冰島地熱資源開(kāi)發(fā)與利用

    就像之前提到的，地熱資源只消耗了一半的冰島基本資源需求。在早期，地熱資源只用語(yǔ)洗澡和洗滌。19世紀后期，人們開(kāi)始試驗著(zhù)利用地熱資源到戶(hù)外園藝。在20世紀中期，地熱資源第一次被用于為玻璃溫室保溫。同時(shí)人們開(kāi)始用地熱資源去為游泳池和建筑物供暖。今天，空間供暖設施是冰島地熱資源最大的直接利用。據了解顯示2005是在地熱資源利用的一個(gè)突破。這些百分比是對能源利用而不是基本能源的說(shuō)明。在2005年，對地熱資源的直接利用，比如該供暖設施，總體已達到27690TJ，相當與7608GWh。另外，電力供應后達到1658GWh 正如根據了解顯示的，到目前為止，空間供暖占到58%是最多的，其次是電力供應占到18%。在20世紀80年代到達頂點(diǎn)之后，對冰島地熱資源的直接利用開(kāi)發(fā)非常緩慢，但是地熱空間供暖利用仍在緩慢持續增長(cháng)。盡管它潛在量很高，但是新的工廠(chǎng)主還沒(méi)有大規模的利用地熱資源。為了冰島鋁業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，近幾年冰島主要的熱能開(kāi)發(fā)是高溫地熱勘查和以發(fā)電為目的的鉆井。

 

    空間供暖

 

    在過(guò)去得60年里，冰島在利用能源供暖上取得了相當大的進(jìn)步。二戰后,國家能源局和冰島地質(zhì)調查局(及他們的前任)已經(jīng)實(shí)現了研究和發(fā)展，這使得87%的冰島家庭使用地熱資源進(jìn)行取暖。這一成果使冰島能夠進(jìn)口更少的燃料，也使供暖價(jià)格下降了。

 

    住宅供熱的燃料

 

    像冰島這樣冷的一個(gè)國家，家庭夠供暖需求比大部分國家都要大。從殖民時(shí)期開(kāi)始，冰島人努力尋找可以給他們房子供暖的能源。在早期，他們使用火盆放在地上，在房頂上有一個(gè)開(kāi)口使煙出去并方便光線(xiàn)射進(jìn)來(lái)。當木材不足時(shí)，人們?yōu)榱松婢陀门腼儬t和用家畜的糞便燃燒。然而這對于有爐子取暖和用煙囪釋放煙的富人而言，這不是什么問(wèn)題。然而，情況并非如此，對于富人來(lái)說(shuō)，他們用火爐來(lái)加熱，有煙囪來(lái)散煙。在19世紀中后期，用烹飪火爐來(lái)取暖變得更加普遍。到了19世紀末，中央供暖系統使用熱水，通過(guò)房?jì)乳]路水管實(shí)現不斷循環(huán)利用，這使得供暖有了很大的發(fā)展。在20 世紀初，草皮和海草被廣泛用來(lái)室內供暖。這種情況一直持續，直到1870年后，進(jìn)口煤作為供暖能源。在農村地區，燒羊糞的情況比較普遍。因為由于道路缺乏，煤或草皮很難被利用。

 

    油類(lèi)走入了燃料的行列

 

    冰島利用石油開(kāi)始于20世紀。起初石油被利用于照明，為了給小漁船提供動(dòng)力，后來(lái)汽油用于汽車(chē)上。在一戰后，石油用于供暖的目的變得很重要，但到了1950年20%的家庭使用石油供暖，而40%用煤供暖，同時(shí)25%喜歡地熱供暖系統。在1950年利用石油供暖的裝置得到改善，明顯地提升了消費量。因此，事實(shí)上1960年左右冰島用煤供暖被淘汰。與此同時(shí)，中央供暖控制系統發(fā)展，早期的自動(dòng)溫度調節器也變得普通。

 

    電力供暖

 

    上世紀初期，在許多地方興建年小的水療動(dòng)力站。這些動(dòng)力站方便了農場(chǎng)、照明發(fā)電、烹飪和一些家庭取暖。這樣的農場(chǎng)主自己的私人動(dòng)力站漸漸地普及了，但是后來(lái)供電服務(wù)被建成以造福農村公眾。家用供暖沒(méi)有變得普及。直到20世紀30年代和40年代，用電取暖才得到普及。

 

    地熱取暖的最初使

 

