地热资源利用现状分析与面临问题探究

2012-01-27李昊天津地热勘查开发设计院300250

资源节约与环保 2012年3期

关键词：源热泵热泵利用

李昊(天津地热勘查开发设计院, 300250）

地热资源利用现状分析与面临问题探究

李昊(天津地热勘查开发设计院, 300250）

研究地热资源的形成、分布、运移机理、储藏和对生态环境的影响，对于尚处于能源断区的我国是一个非常重要的工作。我们可以利用外国对地热资源的一些研究来审视一下我国在这方面存在的一些问题，并对面临的问题进行一下探讨。

地热热泵再生资源

地下温度达到25℃以上被称为地热，地热资源作为太阳能、风能、水能之后所出现的另一种环保能源，市场潜力巨大，而且是油气资源能量的五万倍。我国丰富的地热资源使在开发时拥有非常好的前景和潜力。在能源危机的大背景下，开发利用地热资源非常重要。可以解决诸如破坏耕地、地面沉降等一系列大气污染问题。

一、地热资源的分布与利用现状

（一）资源分布

蒸汽型、低压型、热水型等是地热资源的储存形式。5.0×1017kcal是每年放射性元素衰变所产生的热量，这相当于能源消耗量的45万倍。大约有137亿t标准煤分布在地表2000m以内。我国之所以能成为地热资源比较丰富的国家，是因为地热异常分布区域造成的，这一代有云南、河北等地热田。

（二）地热利用的现状

中低温热能的直接利用与高温热发电是地热利用的两种方式。目前，荷兰的一家发电站为了能够实现CO2的“零排放”，它们从地下八百米深处利用煤矿废弃矿井通道去热水，从而产生蒸汽发电，最后将二氧化碳与废旧矿物封存。同时为了能够减少排放量，德国在供房屋及制冷时，采取地下水开采井和换热装等技术，并获取了200m深的地热资源，这样可减少20%到25%的二氧化碳排放量。

但目前我国对地热资源的开发利用程度较地热能热力用平均增长30%的全球相比，差距还是很明显的。为了能够很好的利用高温地热资源进行发电，在1977年到1991年之间，西藏羊八井热田建立起了容量为25.18的地热站，而且小规模的地热电站也在广东丰顺、朗久、湖南灰汤等地建起。中地温地热资源主要用于非电直接利用，这种方式的流水流量在1999年已经达到了约644m3/s。陕西咸阳利用浅层低能热源的热泵采能，已经有二十九口地热井开凿出来，其中用于供暖的达到2.0×106m2，节约燃料可达2.0×105 t，减少的工业垃圾已达3.0×104 t.

（三）热泵应用现状

在地热资源的利用技术中，热泵是很重要的一部分，是为了节约部分高热能，从低品位热源中吸取热量的一种热力装置。

欧美的发达国家是地源热泵技术的鼻祖，它的普及应用历经了十年的发展。美国的通用公司从1934年就开始安装地下水源热泵采能系统。而这项技术的应用高潮开始于四五十年代，但得到广泛的应用还是在七十年代。在1990年以后，瑞典的地源热泵每年增长速度达到1000套。全球地源热泵从1995年之后的五年增长了百分之三百二十七，仅仅在2000年美国就安装了将近四万套的地源热泵。欧美的一些发达国家由于看重了地源热泵能够夏季制冷、冬季供暖等特点而受到了它们广泛的应用，而且增长势头迅猛。

二、地热资源利用中面临的若干问题

全球由于地热资源应用的发展而对其有了更高的发展要求。目前，我国对地热资源的认识与探测由于尚处于发展阶段而还要进一步的探讨，从而出现了一系列有待解决的问题。

（一）地热资源是否可以再生

地热资源的再生与资源补给和消耗有一定的关系。地球内部的放射性原色衰变释放的能量产生了地热。板块、地震等活动在停止时由于受到周期性特性，会导致地热的补给不足。还有少量的放射性物质是浅层地热能的补给之一，这就说明了人工抽取和自然消散的热能小于热储层的补给热量，因此热地资源不是取之不尽的。

地下水水质保护不足

地下热蒸汽是地热利用的主要方式，在进行地下水循环时会改变地下水水质，而不规范的开采方式对地下水水质影响会更大。

三、对地热资源利用的一些建议

（一）地热资源的应用程度在我国一定要提高，对地热资源的储藏、来源、循环和其与生态环境、地质灾害的关系都要进行更深层次的研究。

（二）对勘探、利用、规划等地热开采的方式要进行深层探索，从而使地热资源灾难得以减少，地热资源的开发、利用得以提高。与此同时，将前期论证工作强化，从而能够有效将钻井成功率提升，使工作效率与开采生产率得到保证。

（三）资源信息系统的自主开发，应根据我国地热资源分布的实际情况，自主开发相关的信息共享系统，及时把开发资源的动态监测、勘查资料等信息进行收集与反馈，以便于该领域的专家能够及时将问题找出并解决，除此之外，这样的系统还能为地热资源开发利用起到基本依据的作用。

（四）可持续开发利用。为保证我国地热资源能够长期、可持续发展，应对地热资源开采的管理工作加强，可利用限制开采、限量打井的措施来实现保护、合理开采地热资源，另外，应以地热资源的具体情况为依据，对其进行多次回灌试验，从而保证该地热资源能够适应可持续发展的要求。还应掌握地热资源的梯级利用与直接利用的方法，根据地热资源的分布等，物尽其用，提高地热利用率，防止出现盲目开采或是过度开采的同时，加强环保管理。