科技狂人-第2章

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严格地说，地热能不是一种“可再生的”资源，而是一种像石油一样，可开采的能源，最终的可回采量将依赖于所采用的技术。将水（传热介质）重新注回到含水层中可以提高再生的性能，因为这使含水层不枯竭。然而在这个问题上没有明确的结论，因为有相当一部分地热点可采用某种方式进行开发，让提取的热量等于自然不断补充的热量。实事求是地讲，任何情况下，即使从技术上来说地热能不是可再生能源，但全球地热资源潜量十分巨大，因此问题不在于资源规模的大小，而在于是否有适合的技术将这些资源经济开发出来。5Cｃｃ。ＮEＴ
地热能是指贮存在地球内部的热能。其储量比目前人们所利用的总量多很多倍，而且集中分布在构造板块边缘一带、该区域也是火山和地震多发区。如果热量提取的速度不超过补充的速度，那么地热能便是可再生的。高压的过热水或蒸汽的用途最大，但它们主要存在于干热岩层中，可以通过钻井将它们引出。
地热能在世界很多地区应用相当广泛。老的技术现在依然富有生命力，新技术业已成熟，并且在不断地完善。在能源的开发和技术转让方面，未来的发展潜力相当大。地热能是天生就储存在地下的，不受天气状况的影响，既可作为基本负荷能使用，也可根据需要提供使用。
地热能的利用自古时候起人们就已将低温地热资源用于浴池和空间供热，近来还应用于温室、热力泵和某些热处理过程的供热。在商业应用方面，利用干燥的过热蒸汽和高温水发电已有几十年的历史。利用中等温度（100℃）水通过双流体循环发电设备发电，在过去的10年中已取得了明显的进展，该技术现在已经成熟。地热热泵技术后来也取得了明显进展。由于这些技术的进展，这些资源的开发利用得到较快的发展，也使许多国家的经济上可供利用的资源的潜力明显增加。从长远观点来看，研究从干燥的岩石中和从地热增压资源及岩浆资源中提取有用能的有效方法，可进一步增加地热能的应用潜力。地热能的勘探和提取技术依赖于石油工业的经验，但为了适应地热资源的特殊性（例如资源的高温环境和高盐度）要求，这些经验和技术必须进行改进。地热资源的勘探和提取费用在总的能源费用中占有相当大的比例。这些成熟技术通过联合国有关部门（联合国培训研究所和联合国开发计划署）的艰苦努力，已成功地推广到发展中国家
｛转载自中国新能源与可再生资源｝
概况
一、地热资源概念
地热资源是指在当前技术经济和地质环境条件下，地壳内能够科学、合理地开发出来的岩石中的热能量和地热流体中的热能量及其伴生的有用组分。
地热资源按其在地下的赋存状态，可以分为水热型、干热岩型和地压型地热资源；其中水热型地热资源又可进一步划分为蒸汽型和热水型地热资源。5Cｃｃ。ＮEＴ
各种类型地热资源，均要通过一定程序的地热地质勘查研究工作，才能查明地热资源数量、质量和开采技术条件以及开发后的地质环境变化情况。从技术经济角度，目前地热资源勘查的深度可达到地表以下5000m，其中2000m以浅为经济型地热资源，2000m至5000m为亚经济型地热资源。资源总量为；可供高温发电的约5800MW以上，可供中低温直接利用的约2000亿吨标煤当量以上。总量上我国是以中低温地热资源为主。
二、成生与分布
地热资源的成生与地球岩石圈板块发生、发展、演化及其相伴的地壳热状态、热历史有着密切的内在联系，特别是与更新世以来构造应力场、热动力场有着直接的联系。从全球地质构造观点来看，大于150℃的高温地热资源带主要出现在地壳表层各大板块的边缘，如板块的碰撞带，板块开裂部位和现代裂谷带。小于150℃的中、低温地热资源则分布于板块内部的活动断裂带、断陷谷和坳陷盆地地区。
地热资源赋存在一定的地质构造部位，有明显的矿产资源属性，因而对地热资源要实行开发和保护并重的科学原则。
三、成因类型
根据地热资源成因，我国地热资源分为如下几种类型，表4－1。
表4－1中国地热资源成因类型
成因类型热储温度代表性地热田