    住宅供熱點(diǎn)地熱能的最初使用藥追溯到1907年。冰島西部的居民從農場(chǎng)下面的溫泉通過(guò)架高溫泉上部幾米的混凝土管運送蒸汽進(jìn)入住宅。1909年，雷克雅未克的居民第一次為了取暖用管道輸送溫泉水進(jìn)入家庭。在雷克亞未克，大規模的用熱水進(jìn)行家用取暖始于1930年。在那時(shí)一個(gè)長(cháng)3千米的管道被用來(lái)從洗浴泉源頭傳送熱水到2所小學(xué)的游泳池、主要醫院和首都地區的60戶(hù)家庭。1943年，當18公里的管線(xiàn)交付使用后，家庭取暖邁出來(lái)重要的一步，雷克雅末克區域供熱服務(wù)開(kāi)始運行。 到1945年末，已經(jīng)有2,850 家庭連接了到了這個(gè)系統中。而雷克雅末克的人口只有44,000多人。除了首都區域發(fā)展以外，環(huán)繞冰島農村的許多有溫泉的社區也修建了他們的供熱配電系統或者成功地打了熱水井，開(kāi)采出穩定量的熱水。這些系統中最大的是Olafsfjordur（1944）、Hveragerdi（1974）、Selfoss（1948）還Saudarkrokur（1953）。社區學(xué)校也相應地建在熱水供應源的附近為取暖和游泳的實(shí)現提供了可能。

 

    油危機對能源價(jià)格的影響

 

    早在20世紀70年代石油危機時(shí)，由于阿以戰爭，供應燃料緊張，世界原油市場(chǎng)價(jià)格上漲70％。大約同一時(shí)間，近90,000的人們享受冰島的地熱取暖，約占國家的43％， 油供熱的人口和使用電的人口超過(guò)50％。為了減少油漲價(jià)的影響，冰島開(kāi)始資助那些用油進(jìn)行循環(huán)供暖的家庭。1973年和1979年油危機使得冰島改變了它的能源政策，燃料不再以油主要的，石油轉向國內的能源，水力發(fā)電和地熱。這個(gè)政策意味著(zhù)要尋找新的地熱源，修建新的供熱系統。這個(gè)政策還意味著(zhù)要從地熱田到城鎮、鄉村和個(gè)體農場(chǎng)建造輸送管線(xiàn)（一般10-20公里）。這就促成了家庭供熱系統從電或者油到地熱的轉變。但是，盡管循環(huán)供暖使得油從1973年的45％降低到了1979年的18％，但是油在供熱總的成本中仍然占有大約50％到60％。這都是由于油的價(jià)格所致。用于家庭供熱的能源相應的比例早在1970年就已經(jīng)有了。

 

    地熱能源明顯增加，但是1985年之后的變化相對小。然而，地熱能的使用仍然是增加的趨勢，而且從現在的89％上升到92％。用油加熱的比例繼續降低，目前大約是1％。用電供熱的比例大約是10％，但是三分之一的是來(lái)自供熱站，供熱站的電用于加熱熱水，然后輸送到供熱系統，再到各個(gè)區域。

 

    使用地熱替代油的益處

 

    當使用熱水循環(huán)供暖的總的費用與油的消耗費用相比較時(shí)，政府政策帶來(lái)的增加地熱能使用的經(jīng)濟利益是可見(jiàn)的。圖5比較了用熱水供熱和用產(chǎn)生同樣能量的油供熱的情況 (1970到2005)。所有的費用是在同年定價(jià)的。從1980年到1983年，每年直接的最大節約是20億美元。隨著(zhù)油價(jià)的繼續盤(pán)升，節約的數額也就更大。2000年，評估了1970到2000年之間總的節約量是82億美元, 相當于冰島2000年國家預算的3倍。針對評估的節約量，對用哪一種燃料供熱產(chǎn)生了分歧，贊同用地熱能供熱的高于贊同用油供熱的。例如，一些人認為除了油以外的也能用于供暖。還有認為，熱能也可以通過(guò)不斷增長(cháng)的水力發(fā)電來(lái)獲得，就像在挪威那樣。 盡管如此，使用地熱能帶來(lái)的節約量是相當大的，它促進(jìn)了冰島的繁榮。使用地熱能進(jìn)行循環(huán)供暖還有利于環(huán)境。地熱能和動(dòng)力能都被劃分為可再生的資源，相反，碳燃料如煤、油和天然氣就不是。地熱還可以減少對環(huán)境的損害，碳燃料就污染環(huán)境，給大氣帶入二氧化碳。2003年用于家庭供熱地熱能相當于燃燒646,000噸的油，地熱能的使用減少了國家二氧化碳的排放量（37％）。除了經(jīng)濟和環(huán)境效益外，地熱能的發(fā)展還推動(dòng)了冰島的社會(huì )生活水平的提高。人們首選在地熱供熱區域生活。在首都地區，鄉下城鎮都可以利用溫泉來(lái)滿(mǎn)足居室、溫室、學(xué)校、游泳池和其它像體育場(chǎng)館、旅游業(yè)以及小型工業(yè)的需要。統計數據表明這些區域提高了改進(jìn)了居民的健康狀況。

 

    能量?jì)r(jià)格的平均化

 

