新能源-地热能利用技术讲稿

地热能

我们人类居住的这个星球，很像是一个巨大的“热水瓶”，外凉内热，而且是越往里温度越高。人们把蕴藏于地球内部的热能称为“地热能”。地球通过火山爆发和温泉外溢等途径，将其内部蕴藏的热能源源不断地输送到地面上来。地球内部推测温度分布曲线

地热资源一般包括低温水热系统、地压地热系统、干热岩系统、熔岩系统等。低温水热系统为蒸汽地热田和热水地热田两种．蒸汽田易于开发，但储量很小，只占地热资源的0.5%，而地热水资源的储量较大，占地热资源的10%左右。其温度范围也很广，从接近于室温到高达390℃。地压地热系统是指在高压下由深部地层可以提取的含有可溶性甲烷(沼气)的高盐分热水，水温可达l50~250℃左右。干热岩系统是地层深处具有150~650℃左右温度的热岩层，这里由于渗透性差，不存在流体，所以叫做干热岩。熔岩系统是指温度为650~1200℃处于塑性状态或完全熔化的熔岩．其埋藏部位最深，据估计约占已探明地热资源的40％。

地热能直接利用于烹饪、沐浴及暖房，已有悠久的历史。至今，天然温泉与人工开采的地下热水仍被人类广泛使用。据联合国统计，世界地热水的直接利用远远超过地热发电。中国的地热水直接利用居世界首位，其次是日本。地热水的直接用途非常广泛，主要有采暖空调、工业烘干、农业温室、水产养殖、旅温泉疗养保健等。地热务农地热养殖利用地热能来进行发电其好处很多：建造电站的投资少，通常低于水电站；发电成本比火电、核电及水电都低；发电设备的利用时间较长；地热能比较干净，不会污染环境；发电用过的蒸汽和热水，还可以再加以利用，如取暖、洗浴、医疗、化工生产等。

在21世纪，一个个地热电站将屹立在世界各地。地热带出的硫化氢被浓缩、提炼成为制造硫酸和其他化工产品的原料。地热水经过利用后，又成为清洁的水源供人们生产和生活使用，开拓了一条新水源。未来随着科学技术的发展和进步，一座座活火山将成为一个个热电厂；一块块地震频发区，反而成为一个个地热开采的中心；地热资源是地球奉献给人类的又一个能量宝库，有其不可估量的前途。地热能的未来我国地热能的发展研究表明，地球地热能的蕴藏量相当于煤炭储量热能的1.7亿倍，可供人类消耗几百亿年。在明年将要实施的《可再生能源法》中，地热能当之无愧地名列其间，成为立法保护和发展的一种重要的新能源。我国地热能发展我国地热资源丰富，仅已发现的地热露头点就有3200余处，全年天然放热资源量折合35.6亿吨标煤。西藏羊八井地热电厂发电量已占拉萨电网的30％以上，地热供暖在北京、天津、西安等一些大、中城市已掀起新一轮高潮……尽管我国对地热能的利用已有一定规模，但年产能值却比许多国家要低，利用水平有待提高。而《可再生能源法》实施后，将进一步对地热能的发展提供支持、保护和规范，使地热能更为有效、更为科学地使用。

