创新实验班级

1、山东科技大学电气与自动化研究创新型实验名称：我国地热能开发利用现状与发展：学号： 201301100539：专业：电气工程及其自动化 2013 级 01 班一、摘要介绍国内外地热资源及前景，包括资源评估、发展背景、开发利用量及效益等；论述我国在地热能开发技术、重视程度和政策引导上与国外的差距；提出了开发重点及政策建议。二、地热能发展的背景从世界范围看，利用温泉洗浴己有数千年历史，但只是在 20 世纪地热能才大规模用来发电、供暖和进行工农业利用。1904 年在意大利拉得瑞多首次利用地热蒸汽发电成功，而较具规模的地热城市供暖则始于 20 世纪 30 年代冰岛)。地热利用的步伐在 70 年代初开始加

2、快。据统计，19751995 的 20 a 间，全球范围内地热发电每年大约以 9%的速率增长，而地热直接利用的增长率略低，约为fi%。至 1997 年底，全世界地热发电总装机容量己近 8021MW，而地热直接利用的总量为 10438 MW。我国地热能的开发利用始于 70 年代初，当时一方面由于世界性石油能源)的出现促使人们去寻找可替代的新能源；另一方面我国著名地质学家教授提出要大力开发地热，将地球这个“庞大热库”中蕴藏着的能量充分利用起来。1970 年他在亲持召开地矿系统动员开发利用地热资源大会，由此在我国掀起了一个地热普查、勘探和开发利用的热潮。由于缺乏经验，许多不具备高温地热资源的省区也都

3、热衷于地热发电，于是在丰顺、湖南灰汤、江西宜春、辽宁河北怀来等地先后利用 6792的热水建立起一批装机容量仅为 50300 kW 的所谓“试验性”地热电站。由于效率太低，纷纷下马，只有始建于 1970 年 10 月的我国第 1 座试验性地热电站丰顺)及湖南灰汤电站目前仍在运行。与此相反，由于化石能源短缺，而高温地热资源却相当丰富，因此从 70 年代初即开展了距仅 90 km 的羊八井地热田的勘探开发工作，并于 1977 年 9 月建成 1 号试验机组 C1MW，正式投产发电。后几经扩建，日前羊八井地热电站总装机容量为 25.18 MW，夏、冬 2 季的发电量分别占电网的 40%和 60%。可以

4、看出，羊八井地热电站装机容量虽小，但在地区的电力供应上却起着很大作用。中低温地热资源的开发利用始于、，主要用于城市供暖、工农业用热及洗浴、旅游疗养等。同时，华北广大农村及中小城镇都建立起一批地热温室，培植越冬蔬菜，其中小汤山地区的地热温室专种从国外引进的“洋菜”，供使馆及各大宾馆使用，效益很好。1992 年访华归国前在饭店举行的答谢宴会上，用的就是小汤山地热温室里的“洋菜”，这在当时并不多见。我国东南沿海诸省如福建、等则利用地热水进行水产养殖，鳗鱼出口，甲鱼供国内市场，取得了很好的经济效益。北方如河北沧州等地也有用地热水掺含海水)冬季养殖对虾等。地热直接利用的其它方面有印染、烘干、水稻育秧等，

5、但规模较小。三、我国地热能利用的现状1、高温地热发电20 世纪 70 年代后期，我国开始利用高温地热资源发电，先后在羊八井、那曲等地修建了工业性地热发电站，总装机容量 2818MW。其中羊八井地热发电站装机容量 2518MW，实际发电稳定在 15MW，约占的 40%，冬季超过 60%。截止 2002 年 5 月共发电 16 亿度，在电网全年供电量电网中占有举足轻重的地位。羊八井地热储层分为浅层和两部分，目前可开发利用的只是地热补给能力有限的浅层资源。深部钻探资料表明，热田深部高温地热水具有不结垢、热烩值高、产量稳定等显著特点，有很高的开发价值。阿里地区的良九热田，现装有 2 台 MW 发电机组

6、，其热力系统为一级扩容系统。1993 年引进PRMAT 机组在中国能源研究会地热专业那曲热田建成一座的双工质地热电站。1999 年研究资料表明，在喜马拉雅地热带共有高温地热系统 255 处，总发电潜力约 5800MW /30a。目前仍有无电县22 个，其中大部分地区有高温地热资源。高温地热发电成本较低，约为 0.2-0.3元/kWh 具有较强的商业竞争力。2、中低温地热水直接利用在我国中低温地热水直接利用方式中，供热采暖占 18%，医疗洗浴与身占 65.2%，种植与养殖占 9 1%；其他占 7.7%。健地热供暖主要集中于、西安、郑州、鞍山等大中城市以及北方石油开采区的城镇，开采 60-100地

