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地熱資源的開發(fā)利用及可持續(xù)發(fā)展
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時間:2021-11-10 15:02:43瀏覽次數(shù):2668
地熱資源是指在當前技術(shù)經(jīng)濟和地質(zhì)環(huán)境條件下,地殼內(nèi)能夠科學、合理地開發(fā)出來的巖石中的熱能量和地熱流體中的熱能量及其伴生的有用組分。在當前全球關注氣候變化、開展節(jié)能減排、尋求發(fā)展新能源和可再生能源,以及化石能源資源日益緊缺和核電安全備受爭議的大背景下,地熱資源的研究及其開發(fā)利用又迎來了一個新的熱潮。
地熱資源的利用方式主要有地熱發(fā)電和地熱直接利用等,據(jù)2010年世界地熱大會統(tǒng)計,全世界共有78個國家正在開發(fā)利用地熱能技術(shù),27個國家利用地熱發(fā)電,總裝機容量為10715MW,年發(fā)電67246GW·h,平均利用系數(shù)72%,美洲和亞洲分別占世界地熱發(fā)電總裝機容量的39.9%和35.1%。地熱資源的直接利用發(fā)展很快,全世界78個國家地熱能直接利用的設備總?cè)萘繛?8483MW,年利用熱能117778GW·h,平均利用系數(shù)28%。
一、我國地熱資源基礎及其潛力.
地熱帶一般常出現(xiàn)在地殼各大板塊邊界附近,高熱流的部位常在俯沖帶前端。地殼變動劇烈地區(qū),如中、新生代造山帶往往是地熱異常區(qū);而板塊內(nèi)部地殼穩(wěn)定部位,如古老地盾地臺區(qū),地熱狀況較為均一,地溫相對低。我國屬亞歐板塊的東南亞板塊的一部分,東瀕太平洋西緣構(gòu)造活動帶,受太平洋板塊和菲律賓板塊的擠壓作用,西部為地中海構(gòu)造帶的延續(xù)部分,除東邊太平洋板塊對其有影響之外,又疊加上南邊印度板塊的強烈碰撞作用,而亞歐板塊則產(chǎn)生向南的阻擋作用,在這三個方向應力作用下,形成了我國獨特的構(gòu)造格局。這些構(gòu)造條件既是我國地熱資源的基礎,也決定了地熱的分布情況及特征。
我國地熱資源比較豐富,全球地中?!柴R拉雅地熱帶和環(huán)太平洋地熱帶貫穿我國西南地區(qū)和東南沿海,主要為中低溫地熱資源。我國中低溫地熱資源分布廣泛,幾乎遍布全國各地,主要分布于松遼平原、黃淮海平原、江漢平原、山東半島和東南沿海地區(qū),其主要熱儲層為厚度數(shù)百米至數(shù)千米的第三系砂巖、砂礫巖。高溫地熱資源主要分布在西藏、云南、四川西部和臺灣、福建、廣東等地。從地質(zhì)構(gòu)造上看,我國地熱資源主要分布于構(gòu)造活動帶和大型沉積盆地中,類型主要為隆起山地型和沉積盆地型。
二、我國地熱資源開發(fā)利用現(xiàn)狀.
我國已初步形成以供暖、洗浴、種植等直接利用方式為主,以及高溫發(fā)電的地熱資源開發(fā)利用格局;此外,由于淺層地溫能幾乎不受資源限制,且技術(shù)日趨成熟,因此近幾年利用地源熱泵開發(fā)淺層地溫能進行供暖和制冷在我國各地區(qū)發(fā)展迅速。我國以中低溫地熱資源為主要特征,利用方式:
以直接利用為主.
我國由東到西盆地的熱儲條件由好變差,東部盆地為多層熱儲層疊置的“熱”盆,中部盆地則為熱鹵水盆地,西部盆地基本為“冷”盆。從南到北,山地由高溫水帶到低溫水帶。據(jù)738處地熱勘查資料統(tǒng)計,中國高溫地熱田僅2處(西藏羊八井、羊易地熱田),余下均為中、低溫地熱田,其中溫度在90~150℃的中溫地熱田有28處,占地熱田勘查總數(shù)的3.8%;90℃以下的低溫地熱田(點)708處,占地熱田勘查總數(shù)的96%。
全球地熱資源發(fā)電呈現(xiàn)出由高溫向中低溫發(fā)展的態(tài)勢,2010年全世界地熱發(fā)電總裝機容量達到10715MW,其中27%采用干蒸汽地熱發(fā)電,41%采用單工質(zhì)閃蒸方式,20%采用雙工質(zhì)閃蒸方式,1%采用背壓式汽輪機,11%采用ORC/聯(lián)合循環(huán)/混合方式。
利用熱泵技術(shù)開發(fā)地熱資源發(fā)展迅速.