“地热，改变世界的能源”，这是近日在印尼巴厘岛举办的2010年世界地热大会的主题。出乎很多人意料，大会发布的权威信息表明，中国已成为全球利用热能量最大的国家，世界排名第一；美国则占据了地热发电装机容量和发电量全球第一的位置作为一种新的清洁能源，地热正成为越来越多国家的选择。其中，地源热泵因为其节能减排优势，已先行在北美、欧洲和中国广泛利用，目前，世界地源热泵应用的前5个国家是美国、中国、瑞典、挪威和德国。上海世博会的标志性和永久性保留建筑物——世博轴，采用的就是中国目前最大规模应用地源热泵和江水源热泵技术的中央空调。也正是基于此类技术创新，世博轴整体设计还获得了亚洲国际地产投资与开发博览会的“最佳城市综合体奖”。“地热发电装机容量和发电量”排行榜上前十名分别是：美国、菲律宾、印尼、墨西哥、意大利、冰岛、新西兰、日本、萨尔瓦多、肯尼亚。其中，印尼近5年发展迅速，排名从2005年的第四位升为第三位。另一个排行榜上则是中国夺得头魁。“利用热能量”的世界排名前十位是：中国、美国、瑞典、土耳其、日本、挪威、冰岛、法国、德国和荷兰。世界地热大会是由国际地热协会主办的，每5年举办一次。今年有85个国家和2500名与会者，是历史最大规模；大会发布的地源热泵的有关数据，引发了业内高度关注。由于地源热泵的节能、减排优势已被广泛认知和普及，成为新的投资热点，地源热泵的增长已远远超过了地热直接利用和高温地热发电的发展速度：2009年，地源热泵的年利用能量达到了214782TJ（1012焦耳），比2005年增长了2.45倍，平均年增长率达到了19.7%；地源热泵的设备容量，5年间增长了2.29倍，平均年增长率为18.0%。上海世博轴上海世博轴“暗藏”地源热泵中国的地热技术和地源热泵利用虽然全球领先，但在国内的知名度和普及面远远不够。很多人还是通过上海世博会才获知或了解到地热和地源热泵的。上海世博会以广泛利用新能源、体现环保概念著称，其永久性保留的标志性建筑——世博轴，空调系统采用的就是地热技术，这也是国内首次最大规模地应用地源热泵和江水源热泵技术的中央空调。世博轴的中央空调，从外表看，既没有外机，也没有室外锅炉房，更不像传统中央空调消耗大量的电能和天然气等不可再生能源。与普通空调相比，世博轴可谓最“深藏不露”：南北跨度1045米、东西宽度110米，近25万平方米的半开放式超大空间里看不到任何空调装置，整个中央空调系统的末端出风口与整个建筑融为一体，自然和谐，一切都在地下悄然运转。世博轴是江水源热泵和地源热泵第一次大规模的结合，在世博轴桩基及底板下铺设了700公里长的管道，使地源热泵和江水源热泵两大系统形成了贯穿轴线的“绿色空调”。每小时有1200吨黄浦江水通过热泵成为空调冷却水，处理后再排回江中，比传统中央空调节能30%以上，每天可省电1万度，可提高制冷效率7%。世博轴的地热技术充分体现了世博会低碳、节能的宗旨。地热资源具有本土化、可持续和可再生等特点，许多国家正是通过地热的利用而减少了对进口燃料的依赖，替代了化石燃料能源，这些国家还因此减少了颗粒物和温室气体等污染。作为新能源，地热技术正在不断推广利用。北京市能源规划和地热规划要求，“十一五”期间，本市利用浅层地温能面积要达到3500多万平方米，对于采用热泵系统供暖的各类项目，政府还提供每平方米30元到50元的补助国际动态近日，英国从素有“地下中央供热系统”之称的奔宁山脉（Pennine）中成功地开采出地热资源，并计划将该地区打造成名副其实的生态村和英国第一处天然温泉场所。地热资源位于地下一公里处的花岗岩层中，此次开发的使用了双钻孔技术，不仅实现了温泉水的循环利用，同时也降低了管理成本，避免污染事件发生。地下蓄水层中的热水源源不断地从钻孔中被泵到地面，并通过管道输送到附近的居民家中。而使用过的温水从另一个钻孔中回收到地下，然后依靠岩石中的低水平射线重新加热。回收的水流注入到地下约半公里深的岩石中后，被抽水钻孔再次从岩石缝隙中泵到地面，水流上升过程中吸收了岩石中的热量，得以重新加热。日本地热发电产业现状地热发电基本上不产生CO2，包括发电设备及建设送电设施在内，CO2排放量仅相当于火力发电的几十分之一，原子能发电的一半左右。由于燃料不依赖国外供应，不存在汇率和燃料价格变动风险。出于未来国际政治和经济发展长远战略需要，日本时隔20年再度兴起地热发电热。日本地热资源开发现况日本约有100座活火山，地热资源储量排在印尼、美国之后居世界第3位，换算成发电能力超过2000万千瓦，相当于15座原子能发电站。目前日本地热发电量约为风力发电的2倍，太阳能发电的3倍。正在运营的地热发电站仅有18所，主要集中在东北和九州地区，总功率50万千瓦，约占国内总发电量的0.2％。东北地区主要地热发电站：大沼発電所、澄川発電所、松川発電所、葛根田発電所、上之岱発電所、柳津西山発電所、鬼首発電所。美国地热资源开发现况美国能源部长朱棣文对外宣布，能源部将利用美国恢复和再投资法案资金对新地热场（田）地热能源开发以及先进地热能应用技术研发项目投资3.38亿美元。这笔资金资助的地热能源项目涉及到美国32个州，项目总数为123个。受资助的地热能项目来自私人企业、学术研究机构、部落团体、地方政府以及能源部所属的国家实验室。来自私人企业和非联邦政府的地热能项目匹配资金比例大于1比1，总数为3.53亿美元。美国是一个地热能资源丰富的国家，利用地热能为美国家庭供暖以及提升美国经济具有巨大的潜力；加大对地热能技术创新的投入不仅能使美国地热产业得到迅猛发展，而且能使美国比以往任何时候都低的成本获得更多无碳排放的清洁能源，创造数千个就业就会，推动美国经济发展美国地热能源协会(GEA)的一份报告显示：自2008年8月起，新地热项目已经增长了25％。现在地热能的整体产量仍有35％的增长潜力。根据GEA的报告，美国共有126个正在开发中的地热发电项目，这些项目一旦运转就有5500MW的地热发电潜力，相当于15000MW-20000MW的风力涡轮机，或者为550万户加州的家庭用户提供的足够的电力。新的地热发电项目分布在阿拉斯加，亚利桑那，加州，科罗拉多，佛罗里达，夏威夷，爱达荷，内华达，新墨西哥，俄勒冈，犹他和华盛顿。“我们很兴奋能看到