我国地热能的开发利用与发展

我国地热能的开发利用与发展

摘要：地热能是一种分布广泛、洁净的可再生能源，在我国得到广泛开发利用，不仅减少了环境污染，并且对构建资源节约型社会、节能减排具有重要意义。但是对地热能的利用还存在了一些问题，还不断攻克制约其发展的技术难题。

关键词：地热能；发展；建议；开发利用；

Development and utilization of geothermal energy in China Abstract: geothermal energy is a widely distributed and clean renewable energy. It has been widely used in our country. It not only reduces the environmental pollution, but also has important significance for building a resource-saving society and energy conservation. However, there are still some problems in the utilization of geothermal energy, we also to overcome the technical problems which restrict its development.

Keywords: geothermal energy; development; suggestion; development and utilization;

1 引 言

地热能作为一种新能源，它具有分布广、洁净、可直接利用等优点。地热能是蕴藏在地球内部巨大的自然资源， 已成为 21 世纪能源发展中不可忽视的可再生能源之一， 也是可再生能源中最现实和最具竞争力的资源之一。近年来,我国地热能的开发利用发展加快,成效显著,引人注目。总体来看,我国地热能开发利用的市场潜力巨大,发展前景广阔。但同时也面临着技术、设备制造、资源底数不清以及资金支持力度不足等诸多方面因素的制约。开发利用地热资源对构建资源节约型和环境友好型社会、保障国家能源安全、 改善我国现有 能源结构、促进国家节能减排战略目标的实现具有重要意义[1]。

2 我国地热资源开发利用现状

我国地热资源丰富,分布范围广,在可供开采利用的深度范围内,既有广泛分布的中低温地热,又有能够直接发电的高温地热。我国开发利用地热已有两千多年的悠久历史，是世界上利用地热较早的国家之一。目前全国已开发利用温泉约700处，地热田259处，地热开采井约1 800 余眼，年开采量约 3．68 亿立方米。我国的地热主要用于供暖、发电、医疗保健、 温泉洗浴、水产养殖、温室种植等方面。其中，洗浴和疗养占47．55%，供暖占 30． 77%，其他占 21．68%。我国地热发电潜力达到670万千瓦，仅低于印尼（1600万千瓦）和美国（1200万千瓦）。目前,全国经初步估算每年可开发利用地热水总量约70亿立方米左右,折合每年5000多万吨标准煤的发热量[2]。虽然目前地热在能源结构中占的比例还很小,但地热资源的利用,可以减少常规能源的使用,减少环境污染,开发利用潜力十分巨大。

我国地热资源开发利用潜力巨大，前景广阔，大力推进地热资源勘查开发，提高地热资源利用效率，对于国家调整能源结构、缓解能源需求压力、应对气候变化等均具有重要作用。2009 ～2011 年，国土资源部在系统收集中国基础地质、地热地质、水文地质、城市地质、石油地质等已有资料的基础上，对地热资源潜力进行了重新评价。这一最新评价显示，我国浅层地温能资源量相当于 95 亿吨标准煤， 每年浅层地温能可利用资源量相当于3．5 亿

吨标准煤。如全部有效开发利用则每年可节约标准煤2．5亿吨，减少二氧化碳排放 5 亿吨;全国沉积盆地地热资源储量折合标准煤 8 530亿吨;每年可利用的常规地热资源总量相当于

6．4亿吨标准煤， 每年可减少CO 2 排放13亿吨。中国大陆3 000 ～10 000 m 深处干热岩资源总计相当于860万亿吨标准煤， 是中国目前年度能源消耗总量的 26万倍。 3 我国地热能开发利用中存在的问题

3. 1 国家对地热资源勘查投入严重不足,全国地热资源勘查评价程度低

目前,全国大部分地区尚未开展大比例尺的地热资源勘查 ,特别是我国西部地区的中低温地热资源,基本未开展正规的地热勘探。全国地热资源总量是个概数,至今尚未取得公认的统一数据 。勘查评价滞后于开发利用,严重影响地热资源开发规划的制定以及地热产业的发展。尤其是自 20世纪90年代以来,国家在地热资源勘查方面基本上没有投入,地热勘查开发工作基本上是由市场在推动,个别地区的地热开发管理工作缺乏科学依据 ,处于盲目开采状态。

3. 2 地热资源开发利用水平低,资源浪费现象严重

目前尚有相当一部分地热开采井未进行回灌 ,弃水量大、弃水温度高,热能利用率仅为 20%—30%。造成这一现象的主要原因除管理、出投资等因素外,勘探、回灌以及梯级利用技术亟待提高亦是其中重要原因 。这一问题若不解决, 不仅造成资源浪费 ,由此还会产生对周围环境和地下水的污染。

3. 3 地源热泵技术的研究急需加强

我国地热资源的开发利用有着广阔的发展前景,市场潜力巨大。高效能的热泵机组是地源热泵技术的关键设备之一 。目前国内厂商具有生产中、小型普通热泵机组的能力,质量和性能与国外同类产品相差较大。而大型热泵机组, 如技术门槛较高的离心式热泵国内尚无生产能力,其核心技术和设备国外厂商对我们进行封锁[3]。