7、热水为楼宇供暖。据统计，1990 年地热供暖面积仅 190 万平方米，2000 年上升至 1100 万平方米，目前已接近 2000 万平方米，增长速度很快。经测算，在同等条件下，地热供暖运行成本比锅炉供暖可节省约 30%。从技术角度讲，近年来我国地热供暖技术有面的明显变化:一是间接换热与梯级利用。早期的地热供暖多采用直供直排方式，地热水直接进入暖气管道，产生腐蚀作用。供暖后的地热尾水一般在 40以上，除部分用于生活热水外，绝大部分排入下水道，造成了很大的资源浪费。目前在地热供暖系统中，多采用换热器、热泵和先进的末端散热器。地热水通过换热器与暖气循环水间接相隔换热，不进入暖气管道；利用热泵回收地

8、热尾水中的余热，增大地热利用温差；使用先进的末端散热器提高供暖效率。这种多级间供方式，既减少了地热水的开采量，又提高了地热能的利用率，收到了良好的效果。二是采用对井(抽、灌井)供暖方式。我国早期开发的中低温地热田由于大量开采而没有采取回灌措施，开发数年后，水位迅速下降，不利于持续开发利用。采用对井供暖方式就是通过一定将供暖后的地热尾水回灌到储层，保持储层压力。对井供热方式几乎不消耗地热水，选择适当的抽、灌井间距，并对回灌温度进行合理控制，也不会出现地热水温度下降。从、近年来多个对井供暖系统的运行情况看，即便抽、灌间隔很近，也未出现地热温度下降。三是统筹规划，整体开发。在我国地热资源开发利用较早

9、的地区，近年来相继制定了地热供暖规划，统筹规划，整体开发。地热供暖虽具有清洁、低耗、直接运行的优势，但也存在初期投资大的不利，这是阻碍地热供暖发展的重要原因。另外，地热回灌基础理论和技术还有待于进一步加强研究。目前已建温泉地热水疗养院 200 余处，公共温泉浴池和温泉游泳池 1600处，突出医疗利用的温泉浴疗有 430 处。现共有地热温室(或大棚)133 万平方米，主要种植高档瓜果、蔬菜、食用菌、花卉以及育秧。建有地热养殖场约 300 处，鱼池面积约 445，养殖罗非鱼、鳗鱼、甲鱼、青虾、牛蛙、观赏鱼等以及鱼苗越冬。新鲜成鱼、瓜果蔬菜、花卉等农产品畅销海内外，取得显著经济效益，增加了外汇收入。

10、地热水在工业方面的利用主要集中于印染、伴热输石油、烘干等方面。3、浅层地热能利用我国浅层地热能的开发利用起步较晚，20 世纪 90 年始尝试应用地源热泵技术，进入 21 世纪以后在普遍推广，其中以京津地区发展最快。到 2004年底，已有 420 万平方米，的建筑物利用地源热泵系统供暖(冷)，使用已有 200 余家，已完成的最大单项工程供暖(冷)面积达十几万平方米。目前地源热泵系统供暖(冷)总面积尚无确切统计数字。市统计信息中心对本市采用地源热泵系统的 11 个工程项目的运行费用进行了分析:在供暖、供冷、供热水、通风的情况下，面积费用支出从 948- 2885 元不等，其中 63%的项目低于燃煤

11、集中供热的采暖价格，全部被低于燃油、燃气和电锅炉供暖价格。项四、我国地热能开发利用中存在1、资源缺乏、研究力量薄弱20 世纪 70 90 年代，我国呈现地热开发热潮，培养了一批地热能研究开发骨干，但近 30 年来我国地热发电事业几乎停滞，造成资源缺乏，研究力量薄弱。目前，仅有广州能源、地质与地球物理以及、工业大学等少数科研机构和院校长期坚持从事地热能研究开发，整个科研队伍规模在 100 人以内，远远于风能、能等可再生能源领域的研究队伍。而且，由于国家没有强有力的地热能开发规划指引，国内大型企业几乎没有参与地热发电项目，很难形成产学研结合的培养机制，造成我国地热能研究力量较为薄弱。2、地热资源勘