    能源價(jià)格的均等化是冰島長(cháng)久以來(lái)實(shí)行的一項政策。此項政策的實(shí)施也體現在很多方面，例如給用油供熱的家庭支付補助金。從1982年起，用電供熱的家庭也可以收到政府補助金。2002年，出臺了一種新的補助條例，每年補助大約是1500萬(wàn)美元，其中一小部分用來(lái)降低那些除了采用石油供暖以外，別無(wú)他法的地區的燃料價(jià)格。取暖費不是單獨由能源價(jià)格決定的，因為各家各戶(hù)的房屋不盡相同，尤其是老房子，還應考慮到零星住戶(hù)和供暖系統的控制。居民的需要和習慣是不同的，因此，同一區域相等大小的兩個(gè)家庭的供熱價(jià)格可能就有很大的變化。最好的解決昂貴取暖費的辦法應該是家庭供熱系統的改進(jìn)或實(shí)施節省能源戰略。為了減少補貼，政府鼓勵那樣的改進(jìn)。

 

    政府在開(kāi)發(fā)能源方面起的作用

 

    正如研究各種利用地熱資源方式一樣，政府部門(mén)已大力鼓勵地熱資源的探索。這項工作國家電力局在20世紀40年代就開(kāi)始了，10年之后，交托給它的繼任者，1967年建立了國家能源局(Orkustofnun)。目的是獲取地熱資源的資料，以及利用這種有利可圖的資源促進(jìn)國家經(jīng)濟的發(fā)展。這項研究在特別是在尋找替代家庭供熱資源方面取得了很大的成就。這個(gè)進(jìn)展能夠取得成功，應該多虧于在國家能源局的有能力的科學(xué)家們和研究人員?，F在，這項研究交托給冰島地質(zhì)調查局國家學(xué)會(huì )，該協(xié)會(huì )2003年從國家能源局出來(lái)的。他們已經(jīng)研究了新的和有效的尋找地熱資源的勘探技術(shù)。新技術(shù)促使了認為沒(méi)有地熱資源的區域地熱供熱系統的開(kāi)發(fā)。冰島的地熱工業(yè)發(fā)展很快，因此相比較而言，政府現在發(fā)揮的作用很小。而在開(kāi)發(fā)地熱方面，無(wú)論是已經(jīng)開(kāi)發(fā)利用的地熱領(lǐng)域，還是尋找新的領(lǐng)域，那些成功的巨型電力公司占領(lǐng)導地位。為了進(jìn)一步加快對地熱資源的運用，冰島政府已經(jīng)設立一個(gè)能源基金。它是于1967年通過(guò)兼并夠的前身電力基金和地熱基金而建立。經(jīng)過(guò)過(guò)去的10年，它已經(jīng)向那些探索與開(kāi)采地熱資源公司撥出很多貸款。當開(kāi)采未能產(chǎn)生預期結果，貸款就被轉換成撥款。根據2003年新的能源條例，能源基金現在是歸國家能源部管理。

 

    在最近的幾年里，地熱能源循環(huán)供暖的利用已經(jīng)成為首都區域人口增加的主要原因。人們正在從鄉村向著(zhù)城市地區移動(dòng)。因為改變了住房方式，在冰島所謂“冷”的地方地熱資源的發(fā)現，預計到今后的10年，循環(huán)供暖的地熱能的比例將增加到了92％。市政當局控制著(zhù)國家較大的區域供熱服務(wù)公司。在鄉村建立了200個(gè)較小的供熱公司。最近冰島很多區域供暖系統所有權結構的變動(dòng)已經(jīng)初見(jiàn)成效。較大的公司購買(mǎi)或兼并那些較小的供暖系統。同時(shí)，市政管理公司同時(shí)經(jīng)營(yíng)區域供暖和供電。這樣的發(fā)展反映出國家能源市場(chǎng)的競爭的增加。 雷克雅末區域供熱設施

 

    當少數官員住宅和70個(gè)私人住宅從地熱井、接近雷克雅末老的地熱溫泉收到熱水時(shí)，1930年雷克雅末開(kāi)始區域供熱。雷克拉未克地區供暖正式建立于1943年,那時(shí)熱水的產(chǎn)品開(kāi)始在領(lǐng)域,離城市18千米的地方。雷克雅末能源(Orkuveita Reykjavíkur)公司是1999年經(jīng)過(guò)雷克雅末區供熱和雷克雅末電力供應兩家公司的合并成立的。公司負責分配和銷(xiāo)售熱水和電以及城市供水設施。公司有492名員工，2003年營(yíng)業(yè)額為1億8千3百萬(wàn)美元。雷克雅末能源公司是冰島26個(gè)市政管理的地熱區域供熱系統中最大的。它利用了低溫區域，和27公里以外的Reykjavik附近區域以及Nesjavellir高溫田。在Nesjavellir,淡水在聯(lián)合發(fā)電站加熱。如今，雷克雅末能源公司有182,000人，加上6個(gè)鄰近的公司，其人數接近雷克雅末整個(gè)人口數量。

 

    在過(guò)去的幾年中，雷克拉未克的能源通過(guò)接管一些南方和西部地區能源系統已經(jīng)擴大了規模。一些是鄉村的小的系統，但是其他的是國家地熱區域供熱系統中最大的。

