中美地熱資源開(kāi)發(fā)利用現狀對比

  摘要：我國使用地熱能源的歷史悠久,但在地熱開(kāi)發(fā)利用方面仍存在很多不足。因此,了解我國的地熱資源開(kāi)發(fā)利用現狀并學(xué)習國外先進(jìn)經(jīng)驗對我國未來(lái)地熱能源發(fā)展具有重要意義。我國地熱資源利用主要以直接利用為主,目前總設備容量達到3688MWt,地熱直接利用居全球第一:美國地熱資源利用則主要以發(fā)電為主,總裝機容量為3086.6MW,地熱發(fā)電居世界第一。此外,中美兩國在地熱開(kāi)發(fā)利用的能源環(huán)境及發(fā)展政策方面也存在很大的差異,我們認為,完善地熱開(kāi)發(fā)的制度法規建設將成為推動(dòng)我國地熱能源開(kāi)發(fā)進(jìn)一步發(fā)展的強大動(dòng)力。
 
  關(guān)鍵詞：中國；美國；地熱能源開(kāi)發(fā)利用
 
  一、概述。
 
  能源短缺己成了當前每個(gè)國家經(jīng)濟和社會(huì )穩定發(fā)展所面臨的嚴峻挑戰,尋找替代能源是我們當今面臨的重大難題川。與煤炭、石油和天然氣等傳統能源相比,地熱能源具有經(jīng)濟、環(huán)保、安全、穩定、技術(shù)相對其他新能源更加成熟等一系列優(yōu)點(diǎn),因此,從社會(huì )發(fā)展的長(cháng)遠角度看,地熱能無(wú)疑將會(huì )成為新能源家族中的主干力量。目前,地熱資源豐富且利用得好的國家主要有美國、中國、日本、意大利、冰島、新西蘭、印尼以及菲律賓。
 
  中美分別作為地熱能源直接利用和發(fā)電裝機容量的第一大國,在地熱資源的開(kāi)發(fā)和利用方面都有各自特點(diǎn)。本文通過(guò)對中美兩國地熱資源的分布、開(kāi)發(fā)利用狀況的對比,以期更好地了解我國地熱能源開(kāi)發(fā)利用存在的不足,并借鑒美國地熱開(kāi)發(fā)的成功經(jīng)驗以促進(jìn)我國地熱開(kāi)發(fā)利用的發(fā)展。
 
  二、中美地熱資源分布。
 
  一般把儲存在地球內部的熱量統稱(chēng)為地熱能,其主要來(lái)源有兩個(gè)方面:一是地球深層的高溫熔融體,二是放射性元素的衰變所釋放的能量,主要集中在火山、地震活動(dòng)頻繁的活動(dòng)構造帶等區域。從全球來(lái)看,地熱資源主要集中在以下四個(gè)地熱帶:環(huán)太平洋地熱帶、地中海一喜馬拉雅地熱帶、大西洋洋中脊、紅海一亞丁灣一東非裂谷地熱帶。
 
  (一)中國的地熱資源的分布。
 
  我國國內眾多的隆起山地和沉積盆地蘊藏著(zhù)儲量較為豐富的地熱資源。國內主要的水熱異常區有:藏南一川西一滇西水熱活動(dòng)密集帶、臺灣水熱活動(dòng)密集帶、東南沿海水熱活動(dòng)密集帶和膠東半島水熱活動(dòng)密集帶,其中高溫地熱資源主要僅分布在西藏、云南、臺灣等少數地區,而中低溫地熱資源則遍及全國30多個(gè)省市和自治區。
 
  (二)美國的地熱資源的分布。
 
  美國同中國一樣,蘊藏有豐富的地熱資源。美國西海岸地處環(huán)太平洋地熱帶上,而環(huán)太平洋地熱帶又以顯著(zhù)地高熱流、年輕的造山運動(dòng)和活火山活動(dòng)聞名。美國的西部地區的熱流密度要高于東部地區,廣泛分布著(zhù)高溫地熱資源,而東部則主要以中低溫地熱資源為主。
 