现（近）代火山型高温台湾大屯，云南腾冲热海
岩浆型高温西藏羊八井、羊易
断裂型中温广东邓屋、东山湖，福建福州、漳州，湖南灰汤
断陷盆地型中低温京、津、冀、鲁西、昆明、西安、临汾、运城
坳陷盆地型中低温四川、贵州等省分布的地热田
1．现（近）代火山型
现（近）代火山型地热资源主要分布在台湾北部大屯火山区和云南西部腾冲火山区。腾冲火山高温地热区是印度板块与欧亚板块碰撞的产物。台湾大屯火山高温地热区属于太平洋岛弧之一环，是欧亚板块与菲律宾小板块碰撞的产物。在台湾已探到293℃高温地热流体，并在靖水建有装机3MW地热试验电站。我&；nbsp；看&；nbsp；书&；nbsp；斋
2．岩浆型
在现代大陆板块碰撞边界附近，埋藏在地表以下6─10km，隐伏着众多的高温岩浆，成为高温地热资源的热源。如在我国西藏南部高温地热田，均沿雅鲁藏布江即欧亚板块与印度板块的碰撞边界出露，就是这种成生模式的较典型的代表。西藏羊八井地热田ZK4002孔，在井深1500─2000m处，探获329。8℃的高温地热流体；羊易地热田ZK203孔，在井深380m处，探获204℃高温地热流体。
3．断裂型
主要分布在板块内侧基岩隆起区或远离板块边界由断裂形成的断层谷地、山间盆地，如辽宁、山东、山西、陕西以及福建、广东等。这类地热资源的成生和分布主要受活动性的断裂构造控制，热田面积一般几平方公里，甚至小于1平方公里。热储温度以中温为主，个别也有高温，单个地热田热能潜力不大，但点多面广。
4．断陷、坳陷盆地型
主要分布在板块内部巨型断陷、坳陷盆地之内，如华北盆地、松辽盆地、江汉盆地等。地热资源主要受盆地内部断块凸起或褶皱隆起控制，该类地热源的热储层常常具有多层性、面状分布的特点，单个地热田的面积较大，几十平方公里，甚至几百平方公里，地热资源潜力大，有很高的开发价值。
四、温度分级与规模分类
根据地热勘查国家标准GB11615─89规定，地热资源按温度分为高温、中温、低温三级，按地热田规模分为大、中、小三类（见表4－2、4－3）。
地热资源的开发潜力主要体现在具体地热田的规模大小。
表4－2地热资源温度分级
温度分级温度t界限℃主要用途
高温t≥150发电、烘干
中温90≤t＜150工业利用、烘干、发电、制冷
热水60≤t＜90采暖、工艺流程
温热水40≤t＜60医疗、洗浴、温室
温水25≤t＜40农业灌溉、养殖、土壤加工
表4－3地热资源规模分类
高温地热田中、低温地热田
能利用年限能利用年限
电能（兆瓦）
计算年限计算年限
电能（兆瓦）
大型＞5030＞50100
中型10－503010－50100
小型＜1030＜10100
资源储量与分布
通过地质调查，证明我国地热资源丰富，分布广泛，其中盆地型地热资源潜力在2000亿吨标准煤当量以上。5Cｃｃ。ＮEＴ全国已发现地热点3200多处，打成的地热井2000多眼，其中具有高温地热发电潜力有255处，预计可获发电装机5800MW，现已利用的只有近30MW。
目前全国29个省区市进行过区域性地热资源评价，为地热开发利用打下了良好基础。几十年来地矿部门列入国家计划，进行重点勘探，进行地热储量评价的大、中型地热田有50多处，主要分布在京津冀、环渤海地区、东南沿海和藏滇地区。全国已发现：
1）高温地热系统，可用于地热发电的有255处，总发电潜力为5800MW30A，近期至2010年可以开发利用的10余处，发电潜力300MW。
2）中低温地热系统，可用于非电直接利用的2900多处，其中盆地型潜在地热资源埋藏量，相当于2000亿吨标准煤当量。主要分布在松辽盆地、华北盆地、江汉盆地、渭河盆地等以及众多山间盆地如太原盆地、临汾盆地、运城盆地等等，还有东南沿海福建、广东、赣南、湘南、海南岛等。目前开发利用量不到资源保有量的千分之一，总体资源保证程度相当好。
发展现状
一、技术现状
已建立了一套比较完整的
1）地热勘探技术方法、评价方法；
2）地热开发利用工程勘探、设计、施工已有资质实体；