 

    Sudurnes 區域供暖 1977年，在Reykjanes半島的Svartsengi聯(lián)合發(fā)電站首次給Sudurnes 整個(gè)地區(Hitaveita Su?urnesja )建筑住宅供熱。這個(gè)發(fā)電站用240℃Svartsengi地熱田的地熱鹽水加熱淡水，給區域住宅供熱同時(shí)也用它發(fā)電。Keflavik 機場(chǎng)和NATO 基地以及Reykjanes 半島的4個(gè)社區使用熱水和發(fā)電站輸送的電。發(fā)電站還為Hafnarfjordur提供供熱服務(wù)和供電。

 

    電力發(fā)電

 

    用地熱能源發(fā)電在近些年有了很大的進(jìn)展。由于冰島密集型產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，對電的需求也不斷的增加。 圖7說(shuō)明了1970-2005年的發(fā)展情況以及截至到2008年計劃發(fā)電情況。目前，地熱發(fā)電站現在裝機容量總計200 MWe 。2005年總的發(fā)電量是1,658 Gwh ，占國家總的發(fā)電量的19.1％?，F有發(fā)電站的擴大和兩個(gè)新的發(fā)電站的在2006增加裝機容量達到210 MWe ，總的能量達到410 MWe 。

 

    Krafla 發(fā)電站  冰島北部Krafla 發(fā)電站運行于1977年。當發(fā)電站開(kāi)始時(shí)，  買(mǎi)了2個(gè)30 MWe的雙閃冷凝式汽輪機設備，但是，由于發(fā)電過(guò)程中出現了沒(méi)有預見(jiàn)到的困難，在頭20年，Krafla發(fā)電站只安裝了一個(gè)渦輪機。蒸汽的短缺是由火山活動(dòng)造成的。在活動(dòng)中，把火山氣注入到地熱儲集層的最有生產(chǎn)能量的層中。在一些生產(chǎn)井道內，污染導致操作故障，多數情況下是硅酸鐵絡(luò )合物快速剝落。污染還引起井的腐蝕，巖漿氣體的濃度已大幅度下降，現在儲熱層能夠在不發(fā)生硅酸鐵絡(luò )合物脫落的情況下生產(chǎn)出蒸汽。盡管發(fā)生了9次火山噴發(fā)，最后一次火山噴發(fā)是1984年的9月，但是發(fā)電站成功地用一個(gè)渦輪機進(jìn)行發(fā)電。最初動(dòng)力發(fā)電只有8 MWe ，但是1982年達到了30 MWe 。Krafla 發(fā)電站的發(fā)電能力從1997  8  年的30 MWe增加到60 MWe ，準備在進(jìn)行中增加發(fā)電站的產(chǎn)量，額外再增加40 MWe。還計劃在Krafla地區修建一個(gè)新的發(fā)電站。Krafla 發(fā)電站是目前國家動(dòng)力公司(Landsvirkjun)管理的。 2005年Krafla 發(fā)電站總的發(fā)電量是483 GWh。

 

    Svartsengi發(fā)電站、Blue Lagoon和Reykjanes發(fā)電站 Sudurnes區域Svartsengi 聯(lián)合發(fā)電加熱開(kāi)采240℃、用大約三分之二的海水咸度的地熱咸水。用幾個(gè)交換器將熱能傳送到淡水中。1999年改進(jìn)之后，開(kāi)始擴張，Svartsengi發(fā)電站總的裝機能力達到了200 MWt的熱水產(chǎn)量，45 MWe來(lái)自發(fā)電量，8.4 MWe來(lái)自自低壓蒸汽機。  2005年Svartsengi發(fā)電站總的發(fā)電量是368 GWh。從Svartsengi溢出的廢鹽水放入地表池塘的一個(gè)叫作Blue Lagoon里。長(cháng)期以來(lái)，使用Blue Lagoon水的人們受著(zhù)牛皮癬和其他象濕疹一樣的皮膚病的折磨。他們從富含鹽的氧化硅中尋找治療作用。Blue Lagoon是冰島最有名的旅游區，每年游客17萬(wàn)人，1999年6月，Blue Lagoon在距離原址800米處，新添了設備，包括室內室外洗浴設備、蒸氣室、池塘和餐館。新的的設備受到了國際上的贊譽(yù)，每年的旅游的人數呈增加趨勢。 在Reykjanes地熱區，Sudurnes Regional Heating正在建一個(gè)新的發(fā)電站。第一階段，將會(huì )安裝兩臺50MWe的汽輪機。這個(gè)發(fā)電站將在2006年投產(chǎn)，將來(lái)預計會(huì )進(jìn)一步擴展到150Mwe.