熱泵是以消耗一部分高質(zhì)能(機械能、電能、高位熱能等)為代價,通過熱力循環(huán),將熱能從低溫物體傳向高溫物體的能量利用裝置。按熱源形式,一般可分為空氣源熱泵、水源熱泵、地源熱泵等幾種。
地源熱泵是指利用土壤或地下水的低溫位熱能和它們的蓄熱性能的一種熱泵系統(tǒng)。地源熱泵技術(shù)的提出始于美英兩國,美國從1946年開始對地源熱泵系統(tǒng)展開研究,并在俄勒岡州成功運行了第一臺地源熱泵系統(tǒng)。
油區(qū)已逐漸重視地熱資源的開發(fā)利用.
在沉積盆地型油氣田開展地熱資源的開發(fā)利用,具有其他地區(qū)不可比擬的有利條件。一方面,由于在油氣田的開發(fā)過程中間接地獲取了大量地熱資源的信息及數(shù)據(jù),節(jié)省了地熱資源勘探過程中的成本,同時無油氣價值的鉆井可以直接轉(zhuǎn)為地熱井,事半功倍。另一方面,一些老油(氣)田正在進入開采后期,采出程度高,含水已達80%~90%,平均溫度40~50℃,熱資源量十分豐富。如果此時從以采油(氣)為主轉(zhuǎn)為以開采地熱為主(或者完全開采地熱),不僅可利用已有采油(氣)設備(加以適當改造),而且還可以對部分殘存的油(氣)進行回收,從而提高油(氣)資源的采收率。
地熱資源作為一種新型能源礦產(chǎn),具有分布廣泛、易于開發(fā)等特點,但只有在科學、合理開采的前提下,地熱資源才能被視為可再生能源。根據(jù)我國地熱資源開發(fā)利用現(xiàn)狀,在加大地熱資源勘查力度的同時,應以淺層地溫能和熱水型地熱資源為主,發(fā)揮熱泵技術(shù)的優(yōu)勢,開展地熱資源的綜合利用及梯級利用;重視和加快油氣區(qū)地熱資源的利用,充分發(fā)掘利用油氣廢棄井和油氣田產(chǎn)出水;在西藏等適宜地區(qū),加大高溫地熱能發(fā)電利用;對于增強型地熱系統(tǒng),應集中全國優(yōu)勢技術(shù)力量,在一兩個有利區(qū)域開展試采技術(shù)探索;此外,在開發(fā)利用地熱資源的同時,必須加強地熱回灌及防腐除垢,以促進地熱資源的可持續(xù)發(fā)展。
湖北地大熱能科技有限公司,是一家以地熱服務全球為理念的地熱能開發(fā)高科技企業(yè)。地大熱能深刻認識到地熱發(fā)電是未來能源領域的重要色,利用全面、詳盡的全國乃至世界地熱地質(zhì)資料,地大熱能積累了豐富的地熱發(fā)電技術(shù)相關的經(jīng)驗,可為客戶提供有關地熱發(fā)電的前期免費咨詢。
會通過應用精確的模型分析、先進的勘查設備與技術(shù),地大熱能可保證對項目靶區(qū)的地熱發(fā)電能力等做出科學的預測,并依托火電廠等的技術(shù)進步,地熱干蒸氣發(fā)電系統(tǒng)、擴容式地熱發(fā)電技術(shù)、雙工質(zhì)循環(huán)地熱發(fā)電技術(shù)等已臻成熟,此外,借助詳實的地質(zhì)資料和對中國地熱發(fā)電資源分布與潛力的詳盡分析,地大熱能多年來一直致力于干熱巖發(fā)電的探索。在地熱發(fā)電領域,地大熱能在世界范圍內(nèi)為節(jié)能、減排、及向人們提供舒適的生活做出巨大貢獻。