3）设备基本配套、国产化、有专业制造厂商；
4）监测仪器基本完备并国产化。
二、产业化现状
概括全国地热开发利用规模、技术、经济分析研究，可以认为：
1）地热发电产业已具有一定基础。国内可以独立建造30MW以上规模的地热电站，单机可以达到10MW。电站可以进行商业运行。
2）地热供热产业。全国已实现800万m2，在天津地区单个地热供暖小区面积已达80─100万m2。开发利用和科学技术水平、经济、社会和环境效益在示范点、示范区可以达到国际九十年代期水平，但总体上比国际上先进水平尚有一定差距，目前正在由粗放转入集约。
3）地热钻井产业。目前已具备施工5000米深度的地热钻探工程条件和水平，在华北地区，从事地热钻探的3200m型钻机就有15台套，形成全国最大的地热钻探群体，具备了大规模开发地热能力，并开始朝着专业化、规范化方向发展。
4）地热监测体系，生产、回灌体系正逐步完善和建立，但当前正处在试验研究阶段，尚没有形成工业化运行。
5）地热法规和标准。尚需健全和完善，特别是地下、地面工程设施、施工，需尽快完善和建立技术规程和技术标准。培育专业化施工（从地下到地上）企业，建立企业标准和行业标准。
三、市场需求现状
随着我国市场经济的快速、稳定发展，特别是区、带经济发展，城市化程度加强和人民生活质量提高，地热市场的需求相当强劲，如在中国北方高纬度寒冷的大庆地区，亟需大规模开发地热，以解决城镇供热为主的开发利用问题，干旱的西北高原和城市地区，亦急需开发热矿水以开拓市场、发展第三产业以及提高人民生活水平，改善生产、生活条件。
紧密与当地地缘经济发展相结合，适度每年以10％的速度发展地热温室种植、养殖。热矿水医疗保健和旅游产业的发展有重要现实意义。
市场预测情况为：
1）近中期（2001─2005年）：地热发电，15－25MW，累计40－50MW。
地热采暖，700－800万m2，累计1400－1500万m2；
2）远期（2006－2010年）：地热发电，25－50MW，累积65－100MW。
地热采暖，800－1000万m2，累积2200－2500万m2。
发展预测
根据我国地热开发利用现状、资源潜力评估和国家、地区经济发展预测，地热产业规划目标、任务分近期1999─2000，中期2001─2005，远期2006─2010三个阶段。
一、2010年长期目标与任务
1）高温地热发电装机达到75～100MW
主要藏滇高温地热勘探开发200～250℃以上深部热储。力争单井地热发电潜力达到10MW以上，单机发电10MW以上。
2．地热采暖达到2200─2500m2
主要在北方京、津、冀地区，环渤海经济区、京九产业带、东北松辽盆地、陕中盆地、宁夏银川平原地区发展地热采暖、地热高科技农业，建立地热示范区。单井地热采暖工程力争达到15万m2。
二、2005年中期目标与任务
1．高温地热发电装机达到40─50MW
主要在西藏羊八井开发利用已有深部高温热储，使ZK4001地热井得以利用（温度250℃以上，发电10MW）；
积极建设西藏羊易地热电站，拟定装机12MW；
在滇西腾冲高温地热田力争完成250℃以上1─2口地热生产井施工，发电潜力12MW以上。
2．地热采暖达到1500万m2
主要在京津冀，京九沿线的山东西部，松辽盆地的大庆地区建立地热示范区。
单井地热采暖达10─15万m2，单个地热采暖区50─100万m2。在已开发的地热田建立生产回灌系统。
三、2000年近期目标与任务
1．高温地热发电
主要在羊八井地热电站，对现有地热发电装备进行完善、优化，稳发25MW；
力争利用ZK4001孔高温地热流体，增发、满发、达到总装机30MW；
努力完成滇西腾冲高温地热井施工，打出250℃地热流体，力争发电潜力达到12MW。
2．地热采暖达到950万m2
主要在京津地区、京九沿线的山东西部，松辽盆地的大庆地区，完善、优化已有地热供热工程，选点建立示范区。
总之至2010年地热开发利用总量：地热发电装机达到75