 

    Nesjavellir和Hellisheidi發(fā)電站

 

    從1990年起，在Hengill火山的北部，Nesjavellir高溫地熱田，雷克雅末能源公司正在經(jīng)營(yíng)著(zhù)一個(gè)聯(lián)合發(fā)電站。發(fā)電站的主要目的是為27公里以外的Reykjavik 地區供應熱水。在熱的交換器里，淡水被地熱蒸氣加熱。這個(gè)發(fā)電站在1998年開(kāi)始發(fā)電，兩臺30MWe的蒸汽輪投入使用。2001年，安裝了第三個(gè)渦輪機，發(fā)電能力增加到了90 MW，2006年，增加到了120 MWe 。Nesjavellir發(fā)電站2004年總的發(fā)電量是674 GWh 。雷克雅末能源公司在Hengill 地區的南部正在建造一個(gè)動(dòng)態(tài)動(dòng)力發(fā)電站，預計2006年10月開(kāi)始發(fā)電。在第一個(gè)運行階段，發(fā)電站的裝機容量是80 MW。預這個(gè)發(fā)電站預計會(huì )擴展為Reykjavik供應熱水。

 

    Husavik 發(fā)電站  在冰島北部的Husavik,當Kalina binary-fluid 2 MWe 發(fā)電機投放市場(chǎng)時(shí)，2000年中期開(kāi)始了電力發(fā)電。它是世界首家進(jìn)行電力發(fā)電的國家之一。這種發(fā)電機使用120℃的水作為能源給水和氨的混合劑加熱，在閉路管線(xiàn)內，這種混合物作為熱量交換機和汽輪機的驅動(dòng)液體。水氨混合物的沸點(diǎn)比水的底，通過(guò)把它從沸水降到80度能產(chǎn)生水蒸氣和氣體壓力，這樣發(fā)的電占了Husavik電力需求的3/4,發(fā)電站的熱水用來(lái)供應城鎮的公共取暖和本地的游泳池.

 

    地熱鉆井  為了滿(mǎn)足地熱資源的需求，應該考慮鉆井。鉆井是由商人企業(yè)承包實(shí)行的。冰島最大的鉆井公司，最近投資引進(jìn)了兩套高級的鉆井設備，這種鉆井設備能夠鉆進(jìn)4000米深的高溫區。圖8說(shuō)明了在過(guò)去的35年中，利用鉆井技術(shù)進(jìn)行勘探，尋找地下熱水和蒸汽的鉆井總深度。

 

    深部資源的開(kāi)發(fā)  縱觀(guān)冰島今后的幾年鉆探項目(IDDP)，在超臨界區，預計在認為前層下面有三個(gè)目前探查的地熱系統的地層上鉆進(jìn)和測試一系列的鉆孔。這些系統位于Krafla、 Nesjavellir和Reykjanes 。為了開(kāi)采溫度達到600℃以上的熱水流體，要求鉆進(jìn)深度超過(guò)5公里。Deep Vision2000年招手進(jìn)行 IDDP項目。三個(gè)冰島最大的能源公司組成一個(gè)合作團：Sudurnes區域供熱公司、國家動(dòng)力公司和包含代表公股的國家能源局的能源公司。該項目的主要目的是提高高溫地熱資源的經(jīng)濟效益。2003年，完成了涉及地球科學(xué)、場(chǎng)地選擇、鉆井技術(shù)、液體運送、還評估的一個(gè)兩年的長(cháng)期可行性研究。這些報告對于IDDP項目網(wǎng)站上是可以找到的(www.iddp.is.)。根據這個(gè)項目的結果，2003年，Deep Vision決定進(jìn)入運行階段并且尋找國際伙伴。Deep Vision 從一開(kāi)始就接受了IDDP項目包括的科學(xué)的論文。一個(gè)國際性的咨詢(xún)組織幫助Deep Vision進(jìn)行了科學(xué)的工程計劃編制，2001年獲得了國際大陸性科學(xué)項目(ICDP)的財政資助。SAGA討論了2002年舉辦的國際專(zhuān)題討論會(huì )上有關(guān)IDDP項目的鉆探和科學(xué)問(wèn)題?？偠灾?，研討會(huì )有大約來(lái)自12國國家的160位參與者。The recommendations to are described in SAGA報告描述了推薦的IDDP項目，這些在IDDP網(wǎng)站上可以查到?？尚行詧蟾嬷忻枋龅哪Ｐ驼f(shuō)明，相對于常規的地熱井（一般2.5公里深）的產(chǎn)量，如果流體來(lái)自熱量超過(guò)450℃時(shí)的儲熱層，每個(gè)井的輸出量增加10倍是可能的。這是因為超臨界流體粘滯性和密度非常低，因此這樣的井中有特別高的水流速度是可能的。特別是冰島地熱田輸出量接近5 MWe 的地熱井。給定同一體積的流速，一眼在超臨界儲熱層溫度是430-550℃，壓力為23-26 MPa 的IDDP井預計產(chǎn)出50 MWe 。然而，達到這個(gè)條件需要鉆進(jìn)深度大于4公里?？尚行匝芯窟€推斷出一眼5公里深的IDDP井用可以利用的技術(shù)是可以完成的，但是打這樣的深度生產(chǎn)井需要8-9億美元的費用。一眼綜合勘查IDDP井（科研項目要求大量取芯），要花費15.5百萬(wàn)美元。測試這樣的非傳統的地熱資源，打深井還要考慮用冷水注入破碎的基巖，清除非常熱的儲熱層的熱量。還要加強滲透性實(shí)驗的工作。在2003年12月，Deep Vision聯(lián)營(yíng)企業(yè)的一個(gè)成員，Sudurnes Regional Heating 提出，為了便于科學(xué)研究，讓IDDP將他們計劃的一眼探測井/生產(chǎn)井加深2.7公里 。這眼井位于大西洋中部的 Reykjanes 半島。它坐落于海洋中部熱液系統和巖漿系統的結合處，這個(gè)理想的位置適于進(jìn)行超臨界現象的研究。利用這個(gè)空前未有的調查機會(huì ) ，來(lái)自12個(gè)以上不同國家的調查者們，計劃進(jìn)行一個(gè)綜合的科學(xué)研究項目。其它利用

