將水蒸氣獲取之后,并運用肥點較低的物質蒸汽來進行發電。相比較這種方法,減壓擴容法應用起來更為的安全,然而裝機容量有限。利用地熱蒸氣進行發電過程當中主要包括一、二次蒸汽法發電。前者利用地熱蒸氣將發電機組帶動之后進行發電,后者是通過換熱機組來實現二次蒸汽發電。

2.2 地熱水療 這種地熱資源利用方式是通過溫泉旅游和溫泉會所等方式,來商業化利用地熱資源,溫泉旅游有著很高的商業價值,廣泛分布于四川,廣東以及東北等很多地區,近年來,人們的生活條件不斷提高,對于健康的關注度日漸提升,地熱水療有著非常好的發展前景,而且其醫療價值非常的高。對于高血壓、心血管疾病和關節炎有著很好的輔助治療效果。

2.3 地熱供暖 人們日常生活當中供暖是非常重要的一個方面,過去在供暖過程當中,主要運用燃煤的方式進行供暖,給環境帶來很大影響,采取粗放的管理模式,使得碳排放量逐年增加。而運用地熱資源進行供暖,不僅環保,而且安全,值得大力進行推廣。

2.4 地熱開采技術 為了更好的利用地熱資源,必須要充分重視地熱開采技術應用,現如今在勘察地熱資源方面我國的技術能力逐漸提升,開采地熱資源的能力也在逐步的加強,技術設備日趨完善,監測設備已經實現國產化發展,淺層地熱資源開發利用正在全面推進,在各大城市當中地源熱泵技術得到了很大普及。

3 地熱能開發利用中存在的問題

3.1 地熱分布問題 現如今在供暖、洗浴以及農業溫室方面地熱資源的應用越來越普遍而且在各地也有著非常好的應用,但是中深層的地熱資源呈現不均勻的分布特點,西藏地區地廣人稀在利用地熱資源方面,其價值比較有限,云南地區氣候非常炎熱,還有著十分豐富的水電資源,地熱發電和水力發電相比明顯較低,沒有地熱供暖開采價值。四川地區有著頻繁而又劇烈的地殼活動,開發地熱資源存在較大難度,這些都對地熱資源的開發利用形成較大阻礙,為了進一步提高地熱資源的開發利用,應當加強政策與技術方面的扶持力度,如控制和減少地熱發電成本投入,提供相應的補貼,推動能源轉型和發展。

3.2 環境破壞問題 開采地熱資源過程當中還會引發很多環境地質問題,如導致地面發生沉降,或者出現熱污染、水污染,有些地區在地下水資源抽采過程當中,引發地質應力出現不均勻的情況,引發地面沉降問題,還有的地下水通過生活循環,攜帶很多病菌有害物質進入地下,對地下水造成很大污染,雖然有些問題目前不是十分的明顯,然而伴隨時間的逐漸發展,問題逐漸堆積會對飲水安全造成巨大影響。另外,在開采地熱資源過程當中,會有釋放出很多有毒有害氣體,如果沒有得到充分的處理,會對人體造成巨大的傷害,導致安全事故發生。

3.3 缺乏后續技術發展 在開采地熱資源方面技術問題也亟待完善和提升,特別是開采復雜地層地熱資源過程當中存在很大的難度,地熱發電面臨著較高的成本投入,以及地熱資源開采污染問題。過去開采地熱資源引發的環境問題不是十分的突出,這主要是開采量相對較小,如果長時間的發展又缺少重視和資金支持,問題會變得越發嚴重,阻礙地熱資源合理開發和利用。

4 地熱能開發利用前景分析

地熱資源開發利用在市政供暖方面是最為傳統的項目,同時應用于農業種植和溫泉旅游。伴隨人們生活水平的日漸提高,在開發利用地熱資源過程當中,人們不再關注地熱能的基本屬性,對其更深層面的價值正在不斷挖掘。如養生和健康方面。追求地熱溫泉具有的自然魅力,和相應溫度條件下,農產品具備的精華需求。所以在開發利用地熱資源過程當中一定要好,應當將生物,地理,文化等知識充分融入其中,對于溫泉具有的自然魅力不斷的挖掘。如在溫泉旅游地區建設地質博物館,供人們游覽。地熱資源作為一種環保污染的重要資源其發展潛力巨大。

結語

加強地熱資源的科學開發和利用,使其在供暖,制冷等多個領域發揮重要作用,可以使當前嚴重的霧霾天氣得到有效轉變。特別是寒冷的冬季條件下,水力發電效果相對較差,而且還時常出現一些霧霾天氣。在突破地熱資源供暖,發電以及制冷技術方面的束縛之后,應當進一步提高地熱資源勘探水平,針對地熱資源匱乏區域,展開地熱資源勘探研究,及時掌握我國地質資源實際分布狀況,采取切實有效的措施,科學合理的開發地熱資源,并重視相關人才的培養,強化技術創新,實現地熱資源的持續開發和利用。