3.4 污染问题有待解决

利用回灌井来减少地热资源利用过程中给环境带来的热污染和水质污染。 如果大量的开发使用地热水而不回灌， 不仅使地下水位严重下降， 以致最终地热将不再成为可再生能源； 而且排放于地面上的利用之后的地热水由于温度较高，也会对周围水环境带来一定的危害。然而，使用抽水井和回灌井一对一的方式，可以解决以上问题， 但带来的是投资增加。

3.5地热资源开发程度低，利用效率差，浪费现象严重

我国地热资源丰富，开采潜力巨大，但是目前勘查开发与研究投入还较低， 地热能开发的规模化、 产业化程度也不高。目前，我国地热资源开发利用较好的地区不多，开发的地热种类仅限于温泉、 高温地热等方面，浅层地温能开发利用刚刚起步，干热岩资源基本没有开发， 也没有进行研究。我国的地热资源发电水平不但落后于发达国家，而且已经远远落后于起步较晚的菲律宾、 印尼等发展中国家。高温地热发电近二十年来发展缓慢，没有新增装机容量。我国已开发的相当一部分天然温泉水没有被充分利用，井采地热水回收率低， 利用方式单一，弃水量大、浪费的温度热能高。在一些采取直供、 直排供暖方式的单位， 其

热能利用率仅为 20% ～ 30%， 严重浪费了地热资源。

4 关于促进我国地热能产业发展的建议

世界各国可再生能源产业发展的历史证明 ,从研究开发到产业化、商业化的实现 ,需要经历几十年的时间,而且可再生能源技术大都属于高新技术,开发应用需要大量资金,存在着较大的开发和市场风险 。同时,保护资源、环境是可再生能源产业发展的首要目标 ,这就使得该类产业在如何适应市场经济特点方面 ,面临着比常规产业更为突出的困难,政府的支持是发展新能源与可再生能源产业不可缺少的基本条件。为此建议:

4. 1 加大政府资金投入,支持地热资源的勘探、开发与可持续利用 ( 1) 实施全国地热资源情况调查评价 。查清各地区地热资源潜力并进行科学评价。我国幅员辽阔,地热水资源远景储量巨大,但勘察研究程度较低 ,只有少数省市完成了少量地热田的勘查。加强基础地热地质工作十分重要和必要。

( 2) 建立政府专项基金,资助地热供暖工程中热水回灌井的施工、统一规划开发的大型地热供暖工程以及地热供暖相关技术的研发。

( 3) 支持大型热泵的核心技术研究,如离心式压缩机及多级压缩的先进设计方法、高效换热器以及岩土热物性的研究等 ,实现产业化,以利于浅层地热能资源的开发利用和规模化推广应用。

( 4) 加强地热勘查技术研究,扩大对地热资源储量的发现; 加强地热水回灌技术的研究,实现地热水资源的循环利用 、 广泛使用。

( 5) 建立全国地热资源信息数据库和管理系统,对资源的勘察、储备、开发等方面的基础性数据实施动态监测,为政府相关部门的决策、规划、管理提供可靠资料。

4. 2 制定经济激励政策

政府采取财政和金融等经济刺激措施是实现规划目标的关键性措施之一,也是促进可再生能源发展技术商业化,提高市场渗透率和经济竞争力的重要政策手段。特别是在商业化的初级阶段,由于技术的价格承受力与政府推广目标之间存在着差距,政府政策上的支持往往是市场发育的关键因素。如可考虑制定 :

( 1) 对专门从事地热资源开发利用企业的税收减免政策;

( 2) 对合理使用地热水资源和浅层地温能源的用户实施价格补贴政策 ;

( 3) 与地热资源开发利用有关的投资补贴 、 低息贷款和信贷担保、建立风险投资基金、实施污染者付费制度等[4]。

4. 3 推动地热能开发走向产业化

地热资源的开发利用涉及地质、 建筑、机械制造、电力、自动控制等诸多技术领域,具有一定的地域性和风险性。目前国内专门从事地热开发的单位较少,行业标准和规范尚需进一步完善。建议通过采取政策支持 、 财政补贴、 风险投资等手段,在全国扶植几个专门从事地热能开发的大型集团公司,带动地热能利用的发展,逐步推进地热开发走向产业化、 商业化[3]。

5.结论

地热资源作为一种可再生的清洁能源，对其合理的开发利用会带来良好的经济效益、 环境效益、社会效益。但要真正体现其可再生性、可持续性还需要政府管理部门加强监管；有关单位加强可研研究， 不断攻克制约其发展的技术难题，使得缓解我国乃至全球能源危机、

实现节能减排、降低温室效应的呼声真正得以落实到实处。

参考文献:

[1]白雪华,孙君,刘秋晓.完善我国地热能资源开发利用工作的建议[J].矿产保护与利用,2014,05:4-7.

[2]田甜.论地热能开发与利用[J].现代装饰(理论),2012,10:34.

[3]马立新,田舍.我国地热能开发利用现状与发展[J].中国国土资源经济,2006,09:19-21+47.

[4]聂英君.地热能的利用及发展[J].黑龙江科技信息,2012,26:92.