 

    產(chǎn)業(yè)的利用

 

    （1）位于Namafjall高溫地熱田附近的硅藻土工廠(chǎng)（在Myvatn湖）始建于1967年。該工廠(chǎng)每年生產(chǎn)約28000噸用于出口的硅藻土濾紙。由于環(huán)境和市場(chǎng)方面的原因，在2004年底該工廠(chǎng)被迫關(guān)閉。硅藻土工廠(chǎng)雇傭了約50名職工，且是世界上最大的地熱流產(chǎn)業(yè)使用者之一。生產(chǎn)硅藻土濾紙的原材料是Myvatn湖湖底的硅藻土。該工廠(chǎng)每年消耗約230000噸的地熱流（壓力為10bar，溫度為180℃），主要用于硅藻土烘干。每年相應的能量消耗為444TJ。

 

    （2）位于冰島西部Reykholar地區的海藻制造廠(chǎng)（Thorverk公司）直接利用地熱資源進(jìn)行生產(chǎn)。Thorverk公司通過(guò)使用專(zhuān)用的海藻收割船，收割冰島西北部Breidafjordur河河底的海藻。把海藻運送至堤岸后，立即對其進(jìn)行切割并通過(guò)使用一種帶式干燥機對其進(jìn)行烘干，該干燥機主要利用地熱水熱交換的原理，使干燥機內部溫度達到85℃。自從1976年以來(lái)該工廠(chǎng)開(kāi)始投入生產(chǎn)，利用107℃的地熱水（34 l/sec）對海藻進(jìn)行烘干，每年能夠生產(chǎn)約2000至4000噸的墨角藻和海藻粉。經(jīng)鑒定，海藻產(chǎn)品被認為是有機的。該工廠(chǎng)每年消耗的地熱能約為150TJ (3)Reykjanes半島的一個(gè)食鹽生產(chǎn)工廠(chǎng)利用地熱能生產(chǎn)食鹽已有數年的歷史。該工廠(chǎng)通過(guò)利用地熱鹵水和海水，能夠生產(chǎn)當地捕魚(yú)業(yè)使用的工業(yè)用鹽以及用于出口的鈉含量低的食用鹽。該工廠(chǎng)在后幾年并沒(méi)有持續生產(chǎn)食用鹽產(chǎn)品。

 

    （4）自從1986年以來(lái)，位于冰島南部Grimsnes地區Haedarendi地熱田的一個(gè)工廠(chǎng)，利用地熱流能夠生產(chǎn)商業(yè)上使用的液態(tài)二氧化碳。Haedarendi地熱田地熱流的溫度為160℃（中等溫度），且地熱流的氣體含量非常高（按重量計算約占1.4%）。地熱井排出的氣體幾乎全是純二氧化碳（硫化氫的濃度僅約為300ppm）。在地熱井自蒸發(fā)之前，地熱井流出的液體能夠產(chǎn)生大量的碳酸鈣水垢。通過(guò)把由兩根同軸鋼管制成的250米長(cháng)的熱交換器下入地熱井中，能夠避免水井中產(chǎn)生水垢。通過(guò)內管把冷水泵送至地表，通過(guò)該過(guò)程能使地熱流冷卻，并能夠增大碳酸鈣的溶解性。因此，避免了水垢的形成。該工廠(chǎng)每年利用約6 l/sec的地熱流，能夠生產(chǎn)約2000噸的液態(tài)二氧化碳。在溫室生產(chǎn)碳酸鹽飲料以及其它領(lǐng)域都能用到該產(chǎn)品。

 

