我國地熱能利用方式及發(fā)展建議

呂鵬飛

摘 要：地熱能作為可再生能源，直接利用和間接利用受到各行各業(yè)的重視。我國地熱能利用目前主要以直接利用為主，間接利用處于研究階段，但是相應的環(huán)境問題是地熱能利用研究需要亟待解決的關鍵問題之一，該文針對環(huán)境問題及我國目前發(fā)展狀態(tài)提出相應的對策建議。

關鍵詞：地熱能 可再生能源 環(huán)境影響 開發(fā)

中圖分類號：TK529 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）02（c）-0223-01

隨著能源危機的加劇，節(jié)能和開發(fā)利用可再生能源逐漸被各行各業(yè)所重視，可再生能源的利用可以減少粉塵，CO2等污染物的排放量。地熱能作為可再生能源的一種，利用總量快速增長，利用方式出現(xiàn)多樣化。從初始的地熱溫泉、養(yǎng)殖、溫室、供暖到現(xiàn)在采用地熱能發(fā)電，地熱能為我們的生活提供大量直接或間接的服務。我國對地熱能的研究和利用也越來越重視，2013年國家能源局、財政部、國土資源部、住房和城鄉(xiāng)建設部聯(lián)合發(fā)布《關于促進地熱能開發(fā)利用的指導意見》，意見中指出我國的地熱能資源具有儲量大、分布廣、發(fā)展前景廣闊等特點?？沙掷m(xù)開發(fā)地熱能對緩解我國在能源資源壓力、實現(xiàn)非化石能源目標、推進能源生產(chǎn)和消費革命、促進生態(tài)文明建設具有重要的現(xiàn)實意義和長進的戰(zhàn)略意義[1]。

地熱能按照利用溫度的要求，分為高溫地熱能、中溫地熱能和低溫地熱能，我國地熱能具有分布和利用廣泛但不均勻的特點，高溫地熱能主要分布在西藏羊八井和云南騰沖等西部和西南部地區(qū)，中低溫地熱能則在全國各處都有分布。目前，我國地熱能利用中，西藏羊八井地區(qū)和云南騰沖地區(qū)以發(fā)電為主且技術相對成熟，如：西藏羊八井地熱電站的發(fā)電供電量超過拉薩電網(wǎng)的70%供電量，其他區(qū)域地熱能利用主要以直接利用為主，如：地熱供暖、溫泉、養(yǎng)殖等，基本實現(xiàn)地熱能梯級利用的科學利用模式，利用率相對較高。

我國中低溫地熱能直接利用技術相對成熟，特別是隨著建筑保溫隔熱等的發(fā)展，地板式地熱采暖快速發(fā)展。高中溫地熱的利用以發(fā)電為主，發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)地熱資源溫度和壓力的不同，分為全流式、閃蒸式、雙循環(huán)和干熱巖等發(fā)電系統(tǒng)。西藏羊八井地熱屬于高溫地熱，發(fā)電系統(tǒng)以閃蒸和全流式為主，而我國的中溫地熱分布廣泛但是利用率低，因此，科研機構及院校的研究主要側(cè)重中低溫地熱雙循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的研究，其中膨脹機的自主研究成為該發(fā)電系統(tǒng)的一個難點，以天津大學雙螺桿膨脹機和北京工業(yè)大學單螺桿膨脹機為主要研究成果[2-3]。

地熱發(fā)電系統(tǒng)亦存在較大的環(huán)境問題尚未解決，例如：地熱能發(fā)電中熱污染、地熱水化學物質(zhì)，地面沉降等環(huán)境問題。地熱發(fā)電系統(tǒng)是將地熱水抽取到地面后經(jīng)過處理，然后接著進入膨脹機或與其他工質(zhì)換熱（將熱量傳遞給工質(zhì)，工質(zhì)進入膨脹機做功）后排放，直接排放的地熱水溫度相對環(huán)境溫度較高，地熱水中含有各種礦物質(zhì)等，都會導致地面熱污染和環(huán)境污染。地熱水抽取后，如果水源補充不及時，會形成地面沉降等后果。上述地熱利用中的問題可以通過地熱水回灌技術解決，目前回灌技術主要考慮初投資投資和可靠性等因素，初投資包括打井的費用和回灌泵耗功及維護費用，可靠性主要是隨著時間推遲，存在回灌量減少或無法回灌的問題。

地熱資源相對屬于集中式資源，可以優(yōu)先發(fā)展利用，我國地熱利用技術和利用處于方興未艾階段，但是存在多種問題尚需亟待接觸。比如：可借鑒國外地熱發(fā)展新技術，新模式，提高我們地熱能利用率，例如冰島、土耳其和意大利3個國家的直接發(fā)電系統(tǒng)技術[4-6]。能源梯級利用是我科學家提出科學用能的概念，因此，可以將高溫地熱實現(xiàn)直接和間接利用的全面開發(fā)，即高溫地熱發(fā)電后可以增加直接利用的方式，實現(xiàn)地熱資源高效利用。同時，國家需要增加在地熱能等可再生能源方面的政策支持，建立示范應用工程，增加科研投入以獲得自主性知識產(chǎn)權的成果，突破地熱發(fā)電在系統(tǒng)關鍵設備及回灌等方面關鍵技術的突破，提高我國地熱能開發(fā)利用效率。

參考文獻

[1] 國家能源局，財政部，國土資源部，住房和城鄉(xiāng)建設部[R].關于促迚地熱能開發(fā)利用的指導意見，2013-01-10.

[2] 王維，范文伯.TFE-TUR復合地熱發(fā)電系統(tǒng)熱力學分析[J].熱能動力工程，1991，6（4）：189-193.

[3] 王偉，吳玉庭，馬重芳.單螺桿膨脹機的初步試驗研究[J].太陽能，2009（3）：30-32.

[4] Ragnarsson A.Geothermal Energy Use，Country Update for Iceland[C]//European Geothermal Congress，2013：3-7.

[5] Bertani R.Geothermal Energy Use，Country Update for Italy[C]//European Geothermal Congress，2013：3-7.

[6] Parlaktuna M，Mertoglu O， Simsek S，et al.Geothermal Country Update Report of Turkey（2010-2013）[C]//European Geothermal Congress，2013：3-7.