  (二)美國地熱資源的利用現狀。
 
  美國地熱的發(fā)展始于19世紀初期,隨著(zhù)歐洲殖民者進(jìn)入而揭開(kāi)序幕。1892年,世界第一個(gè)地熱區域供暖系統在美國博伊西市建成,38年后美國的第一個(gè)商用溫室又在該處建成。到20世紀中葉,美國俄亥俄州立大學(xué)教授CarlNielsen研發(fā)的地源熱泵技術(shù)取得了成功并引發(fā)地熱技術(shù)開(kāi)始向美國東部轉移。1960年,美國第一座發(fā)電量nMw的地熱電站于加州蓋沙斯地熱田落成,順利運行長(cháng)達30年之久。之后隨著(zhù)美國政府對地熱的逐步重視,美國地熱發(fā)電和綜合應用都有了顯著(zhù)發(fā)展。截至2005年,美國在地熱直接利用的年產(chǎn)能為8678.2GWh,居世界第三。美國地熱直接利用如今已擴展到包括旅游度假、水產(chǎn)養殖、食品加工和溫室種植等在內的諸多領(lǐng)域,其中主要用于水產(chǎn)養殖、溫泉開(kāi)發(fā)及空間區域加熱等方面。
 
  美國的地熱能發(fā)電的在線(xiàn)裝機容量引領(lǐng)世界,并且仍然源源不斷地增加在地熱能源開(kāi)發(fā)利用方面的投入。
 
  截至20ro年4月,美國的總裝機容量有3086.6MW,成為世界上地熱發(fā)電的第一大國。目前美國在加利福尼亞、內華達州及猶他州等九個(gè)州都已成功建成地熱電站并投入運行。此外,亞利桑那州和路易斯安那圖2美國地熱直接利用的比重圖州等也很快將會(huì )利用地熱進(jìn)行發(fā)電。具體的在線(xiàn)發(fā)電裝機容量及發(fā)展中的容量如表2所示。美國將繼續大力發(fā)展地熱能資源開(kāi)發(fā)利用,規劃發(fā)展中的潛在裝機容量為4584~7875MW,因此,一旦美國規劃的地熱發(fā)電站上線(xiàn),再加上原有的在線(xiàn)的裝機容量,美國的總容量將達7875.16MW。
 
  四、中美地熱資源的利用對比分析。
 
  通過(guò)上述關(guān)于中美的地熱資源的分布及利用現狀的對比不難看出兩國在地熱開(kāi)發(fā)利用上仍存在較大差距。在資源分布方面,中美的地質(zhì)環(huán)境的差異導致了美國地熱分布較中國來(lái)說(shuō)更加廣泛、均勻,進(jìn)而使得美國地熱開(kāi)發(fā)較易于中國。在資源利用方面,中國由于地熱資源特性、應用歷史和社會(huì )觀(guān)念的影響,更傾向于地熱的直接利用;而美國更多地關(guān)注地熱資源的能源價(jià)值利用,傾向于地熱發(fā)電。下面我們僅從中美能源環(huán)境和中美地熱發(fā)展政策兩方面來(lái)分析中美地熱發(fā)展產(chǎn)生差異的現實(shí)原因。
 
  (一)中美能源環(huán)境。
 
  改革開(kāi)放以來(lái),中國在社會(huì )、經(jīng)濟、文化和科技等方面開(kāi)始都有了很大的進(jìn)展,特別是21世紀初期,中國經(jīng)濟一直以7%左右的速度高速增長(cháng)。而美國作為老牌的資本主義強國,社會(huì )制度和經(jīng)濟模式顯然發(fā)展成熟,各個(gè)領(lǐng)域實(shí)力雄厚。根據中美1980年和2007年的能源消費及碳排放對比,從中我們可以看出,在近30年來(lái)的發(fā)展歷程中,中國的能源消費和COZ排放上升了3倍左右,而美國卻僅有幾個(gè)百分點(diǎn)的變化。中國經(jīng)濟的快速發(fā)展必然導致巨大的能源消耗,在經(jīng)濟落后而無(wú)法兼顧環(huán)境的前提下,勢必導致包括地熱在內的新能源發(fā)展滯后。相反,美國可以憑借其雄厚的經(jīng)濟實(shí)力,在維持經(jīng)濟增長(cháng)的同時(shí)兼顧環(huán)境效益,投入巨資來(lái)開(kāi)發(fā)地熱能源。
 