12、查评价程度低国家对地热资源勘查评价和基础研究投人严重大部分地区尚未开展地热资源勘查，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。地热资源总量是个概数，至今尚未取得公认的数据。勘查评价滞后于开发利用，影响地热资源勘查开发规划的制定、资源的利用以及地热产业发展。我国陆地地温梯度与相似，地质构造活动性更强，具有巨大的 EGS资源开发潜力，但资源总体状况不明。目前我国针对浅层地热资源评价及勘查体系已基本建立，然而对于适宜发电的地热资源和增强型地热资源还缺乏一套的评价及勘查体系。3、地热利用尚待突破经历了地热开发热潮后，我国地热利用技术尤其是地热发电技术没有形成积累，也正是这段时间拉大

13、了我国与世界先进水平的差距。相比较风能和能，地热项目规模太小，很难整合国内优势资源形成较强的技术。EGS 研究开发涉及资源评估、资源开采和工程、热流控制和热力发电系统等技术。目前国内有一些科研院校具有资源评估和开采的研究条件和具有开发高效地热发电系统的实力和经验；国内石油公司进行浅钻探已不存在技术问题，但我国目前 EGS技术研究开发尚处于空白，基础科学问题的研究也尚未开展。EGS 试验发电厂，初步投资估计 3-4 万元/kW，其投资和发电成本已与风能发电接近(按实际利用率为风能的 3-4 倍计算)，远低于能发电。而按目前石油开采技术的发展趋势，地热钻探开采成本还会大幅度降低。所以一旦 EGS

14、开发技术取得突破，其应用前景将比风能、能更具有竞争力。4、地热产业缺乏扶持政策我国长期忽视地热能在可再生能源中的作用，对其竞争力认识，导致地热产业在政策上支持力度偏弱，社会各界对地热的认知度不高。总体上看，地热供暖及地源热泵产业虽然已得到国家政策扶持，但力度还不够。而地热发电产业近 30 年来几乎没有得到国家的支持，可再生能源法虽然起了重要的指导作用，但并没有明确了地热发电项目的扶持政策。因此，长期以来我国地热产业更多地呈现粗放型发展，在利用地热资源的同时也浪费了大量的地热资源，缺乏集约化综合梯级利用发展的模式，使得地热资源利用率较低。EGS 发电成本具有很强的竞争力，据和澳大利亚 EGS 开

15、发试验后评估，目前 EGS 发电成本为 0. 45/度。如地热钻探开采技术实现，在我国建设 5-10MW 的 EGS 试验发电厂，初步投资估计 3 一 4 万元/kW，其投资和发电成本已与风能发电接近(按实际利用率为风能的 3-4 倍计算，远低于能发电。而按目前石油开采技术的发展趋势，地热钻探开采成本还会大幅度降低。所以一旦 EGS 开发技术取得突破，其应用前景将比风能、能更具有竞争力。五、对策与建议(1)建立国家级，提高创新能力。在国家能源局的指导下，成立“国家地热能源研发中心”，整合优量，加强的引进和培养，突破关键技术，强化对国家任务、重点工程技术的支撑和保障，提高地热能科技创新力和竞争力

16、。(2)加大支持力度，摸清资源家底。启动研究项目，科学规划，重点部署，开展适宜发电的地热资源以及增强型地热资源的研究，进行地热资源评价和区划，确定我国具有经济开发价值的重点地域。(3)加强技术研究开发，实施示范工程。将中低温地热发电、增强地热系统 (EGS )技术研究开发列人国家“973 ， 863”计划，针对我国技术积累少、水平低、与国际差距大的现状，重点解决地热能开发过程中的关键科学技术问题。以国家财政扶持和企业投人结合的方式，实施中低温地热发电、增强地热系统(EGS )示范工程。(4)制定扶持政策，推动地热发电。在可再生能源法框架下，制定一系列配套的政策和扶持政策，参照能、风力、生物质能发电国家补贴的方式，对地热能发电实行激励机制，以保证我国地热发电和增强地热系统的可持续发展。六、结语地热资源是一种可再生的清洁能源，在我国十分丰富，分布广泛。浅层地热能随处可取。地热能作为新能源大中的成员是最容易利用的。从能源角度看，促进新能源的发展不仅符合世界能源利用的潮流，也是我国现阶段能源产业结构优化调整的需求。只要适时抓住机遇，调整政策，加大推进力度，我国地热能发展前景将极为广阔。七、参考文献1.田舍，.建立专项基金实现地热供暖商业化.11.中国2.国矿业3.资源经济，2005，18(7)13 一 15。.地