    (5)在冰島利用地熱能烘干魚(yú)干產(chǎn)品已有約25年的歷史。地熱能的主要應用包括咸魚(yú)干、鱈魚(yú)頭、鱈魚(yú)干和其它產(chǎn)品的烘干。直到近年來(lái)，人們采用傳統的風(fēng)干方法來(lái)風(fēng)干鱈魚(yú)頭，即把鱈魚(yú)頭懸掛在戶(hù)外的樹(shù)干上。由于冰島的氣候條件變化無(wú)常，在室內對鱈魚(yú)頭進(jìn)行烘干是更適宜的。鱈魚(yú)頭的烘干過(guò)程如下：通過(guò)加熱氣體把鱈魚(yú)頭吹干，去除原材料的水份。目前，約有20個(gè)小公司對鱈魚(yú)頭采用室內烘干，其中，有17個(gè)公司利用了地熱熱水；1個(gè)公司利用了地熱流。烘干的鱈魚(yú)頭的年出口量約為15000噸。這些產(chǎn)品主要被船運至尼日利亞。在2001年，約2百萬(wàn)噸的地熱水被用于魚(yú)干產(chǎn)品生產(chǎn)，消耗的地熱能約為550TJ。

 

    （6）此外，在冰島寵物食品烘干是一個(gè)新興起的行業(yè)，每年寵物食品產(chǎn)品約為500噸。其它小規模地熱能的工業(yè)利用包括：Hveragerdi地區汽車(chē)輪胎的胎面翻新和毛線(xiàn)洗滌；Myvatn地區水泥磚的固化以及利用地熱流進(jìn)行面包烘干。冰島每年用于加熱目的而消耗的地熱能約為1600TJ。

 

    溫室

 

    除了上述地熱能的利用以外，溫室加熱是冰島最古老和最主要的地熱能應用之一。近年來(lái)，天然溫暖的土壤常被用于種植馬鈴薯和其它蔬菜。冰島利用地熱能進(jìn)行溫室加熱開(kāi)始于1924年。冰島的大多數溫室都位于冰島南部，且大多數是用玻璃密封的。近年來(lái)，電照明應用的增加延長(cháng)了植物的生長(cháng)期，改善了溫室的利用。政府在電照明領(lǐng)域的投資能夠促進(jìn)溫室的發(fā)展。由于在Haedarendi地區的地熱工廠(chǎng)能夠產(chǎn)生CO2，溫室中富存CO2是很普遍的。

 

    溫室產(chǎn)品包括各種蔬菜（如西紅柿、黃瓜和紅辣椒等）和國內市場(chǎng)需求的各種開(kāi)花植物（如玫瑰和盆栽植物等）。在1990年－2000年期間，每年溫室（玻璃密封）的總面積增加1.9％。在2002年，溫室總面積約為195000米2。其中，55％的溫室被用于種植蔬菜，45％的溫室被用于種植各種開(kāi)花植物。由于進(jìn)口產(chǎn)品競爭日益激烈以及人工照明的使用有可能增加溫室的生產(chǎn)率，將來(lái)，盡管溫室的總產(chǎn)量不斷增加，但溫室的總面積將逐漸減少。利用地熱水對土壤加熱，能夠增強戶(hù)外不同位置的種植產(chǎn)量，尤其是在早春期間。對土壤進(jìn)行加熱能夠使土壤更加肥沃，從而使種植者能夠源源不斷地把蔬菜運送至市場(chǎng)。調查結果顯示，約105000米2的田地是通過(guò)地熱資源加熱的。由于通過(guò)低造價(jià)的塑料大棚通常也能夠獲得類(lèi)似的產(chǎn)量，因此土壤加熱并沒(méi)有得到廣泛推廣。據調查顯示，冰島每年溫室種植消耗的總地熱能約為940TJ。

 

    養殖業(yè)

 

    在20世紀80年代中葉，冰島漁場(chǎng)的數量不斷增加。在某一時(shí)間內有超過(guò)100個(gè)漁場(chǎng)同時(shí)運轉，且大多數漁場(chǎng)是小型的。早期漁場(chǎng)行業(yè)遇到了問(wèn)題且多數被迫關(guān)閉。自從1992年以來(lái)，漁場(chǎng)產(chǎn)量開(kāi)始逐漸增加。在2002年，50多個(gè)漁場(chǎng)的總產(chǎn)量約為4000噸。其中，鮭魚(yú)是主要的養殖物種，其產(chǎn)量占漁場(chǎng)總產(chǎn)量的70％，但紅點(diǎn)鮭和鱒魚(yú)的產(chǎn)量也逐漸增加。

 

    最初，冰島的漁場(chǎng)主要以海岸養殖為基礎。在熱交換器中，20－50℃的地熱水常被用于加熱淡水（從5℃加熱至12℃）。這就需要大量的淡水和海水，在很大程度上增加了養殖成本。然而，該處理過(guò)程仍被普遍應用，尤其是鱒魚(yú)養殖。通過(guò)把純氧注入淡水能夠降低電消耗。沿海岸浮置的籠形漁場(chǎng)變得越來(lái)越普遍，且比海岸養殖的漁場(chǎng)更經(jīng)濟（養殖鮭魚(yú)）。通過(guò)海岸漁場(chǎng)養殖鮭魚(yú)數年后發(fā)現，這種養殖方法并不十分經(jīng)濟。冰島每年漁場(chǎng)消耗的總地熱能為1680TJ，其中，65％的地熱能被用于養殖鱒魚(yú)。將來(lái)，冰島漁場(chǎng)的產(chǎn)量將逐漸增加，這表明未來(lái)將利用更多的地熱能，尤其是鮭魚(yú)養殖。

