我国地热能开发利用现状与未来趋势

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论文字数:**** 论文编号:lw20232488 日期:2023-06-27 来源:论文网

本文是一篇职称论文,笔者认为大力推动清洁高效、节水环保的地热能因地制宜、有序开发和综合利用,对于促进能源清洁低碳发展、推动碳达峰、碳中和目标实现,具有重要意义。


职称论文怎么写

地热能是一种绿色低碳、可循环利用的可再生能源,具有储量大、分布广、清洁环保、稳定可靠等特点。我国地热资源丰富,市场潜力巨大,发展前景广阔。开发利用地热能不仅对调整能源结构、节能减排、改善环境具有重要意义,而且对培育新兴产业、促进新型城镇化建设、增加就业均具有显著的拉动效应。地热能通常分为浅层地热能、水热型地热能、干热岩型地热能。
资源情况
浅层地热能。中国地热能发展报告显示,中国大陆336个主要城市浅层地热能年可采资源量折合7亿吨标准煤,可实现供暖(制冷)建筑面积320亿平方米,其中黄淮海平原和长江中下游平原地区最适宜浅层地热能开发利用。
水热型地热资源。我国水热型地热资源总量折合标准煤1.25万亿t,中国大陆水热型地热能年可采资源量折合18.65 亿吨标准煤(回灌情景下)。我国水热型地热资源以中低温为主,高温为辅。受构造、岩浆活动、地层岩性、水文地质条件等因素的控制,水热型地热资源分布有明显的规律性和地带性,依据构造成因可分为沉积盆地型和隆起山地型地热资源。隆起山地型中低温地热资源主要分布于东南沿海、胶东、辽东半岛等山地丘陵地区。
隆起山地型高温地热资源主要分布在我国台湾和藏南、滇西、川西等地区。由于我国地处环太平洋板块地热带的西太平洋岛弧型板缘地热带以及地中海-喜马拉雅陆-陆碰撞型板缘地热带的交汇部位,受构造活动的控制,该区域孕育有大量的水热活动,是我国最主要的高温温泉密集带。西南地区水热型地热资源年可采量折合标准煤1530万t,高温地热资源发电潜力712万kW。
干热岩资源。干热岩在地球内部普遍存在,但有开发潜力的干热岩资源分布在新火山活动区、地壳较薄地区等板块或构造体边缘。我国陆区地下3~10km 范围内干热岩资源量折合标准煤856万亿t。根据国际干热岩标准,以其2%作为可开采资源量计,约为2015年全国能源总消耗量的4000倍。鉴于干热岩型地热能勘查开发难度和技术发展趋势,埋深在5500米以浅的干热岩型地热能将是未来15~30年中国地热能勘查开发研究的重点领域。
开发现状
浅层地热能开发情况。中国浅层地热能利用起步于20世纪末,伴随绿色奥运、节能减排和应对气候变化行动,浅层地热能利用进入快速发展阶段,2015年起浅层地热能利用规模开始居世界第一。“十三五”期间,我国建设了一批重大的浅层地热能开发利用项目,浅层地热能技术的成熟性和可靠性得到验证和认可。北京世界园艺博览会采用深层地热+浅层地热+水蓄能+锅炉调峰方式,为29万平方米建筑提供供热制冷服务;北京城市副中心办公区利用地源热泵+深层地热+水蓄能+辅助冷热源,通过热泵技术,率先创建“近零碳排放区”示范工程,为237万平方米建筑群提供夏季制冷、冬季供暖以及生活热水;北京大兴国际机场地源热泵系统作为“绿色机场”的重要组成部分,为大兴机场257万平方米建筑提供冷、热能源等。截止2019年底,全国浅层地热能开发利用规模为8.4亿平方米,主要分布在北京、天津、河北、辽宁、山东、湖北、江苏、上海等省市的城区。
地热直接利用的年利用能量世界第一,占世界的29.7%;地热直接利用的设备容量世界第一,占世界的25.4%;地源热泵年利用浅层地热能量世界第一,占世界的30.9%;地热供暖年利用量世界第一,占世界的38.2%。
水热型地热能开发情况。水热型地热能利用是中国地热产业主力军。我国开发利用水热型地热供暖已有上千年的历史,改革开放后尤其是近年来,水热型地热供暖的开发利用在规模、深度和广度上都有很大发展。近10年来,中国水热型地热能直接利用以年均10%的速度增长,已连续多年位居世界首位。中国地热能直接利用以供暖为主,其次为康养、种养殖等。据不完全统计,截至2017年底,全国水热型地热能供暖建筑面积超过1.5亿平方米,其中山东、河北、河南增长较快。
开发利用方式
地热资源的开发利用可分为发电和直接利用两个方面。高温地热资源主要用于发电;中温和低温地热资源则以直接利用为主;对于25℃以下的浅层地热能,可利用地源热泵进行供暖和制冷。
浅层地热能供暖制冷。2015年起浅层地热年利用率总量列世界第一。2017年地源热泵装机容量达2万MW,年利用浅层地热能这和标准煤1900万t。我国浅层地热能利用发展速度快、应用面积大、各地区利用发展程度不同,覆盖面广,系统类型多样。
中低温地热直接利用。我国中低温地热直接利用主要在地热供暖、医疗保健、温泉、洗浴和旅游度假、养殖、农业温室种植和灌溉、工业生产、矿泉水生产等方面,并逐步开发了地热资源梯级利用技术、地下含水层储能技术等。
开发利用60~100℃的中低温地热水、热尾水和浅层地热能。一些有温泉出露的地区,尤其是北方,都在不同程度上利用地热采暖,已取得良好效果。天津利用地热进行区域供暖已成为我国的典范,正在带动着北方地热区域供热的发展。利用地热水供暖,以其清洁、对大气污染极小、运行成本低、资源综合利用收益高等优点,再加上热泵技术,在常规能源比较短缺有条件开发地热资源的地区,受到了普遍重视,并收到了明显经济社会效益,其发展前景广泛。


