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中国大陆地区地热资源分布及其开发利用

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  摘要
  地热能系指储存于地球内部的能量,一方面来源于地球深处的高温熔融体;另一方面源于放射性元素(U、TU、40K)的衰变。按其属性地热能可分为4种类型:①水热型,即地球浅处(地下100~4500m)所见的热水或水热蒸气;②地压地热能,即某些大型沉积盆地(或含油气)盆地深处(3~6km)存在着高温高压流体,其中含有大量甲烷气体;③干热岩地热能,需要人工注水的办法才能将其热能取出;④岩浆热能,即储存在高温(700~1200℃)熔融岩体中的巨大热能,但如何开发利用目前仍处于探索阶段。在上述4类地热资源中,只有第一类水热资源在中国已得到很好的开发利用。

  中国地热资源按其属性可分为三种类型:①高温(>150℃)对流型地热资源,这类资源主要分布在西藏、腾冲现代火山区及台湾,前二者属地中海地热带中的东延部分,而台湾位居环太平洋地热带中。②中温(90~150℃)、低温(<90℃)对流型地热资源,主要分布在沿海一带如广东、福建、海南等省区;③中低温传导型地热资源,这类资源分布在中新生代大中型沉积盆地如华北、松辽、四川、鄂尔多斯等。这类资源又往往跟油气或其他矿产资源如煤炭等处在同一盆地之中。上述三类地热资源分布在我国不同地区,并与该地区的地质-构造背景密切相关。

  一、高温地热资源主要用于发电

  目前在西藏羊八井热田已建起装机容量为25.18MW的地热电站,由于西藏地区传统能源如油气、煤炭缺乏,而高温地热资源又颇为丰富,因此在解决当地能源供应问题上起很大作用。羊八井地热电站从1977~1991年的14年内共装机25.18MW,最后一台3MW机组于1991年初投入运行。自1993年以来,年发电均保持在1亿度左右,截至2002年5月,羊八井地热发电总量达16亿度,电站年平均运行4300小时(羊八井地热电厂生产科,2002)。羊八井地热电站全年供应拉萨的电力为41%,冬季超过60%。另外两个较小的地热电站也已在朗久和那曲建成,其装机容量分别为2MW和1MW,对当地经济发展也起到相当作用。据估计,滇藏地热带的发电潜力为5817.65MW。表1我国大陆地区地热电站装机容量地点名称机组数装机容量/MW西藏羊八井925.18那曲11郎久22续表地点名称机组数装机容量/MW广东丰顺10.3湖南灰汤10.3总计28.78

  二、中低温地热资源主要用于非电直接利用

  如供暖、制冷、水产养殖、旅游疗养等。进入90年代,随着全球环境保护意识的增强,我国地热兴起了直接利用的高潮,尤其在高纬度寒冷的三北(东北、华北、西北)地区,加大了以地热供暖(采暖和生活用水)为主的开发力度。这项工作的开展不仅减少了大量有害物质的排放,而且还能取得明显的经济效益。截至1999年底,用于非电直接利用的热水流量为64416L/s,相当于每年提供162009MJ的热能。这一数字说明中国的地热直接利用水平已居世界之首。全国地热供暖1990年为190×104m2,到2000年就增加到1100×104m2。主要在华北地区的天津市塘沽、汉沽、大港等地。共有50余口地热井,有的单井最大流量可达300m3/h,水温最高97℃,其供暖面积达80.5×104m2。整个华北地区地热供暖面积达131.38×104m2。除此之外,目前北京、天津、西安等地正在利用热泵技术等多种形式进行示范工程并逐渐推广。西部的云南、西藏、新疆、四川、陕西等省正在着手开发当地的地热旅游资源,为发展旅游产业增添新品种和新的经济增长点。据不完全统计,全国已建温泉地热水疗养院200余处,随着旅游事业的发展,这一数字仍在不断增长之中。东南沿海地区在发展旅游业的同时利用地热进行制冷和烘干。全国地热温室面积目前已超过100×104m2,其中22%在河北省。全国有17个省区在进行地热水产养殖,鱼池面积达160×104m2,其中广东、福建主要养殖鳗鱼,并出口到日本等地区。需要特别加以指出的是随着热泵技术的发展和采用,中低温热水在全国正以强劲势头向规模化、产业化方向健康发展。特别在北京为保护环境及2008年的“绿色奥运”,地热作为一种“绿色”能源将得到更加广泛的利用。截止到1999年底,我国地热直接利用装机容量达2282MWt,其年产出能量为10531GWh,在全球58个地热直接利用国家中位居第一。

  三、结论

  我国是一个以中低温地热资源为主的国家,近10年来地热直接利用均以每年10%速率增长,目前以直接利用设备装机容量的产量居世界之首。地热发电10几年来虽没有增容,但羊八井地热电站在拉萨电网中仍起着举足轻重的作用。

  面向21世纪,中国地热资源开发主要是直接利用,大中城市有地热资源的应优先列为详细勘查与重点开发区,城市地热供热和地热旅游则是首选开发的重点项目,以此带动地热的综合利用。2000年全球地热直接利用类型比例中地热采暖占35%,地热旅游占42%,由此可见,上述两项是当今世界各国地热直接利用的主要发展重点。

  国际能源专家普遍认为,新能源和可再生能源是21世纪将得到快速发展的能源。我国地热资源丰富,应该抓住这一机遇,为保护环境,节约能源,加速地热的开发,为我国乃至世界的能源工业及环境保护作出积极贡献。


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