地热能的现状与发展

地热能利用的现状和发展

摘要：

本文分析了世界地热资源储藏和开发利用的现状，并以冰岛、美国、日本、墨西哥以及中国的地热开发利用状况和各国研究者在该领域的研究成果为分析的重点，从经济和技术两方面对比分析，基于此发现地热开发利用发展中潜力大，应用前景广阔，地热资源开发利用发展较快等方面的优势以及存在开发不当容易造成破坏和污染环境；开发利用水平低；对常规能源和经济形势等因素十分敏感等方面的不足，最后指出我国地热开发利用将以循环经济可持续发展为指导，实施梯级利用，扩大在建筑、旅游、农副产品等方面发展的趋势等相应的对策。

前言：

能源和环境是当今人类面临的两大问题。原国家发改委能源局局长张国宝在国际可再生能源大会上说：“使用可再生能源是解决人类现阶段遇到的能源资源和环境问题的最根本方法。”

世界地热发展趋势,主要体现在以下方面：从高温地热发电转向中低温地热非电直接利用；从地热资源丰富国家向地热资源相对贫乏、甚至“无”地热资源国家延伸；从浅层地热能的开发利用向深部地热进军；热泵技术的采用使地热能的开发利用跨上新台阶；温泉洗浴日益受到人们青睐并具有广阔的市场前景。

中国地热能开发利用面临前所未有的机遇与挑战—节能环保、二氧化碳减排、绿色能源,但是也存在一些问题：包括如何继续保持我国地热直接利用世界领先地位；采用热泵技术,科学开发浅层地热资源；向南方特别是长三角、珠三角地区扩展,解决热泵空调问题；向深部进军—开展我国“增强地热系统”开发利用的前期调研和准备工作。

国内外研究现状：

地热资源的概念

地热是指地球内部所储存、产生的热量。能够经济的为人类所利用的地球内部热量，称地热资源。地热能是可再生资源。地热资源的现代涵义包括：地热过程的全部产物，指天然蒸汽、热水和热卤水等；由人工引入（回灌）热储的水、气或其他流体所产生的二次蒸汽、热水和热卤水等；由上述产物带出的矿物质副产品。目前，可利用的地热资源有：天然出露的温泉地热资源；通过热泵技术可开采利用的浅层地热资源；通过人工钻井直接开采利用地热水（气）资源和干热岩体中的地热资源。

近几年地热的开发利用现状及各国的研究成果

随着传统的能源对环境的影响越来越大，可再生能源的出现为缓和和解决国际范围内的能源危机指明了方向。地热能源作为一种可再生能源为世界经济的发展带来了巨大的效益。具有很多有益的开发特性，地热属于综合性清洁矿产资源，功能多，用途广，可供发电、采暖等利用，还是一种可供提取溴、碘、硼砂、钾盐、铵盐等工业原料的热卤水资源和天然肥水资源，还是医疗热矿水和饮用矿泉水资源以及生活供水的水源。国内外的开发利用实践表明，其社会、经济和环境

效益均很显著，在经济发展中起着越来越重要的作用。

（一）地热开发的主要领域

地热能的开发利用包括发电和非发电利用两个方面。世界各国利用地热能的经验表明：高温地热资源(150℃以上)主要用于发电，发电后排出的热水可进行逐级多用途利用：中温(150℃以下90℃以上)和低温(90℃以下)的地热资源则以直接利用为主，多用于采暖、干燥、工业、农林牧副渔业、医疗、旅游及人民的日常生活等方面。

1. 地热直接利用

目前，世界上已有70 多个国家对地热水直接利用，年利用总量达72622GW，年增长率为12.9％。我国目前地热直接利用能量居世界首位，年利用达12604.6MW，对中低温地热直接利用的开发量达到3056GW，其设备容量达到107.79GW，随着我国社会经济的增长，对地热资源的开发仍将以10％—12％的速度增长。到2005 年，全世界已有24个国家利用地热发电，地热发电总装机容量8900MW，所生产的电力达56800GWh。有72 个国家直接利用地热，设备容量27828MW。如冰岛全国87%供暖全部靠地热，每年可节约资金113 亿美元。

2．地热发电

截至2005 年，世界上已有24 个国家建立了地热电站，总装机容量8900MW，目前的运行容量为8000MW。据2005 年世界地热大会对各国地热发电总量的统计：美国2544MW，居世界首位，菲律宾1931MW 居世界第2 位，其次是墨西哥、印度尼西亚、意大利、日本、新西兰，我国排名第15 位。

（二）世界主要国家地热资源利用情况

1. 冰岛

冰岛是目前地热开发利用程度最高、经验最丰富的国家。全国分布有高温蒸汽田26 个，低温地热田约250 个，天然温泉800 余处。冰岛地壳厚度0—10km 范围内的地热资源总量为3 亿TWh(1TWh 相当于1 亿度电)；地壳厚度0—3km 范围内的总量为3000 万TWh；技术上可利用的为100万TWh。若将全部地热能用来发电, 每年可发电800 多亿度。冰岛地热资源的勘查与开发由国家统一管理，不允许私有公司参予其中。冰岛87%的家庭使用地热取暖全国每年由此节约燃料开支上亿美元。

地热发电占国家总发电量的19%以上。地热发电站装机容量总计200MWe，排名世界第八位。2005 年地热发电总量是1658GWh，占国家总发电量的19.1%。全冰岛约有160 个游泳池，其中有130 个利用地热能加热。大多数是全年开放的露天游泳池，主要用于娱乐和游泳训练，依赖独特的地貌和众多温泉疗养区，每年吸引着逾百万外国游客。冰岛直接利用地热资源进行生产海藻、烘干鱼产品、宠物食品的烘干等行业。另外全国融雪系统的总面积约74 万㎡，首都的约55 万㎡。

2. 美国

美国是世界地热发电装机容量最大的国家，同时也是利用热泵技术供暖和制冷最好的国家。美国一直积极应用地热发电，地热装机容量从1990 年的2774MW、1995 年的2816MW，降到2000 年的2228MW。2000 年地热装机容量占全国总装机容量的0.25%，地热发电量大约占全国能源供应量的0.4%。在加利福尼亚，1994 年以来就没有修建地热发电站的计划，到2002年计划增加98MW 地热发电站。美国地热直接利用领域主要集中在水产品养殖、洗浴和游泳、供暖和温室。由于热泵技术的成熟,使得热泵在全国得到推广。现在从普通房屋和公寓至居住面积为278