职称论文参考

洗浴和旅游度假。利用地热水进行洗浴,几乎遍及全国各省(区、市)。据不完全统计,全国已建温泉地热水疗养院200余处,突出医疗利用的温泉浴疗有430处。我国许多温泉区既是疗养地,又是旅游观光区,我国藏南、滇西、川西及台湾一些高温温泉和沸泉区,不仅拥有高能位地热资源,同时还拥有绚丽多彩的地热景观,为世人所瞩目。如云南省腾冲是我国大陆唯一的一处保存完好的火山温泉区,拥有罕见的火山、地热景观及珍贵的医疗矿泉水价值;台湾省的大屯火山温泉区也是温泉疗养和旅游观光胜地。
存在问题
当前,我国对地热资源开发利用重视程度低,勘查投入不足造成我国资源数据基础较差,我国现有的资源分布数据缺乏。截至目前,还没有单位对我国地热资源进行全面系统的勘查,无法精细评价我国地热资源的分布,这大大影响着我国地热产业规模化发展。
在成井质量、管材腐蚀结垢等浅层地热开发问题,以及高温地热井成本、低效率的问题,仍制约着地热规模化发展。
另一方面,我国地热能产业发展初期扶持政策不充分,目前,中央和地方政府出台了一些财政和价格鼓励政策,对加快浅层地热能开发利用及促进北方地区清洁供暖具有积极引导作用,但政策不完善、执行不到位、不充分。价格优惠力度不足,地热开发利用政策的针对性、强制性不强,需要政府的有效引导和激励政策支持。
相关建议
1、开展地热能发电关键技术和成套装备研发
开展中低温发电技术和经济可行性研究。150℃及以下温度下开发地热资源发电的技术和经济可行性方面的机遇和挑战;开展可快速膨胀/压缩的低成本、高效的中低温地热发电的新型工质热交换流体等。攻关干热岩地热能发电关键技术和成套装备;地热能发电与其他可再生能源一体化发展技术等,为今后地热能发电的规模化发展奠定技术储备。
2、开展干热岩高效开发关键技术研究
由于干热岩具有强度大、温度高等特性,高效安全成井已成为干热岩高效开发的技术瓶颈,亟待攻关。在研究干热岩地质特征和资源禀赋的基础上,结合干热岩的开发技术特点,解决深层、高温、硬质和易失稳地层的钻井问题。
参考文献(略)

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