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地热开发重新进入中国视野
作者:刘国伟  文章来源:环境与生活  点击数  更新时间:2013/8/15 15:56:11  文章录入:ahaoxie  责任编辑:ahaoxie

  冰岛地热利用比例最高
  瑞士三成新建筑物用地热供暖
  说起欧洲的地热利用情况,多数读者可能会先想到冰岛。这个弹丸之地位于活跃的大西洋中脊上,连绵的水下山脉如同一条中枢一直延伸到大西洋中心,地壳在这里碰撞挤压,周而复始的循环过程使得冰岛的地质活动很活跃,2010年冰岛的埃亚菲亚德拉火山喷发,就迫使欧洲领空封闭。
  虽然冰岛很早就用地热供暖,而且有得天独厚的自然条件,但实际上冰岛在20世纪70年代以前却大量使用煤炭和石油,受到1973年能源危机的冲击,冰岛才走上了大规模利用地热的道路。经过30年的努力,2010年冰岛电能的26%来自地热发电(6个地热电站),73.8%来自水电,不足1%来自传统的化石燃料。被视为世界地热开发楷模的冰岛,目前85%的住宅都在利用地热来实现供暖。去年4月,时任中国总理温家宝到冰岛最大的地热电站——赫利舍迪地热电站考察时表示,将与冰岛加强合作,开发地热等清洁能源。
  欧洲地热资源另一个集中地是土耳其。2007年土耳其报纸载文称,土耳其的地热资源居世界第七。截至2010年,土耳其地热发电的装机容量为10万千瓦,开发潜力巨大。
  长期以来,德国是可再生能源的倡导国,除了开发深层地热能,德国经过多年的研发与实践,以地下水开采井、井下换热器以及换热桩等技术途径获得浅部地热能源,与电力和燃煤供暖系统相比,碳排放明显减少。在德国沃尔芬一个由71幢楼房组成的住宅区,是由与2个开采井和3个注水井相连的地下水热泵系统进行供暖的。这个供暖系统已经有效地运行了30多年。
  瑞士地热资源也很丰富,2011年瑞士地热协会的统计数据表明,瑞士约三成的新建筑物都采用了地热供暖,而在利用地下50米到300米处浅层地热的热泵利用率方面,瑞士更是居世界各国之首。
  苏联(俄罗斯)在地热开发方面的主要贡献,在于1967年首次论证了双循环发电系统的可行性,并在科拉半岛打出了深达12262米的深井。如今,俄罗斯只在东北部火山活动频繁的堪察加半岛穆特诺夫斯克山谷中建有3座地热发电站,总体而言,该国的地热资源潜力尚未得到大规模的深度开发,对地热更多的属于直接利用。

意大利拉德瑞罗热电厂远眺,这里因1904年人类首次利用地热发电而闻名。


  
  “补水保湿”技术
  帮美国地热田恢复青春
  从美国的阿拉斯加州、加利福尼亚州到墨西哥、智利一带,属于环太平洋地热带,世界著名的地热田如美国的盖瑟尔斯、墨西哥的普列托等就位于这里。作为世界地热技术的领跑国,美国开发地热能的技术和经验受到各国重视。
  美国是世界地热资源大国,但地理分布上极不均衡,8个州的地热能总量达到300万千瓦,其中又有80%出现在加州,美国国家可再生能源实验室的这两张图片,清楚地显示了美国地热分布的不均衡。
  著名的加州盖瑟尔斯地热田历经多年开发,可以看做美国地热资源利用的一个缩影。位于旧金山北部的盖瑟尔斯地热田位置浅,水分容易渗过破碎的地下岩层接触深层热量,如此开发条件堪称上帝的宠儿。19世纪这里的温泉就闻名遐迩,1924年这里开挖了第一口地热井。经过数十年开发,卡尔派恩公司在这里建了15个热电厂,打了586口地热井,平均井深2590米,平均每85天打一口井,2012年装机功率约为70万千瓦。虽然这里地热资源丰富而稳定,但盖瑟尔斯地热田从1989年起发电量突然减少了10%至24%,人们这才发现地热能量并非“取之不尽”的。
  原来,在经历了20世纪七八十年代的生产高峰期后,盖瑟尔斯地热田岩层中的水分没有得到及时补充,所以大大影响了蒸汽产出量。找到症结之后,地热田管理方1995年启动了盖瑟尔斯东南排水管道工程,从1997年开始通过数十公里长的管道,将莱克县的废水引过来灌入地热田深处,每天900万加仑(约34000吨)。2003年启动的圣罗莎回灌工程,每天可以通过管道向地热田灌入1100万加仑(约41600吨)处理过的废水。经过“补水保湿”,盖瑟尔斯地热田恢复了青春,发电量明显提升。
  从整个美洲大陆看,南美开发地热的脚步明显落后于中美洲和加勒比海国家。地震频繁的智利拥有全球最长的火山链和世界约10%的活火山,潜力极大,但开发严重滞后。智利地热能源协会负责人贡萨洛·萨尔加多曾无奈地说:“地质构造赋予了智利无与伦比的优势,但我们却白白浪费了这么多年。”
  美国地热能源协会(GEA)公布的数据显示,大部分中美洲国家都已启动了国内的地热开发,并取得了相当不错的成绩。例如,萨尔瓦多和哥斯达黎加的电力生产中分别有25%(20.4万千瓦)和12%(16.3万千瓦)来自地热,尼加拉瓜和危地马拉这样的小国也分别拥有8.7万千瓦和4.95万千瓦的地热装机容量。

赫利舍迪地热电站2011年装机容量30万千瓦,是冰岛最大的地热电站。

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