 

    洗浴

 

    直到20世紀初期，冰島地熱能的利用僅限于游泳、衣服洗滌和烹飪。在這些領(lǐng)域地熱能的消耗仍是非常巨大的。除了場(chǎng)地供熱和發(fā)電以外，游泳池池水加熱是最主要的地熱能利用之一。在冰島約有160個(gè)游泳池，其中，有130個(gè)游泳池利用地熱能加熱。以游泳池的總表面積為基礎，89％的游泳池是通過(guò)地熱加熱；7％的游泳池是通過(guò)電加熱和4％的游泳池是通過(guò)燃油加熱的。

 

    在利用地熱能加熱的游泳池當中，約100個(gè)游泳池是公用的，約30個(gè)游泳池處于學(xué)校和其他機構。游泳池的總表面積約為28000米2。大多數公共游泳池是全年開(kāi)放的露天游泳池。游泳池主要用于娛樂(lè )目的，同時(shí)也用于游泳訓練。在冰島游泳是非常流行的，且近年來(lái)去游泳池游泳的人數逐漸增加。在2002年，冰島人去游泳池的平均次數為15次。在Reykjavik地區有10個(gè)公共的露天游泳池和3個(gè)室內游泳池。最大的游泳池位于Laugardallaug地區，其總面積為1500米2（另加5個(gè)熱浴盆），水溫為35－42℃。其他地熱能的保健利用是Blue 瀉湖（Blue Lagoon），Hveragerdi地區的保健設施包括地熱粘土磚和水處理設備。水保健領(lǐng)域最近的開(kāi)發(fā)是Bjarnarflag地區的游泳設施（通過(guò)水井抽取地熱水）。

 

    每年加熱表面積為1平米的游泳池池水所需的地熱水為220米3，消耗的地熱能為40000MJ。這表明，對80－100個(gè)單純家庭住所供熱而言，一種新型的需要更多熱水的中型游泳池是必需的。在冰島每年用于游泳池加熱所消耗的地熱水總量約 為6500000米3 ，每年消耗的地熱能為1200TJ。

 

    雪融化

 

    在冬季，地熱能也被用于加熱路面和融化積雪。自20世紀80年代以來(lái)，利用地熱能進(jìn)行積雪融化逐漸得到推廣。家庭用約35℃的水常被用于人行道和停車(chē)場(chǎng)除冰。當路面冰層較厚時(shí)，大多數雪融化系統都有可能使用溫度為80℃的熱水進(jìn)行除冰。在Reykjavik市市中心地區，在人行道和街道地下安裝了一種雪融化系統，其覆蓋面積為40000米3。該雪融化系統的輸出熱量被設計為180W/m2。在冰島雪融化系統的總面積約為740000米2，在Reykjavik地區雪融化系統的總面積約為 550000米2。年能量消耗取決于氣候條件，但年均消耗量為430kWh/ m2 。每年用于積雪融化所需的地熱能約為1150TJ。超過(guò)50％的能量來(lái)自供熱系統的回流水。

 

    地源熱泵

 

    近年來(lái)，僅地下熱水或熱液集中于深度低于3km位置的地區的地熱能是經(jīng)濟可用的。地源熱泵的使用改變了地熱能的經(jīng)濟模式。在這種情況下，地球是用于供熱和/或吸熱設備的熱源（取決于氣候條件）。這就使地球上所有的國家都有可能使用地熱源進(jìn)行加熱和/或冷卻。應該強調的是，基本上在任何地區都能夠使用地源熱泵。由主要石油生產(chǎn)國的政治動(dòng)蕩引起的石油價(jià)格的波動(dòng)，促使各國政府著(zhù)重于開(kāi)發(fā)本國能源，來(lái)滿(mǎn)足各自基本的能源需求。近年來(lái)，歐洲電力市場(chǎng)違規的開(kāi)發(fā)以及電力網(wǎng)的集成化，使消費者的用電費用變得越來(lái)越不穩定。因此，這就使得一些平常用電力供熱的國家用地源熱泵供熱替代了電力供熱。

 

    雖然在冰島使用充足、廉價(jià)的地熱水非常普遍，在冰島地源熱泵的使用并不十分廣泛。然而，在1980－1984年間，在A(yíng)kureyri地區安裝了兩個(gè)地源熱泵（1.9MWt），來(lái)利用配電系統回流水的余熱，而其它地熱水的開(kāi)發(fā)也正在進(jìn)行。地源熱泵將成為未發(fā)現溫度大于50℃地下水的國家之間的競爭對象。在這些國家，地源熱泵將被用于抽取地熱水來(lái)直接取代電力供熱。