  (二)中美地熱發(fā)展政策。
 
  美國的地熱政策發(fā)展已有40年之久?！?967年加州地熱法案(CallfomiaGeothermalActof1967)》、《1970年聯(lián)邦地熱蒸汽法案(FederalGcoth~alSteamActof1970)))確立了地熱定義及其所有權l’ed題。之后《1975年能源安全法案(Ene嗯ysec碩tyAetof1978)))、《1979年公用事業(yè)管制政策法案(內blieutiliuesRegulato汀幾lleyAet(puRpA)or1979)》、地熱貸款擔保計劃(GcothermalLoanGuaranteeProgram)和商業(yè)投資抵免政策(TheBusinessInvestmentCredit)等一系列法案都加大了對地熱勘探、地熱鉆井、地熱開(kāi)發(fā)利用等方面的投入,同時(shí),通過(guò)提供研發(fā)經(jīng)費、示范補貼、減免稅款、發(fā)放貸款等許多優(yōu)惠措施來(lái)鼓勵私人投資地熱發(fā)電。美國因此掀起了地熱利用的高潮,許多地熱電站投產(chǎn)運行。21世紀初,《美國西部地熱電力計劃(Ge叩。weringtheW七st)》、《可再生資源發(fā)電配額制度(RenewablePortfolioStandards)》、《美國地熱資源恢復再投資法案(^m頤eanocothermalResources砒eyelingReinvestmentAet)))和((2007年先進(jìn)地熱能研究與開(kāi)發(fā)法案(AdvaneedGeothermalEne嗯yResearehAndDevel叩mentAetor2007)》等法案對以往的各項法案進(jìn)行了必要的修訂,完善原有的法律,增強了其適應性,并將技術(shù)研發(fā)與經(jīng)濟和政治緊密聯(lián)系在一起。
 
  中國地熱能源開(kāi)發(fā)被明確列入新能源所鼓勵發(fā)展的范疇是從《2《X)6年中華人民共和國可再生能源法》法案的頒布后才開(kāi)始的。之后雖然在《可再生能源發(fā)展專(zhuān)項資金管理暫行辦法》、《建設事業(yè)“十一五”重點(diǎn)推廣技術(shù)領(lǐng)域》、《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)節能減排綜合性工作方案的通知》以及《可再生能源中長(cháng)期發(fā)展規劃》中對地熱資源利用有所提及,但并沒(méi)有出臺專(zhuān)門(mén)性的法律規范地熱的。
 
  五、結語(yǔ)。
 
  在能源與環(huán)境成為兩大時(shí)代主題的今天,以傳統化石能源為基礎的能源結構己無(wú)法滿(mǎn)足我國社會(huì )發(fā)展的需要,新能源必須擔當起歷史賦予的使命,而地熱能作為新能源家族中的一員,由于其具有的一系列優(yōu)點(diǎn),必將成為新能源開(kāi)發(fā)利用中的重點(diǎn)。我國與美國具有相當的地熱資源,在直接利用上己取得了良好的成果,但是在地熱發(fā)電上卻與美國相差甚遠。我國應該改變地熱開(kāi)發(fā)利用方式的比例,通過(guò)地熱發(fā)電來(lái)達到資源利用的最大化?，F階段我國的工作重點(diǎn)應該放在完善地熱開(kāi)發(fā)利用的制度法律規范建設上。最后,我們相信在政府積極的努力和投入以及地熱工作者的技術(shù)支持下,地熱資源的開(kāi)發(fā)利用在中國會(huì )有一個(gè)更加明朗的未來(lái)。