地熱資源開發利用

地熱(新能源)開發優勢及挑戰

地熱資源概述

定義:地熱是指地球內部蘊藏的熱能,它來源于地球的熔融巖漿和放射性物質的衰變。

分布:地熱資源全球范圍內分布廣泛,但并不均勻。板塊邊界、火山活動區域等地熱資源較為豐富,如冰島美國西部、日本新西蘭等地區。

 

開發技術

1)地熱發電技術

干蒸汽發電直接利用地下干蒸汽推動汽輪機發電,熱效率較高,但對地熱資源品質要求嚴格,適用于高溫干蒸汽田。

閃蒸發電:將高溫高壓的地熱水減壓擴容,使其部分水汽化形成蒸汽,再驅動汽輪機發電技術成熟,應用廣泛。

雙循環發電:采用低沸點工質,地熱水加熱工質使其汽化,推動汽輪機發電,可利用中低溫地熱資源,效率相對較低。

 

2)地熱能直接利用技術

地熱供暖:通過地熱換熱器地熱能傳遞給建筑物內的供暖系統,實現冬季取暖,具有節能、環保、穩定等優點。

地熱制冷:利用地熱驅動吸收式制冷機組,實現夏季制冷,可與地熱供暖系統結合,提高地熱資源綜合利用率。

地熱養殖:利用地熱水的溫度和礦物質成分,為魚類、蝦類等水生生物提供適宜的生長環境,促進其生長發育。

地熱溫泉旅游開發地熱溫泉浴場、度假村等旅游項目,為人們提供休閑、養生、保健等服務。


地熱(新能源)開發優勢及挑戰-地大熱能

 

開發流程

資源勘查:運用地球物理、地球化學等方法,對目標區域的地熱資源進行勘探和評估,確定地熱資源的儲量、溫度、壓力等參數,為后續開發提供依據。

鉆井工程:根據勘查結果,選擇合適的井位進行鉆井,建立地熱流體開采通道。

地熱流體采集與輸送:通過井口裝置采集地熱流體,并將其輸送到地面的地熱利用設施中。

熱能量轉換與利用:根據不同的利用方式,將地熱流體的熱能轉換為電能、熱能或其他形式的能量,并加以利用。

地熱流體回灌:為了維持地熱田的壓力和溫度平衡,保護地熱資源可持續性,需要將使用后的地熱流體回灌到地下。

 

開發的優勢

可再生性:地熱資源是地球內部的自然熱能,只要地球內部的熱活動持續存在,地熱資源就會不斷再生,具有可持續利用的特點。

環保性:與傳統化石能源相比,地熱能的開發和利用過程中幾乎不產生溫室氣體排放,對環境的污染較小。

穩定性:地熱資源的溫度相對穩定,不受季節、氣候等因素的影響,能夠提供穩定可靠的能源供應

分布廣泛:地熱資源在全球范圍內分布廣泛,不受地理條件限制,可在許多地區進行開發利用

 

開發面臨的挑戰

技術限制:地熱開發技術還存在一些有待突破的難題,如高溫地熱井的鉆探技術、深層地熱資源開采技術等。

資金投入大:地熱開發需要進行大量的前期勘查鉆井等工作,投資成本較高,且投資回收周期較長,對資金實力要求較高。

環境風險:地熱開發過程中可能會對環境造成一些負面影響,如地熱流體的排放可能會導致土壤鹽堿化、地面沉降等問題。

政策法規不完善:目前,我國在地熱開發方面的政策法規還不夠完善,缺乏統一的規劃和標準,對地熱資源的合理開發和保護造成了一定的影響。


地熱(新能源)開發優勢及挑戰-地大熱能