地熱資源開(kāi)發(fā)利用

地熱能開(kāi)發(fā)利用有待進(jìn)一步發(fā)展

        來(lái)自地下深處的地熱能雖然和風(fēng)能、太陽(yáng)能一樣同為可再生能源,但卻常常被人們遺忘。根據美國能源信息署(EIA)的數據,截至2011年,全球地熱能發(fā)電量占總發(fā)電量的比例還不到1%。

  近年來(lái),隨著(zhù)全球可再生能源利用越來(lái)越重視,地熱能產(chǎn)業(yè)也慢慢發(fā)展起來(lái)。美國地熱能協(xié)會(huì )今年4月發(fā)布了一份報告稱(chēng),2013年,全球地熱能發(fā)電量增長(cháng)了4%到5%。其中,美國、菲律賓、印尼、墨西哥、新西蘭、冰島等國成為全世界地熱能利用的領(lǐng)軍國家。此外,一些經(jīng)濟迅速發(fā)展的國家和地區由于能源需求日益增長(cháng),也開(kāi)始涉足地熱能產(chǎn)業(yè)。比如,東非地區就正在規劃一些大型地熱能發(fā)電項目;另有中南美洲一些國家,如智利等,也對地熱能利用表現出了興趣。還有一些國際銀行,也表示愿意資助相關(guān)地熱能項目。

  美國達拉斯南衛理公會(huì )大學(xué)地熱能實(shí)驗室研究員瑪利亞·理查茲指出:“如果要在全世界范圍內進(jìn)行選擇的話(huà),我們認為,未來(lái)非洲是一個(gè)不錯的發(fā)展地熱能的地區?!?/p>

  地熱能發(fā)電的原理就是利用地殼深處的熱能,使水變成蒸汽狀態(tài),然后用其推動(dòng)渦輪機發(fā)電。一般來(lái)說(shuō),在火山眾多、地震頻發(fā)的地帶是獲取地熱能的最佳地方。除了發(fā)電,地熱能還可以用于為住宅供熱或是制冷。

  作為電力來(lái)源,地熱能相比其最主要的競爭對手太陽(yáng)能風(fēng)能,都具有很大優(yōu)勢。首先,太陽(yáng)能風(fēng)能發(fā)電有間歇性,地熱能卻可以24小時(shí)連續工作;其次,使用地熱能幾乎沒(méi)有什么排放,對減排有很大幫助;另外,有些國家,比如非洲肯尼亞和薩爾瓦多,為保護環(huán)境希望減少水壩的建設,就可以選擇用地熱能發(fā)電替代水電。

  盡管地熱能優(yōu)點(diǎn)不少,但是一直以來(lái),地熱能產(chǎn)業(yè)發(fā)展都比較緩慢。有業(yè)內人士指出,利用地熱能發(fā)電前期投入過(guò)高是影響該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要原因。

  首先,地熱源的尋找就障礙重重。地熱源由于在地殼之下,定位鉆探地點(diǎn)十分困難?!熬同F在的技術(shù)水平,要測量一個(gè)地方的風(fēng)能、太陽(yáng)能的相關(guān)數據,不僅有相應的儀器,還有較為成熟的測量方法?!崩聿槠澲赋?,“但是,想要了解一個(gè)區域地下究竟有多少可用的地熱源就很困難了,儀器、方法幾乎都沒(méi)有現成的,難以獲得準確的數據?!?/p>

  地熱井一般需要鉆探數百甚至數千英尺深,對鉆探技術(shù)要求很高。由于地熱井很深,還存在腐蝕性過(guò)強、結垢等問(wèn)題,現有的鉆機往往無(wú)法在這種環(huán)境中使用?!澳壳暗那闆r下,有10%到30%的測試井不能成功鉆探?!彼f(shuō)。因此,地熱井的鉆探費用十分高昂。斯坦福大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院的高級研究工程師里克文表示,一般情況下,鉆探地熱井的花費要占到整個(gè)地熱能發(fā)電項目成本的50%到60%。

  據路透社報道,近日在印尼新開(kāi)工的一個(gè)大型地熱能電廠(chǎng),預計建設成本將達到16億美元,地熱能發(fā)電的前期成本之高可見(jiàn)一斑。

  不過(guò),地熱能的開(kāi)發(fā)技術(shù)和經(jīng)驗也在不斷發(fā)展和完善。目前,已經(jīng)可以實(shí)現從較低的溫度中獲取能量。特別值得一提的是,頁(yè)巖油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)的進(jìn)步也為地熱能產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了貢獻。

  “石油和天然氣勘探開(kāi)發(fā)為利用地熱能提供了大量地質(zhì)數據?!崩聿槠澱f(shuō),“這其中包括了地下溫度、地下水的穩定性、三維地震數據等等。這些都是很有用的信息?!绷硗?,頁(yè)巖油氣開(kāi)發(fā)常用的水力壓裂法,在開(kāi)發(fā)地熱能過(guò)程中也能發(fā)揮很大作用。

  據悉,今年春天,美國完成了全國范圍內地熱能數據系統的建立,其中很大一部分數據就是從油氣開(kāi)發(fā)行業(yè)獲得的。

  還有一些地熱能的研究人員提出,一些已經(jīng)廢棄的油氣井可以用來(lái)開(kāi)發(fā)地熱能,建設小型地熱能發(fā)電廠(chǎng),為一定區域供電,以節省鉆探地熱井的費用,從而大大降低地熱能發(fā)電的成本。

  目前全球許多國家都在積極研究地熱能的開(kāi)發(fā)利用,上述技術(shù)和開(kāi)發(fā)模式未來(lái)將大有用武之地。比如德國慕尼黑,計劃2025年前供熱全部采用可再生能源,其中很大一部分將利用地熱能來(lái)實(shí)現。