我国地热能利用方式及发展建议

吕鹏飞

摘 要：地热能作为可再生能源，直接利用和间接利用受到各行各业的重视。我国地热能利用目前主要以直接利用为主，间接利用处于研究阶段，但是相应的环境问题是地热能利用研究需要亟待解决的关键问题之一，该文针对环境问题及我国目前发展状态提出相应的对策建议。

关键词：地热能 可再生能源 环境影响 开发

中图分类号：TK529 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）02（c）-0223-01

随着能源危机的加剧，节能和开发利用可再生能源逐渐被各行各业所重视，可再生能源的利用可以减少粉尘，CO2等污染物的排放量。地热能作为可再生能源的一种，利用总量快速增长，利用方式出现多样化。从初始的地热温泉、养殖、温室、供暖到现在采用地热能发电，地热能为我们的生活提供大量直接或间接的服务。我国对地热能的研究和利用也越来越重视，2013年国家能源局、财政部、国土资源部、住房和城乡建设部联合发布《关于促进地热能开发利用的指导意见》，意见中指出我国的地热能资源具有储量大、分布广、发展前景广阔等特点。可持续开发地热能对缓解我国在能源资源压力、实现非化石能源目标、推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设具有重要的现实意义和长进的战略意义[1]。

地热能按照利用温度的要求，分为高温地热能、中温地热能和低温地热能，我国地热能具有分布和利用广泛但不均匀的特点，高温地热能主要分布在西藏羊八井和云南腾冲等西部和西南部地区，中低温地热能则在全国各处都有分布。目前，我国地热能利用中，西藏羊八井地区和云南腾冲地区以发电为主且技术相对成熟，如：西藏羊八井地热电站的发电供电量超过拉萨电网的70%供电量，其他区域地热能利用主要以直接利用为主，如：地热供暖、温泉、养殖等，基本实现地热能梯级利用的科学利用模式，利用率相对较高。

我国中低温地热能直接利用技术相对成熟，特别是随着建筑保温隔热等的发展，地板式地热采暖快速发展。高中温地热的利用以发电为主，发电系统根据地热资源温度和压力的不同，分为全流式、闪蒸式、双循环和干热岩等发电系统。西藏羊八井地热属于高温地热，发电系统以闪蒸和全流式为主，而我国的中温地热分布广泛但是利用率低，因此，科研机构及院校的研究主要侧重中低温地热双循环发电系统的研究，其中膨胀机的自主研究成为该发电系统的一个难点，以天津大学双螺杆膨胀机和北京工业大学单螺杆膨胀机为主要研究成果[2-3]。

地热发电系统亦存在较大的环境问题尚未解决，例如：地热能发电中热污染、地热水化学物质，地面沉降等环境问题。地热发电系统是将地热水抽取到地面后经过处理，然后接着进入膨胀机或与其他工质换热（将热量传递给工质，工质进入膨胀机做功）后排放，直接排放的地热水温度相对环境温度较高，地热水中含有各种矿物质等，都会导致地面热污染和环境污染。地热水抽取后，如果水源补充不及时，会形成地面沉降等后果。上述地热利用中的问题可以通過地热水回灌技术解决，目前回灌技术主要考虑初投资投资和可靠性等因素，初投资包括打井的费用和回灌泵耗功及维护费用，可靠性主要是随着时间推迟，存在回灌量减少或无法回灌的问题。

地热资源相对属于集中式资源，可以优先发展利用，我国地热利用技术和利用处于方兴未艾阶段，但是存在多种问题尚需亟待接触。比如：可借鉴国外地热发展新技术，新模式，提高我们地热能利用率，例如冰岛、土耳其和意大利3个国家的直接发电系统技术[4-6]。能源梯级利用是我科学家提出科学用能的概念，因此，可以将高温地热实现直接和间接利用的全面开发，即高温地热发电后可以增加直接利用的方式，实现地热资源高效利用。同时，国家需要增加在地热能等可再生能源方面的政策支持，建立示范应用工程，增加科研投入以获得自主性知识产权的成果，突破地热发电在系统关键设备及回灌等方面关键技术的突破，提高我国地热能开发利用效率。

参考文献

[1] 国家能源局，财政部，国土资源部，住房和城乡建设部[R].关于促迚地热能开发利用的指导意见，2013-01-10.

[2] 王维，范文伯.TFE-TUR复合地热发电系统热力学分析[J].热能动力工程，1991，6（4）：189-193.

[3] 王伟，吴玉庭，马重芳.单螺杆膨胀机的初步试验研究[J].太阳能，2009（3）：30-32.

[4] Ragnarsson A.Geothermal Energy Use，Country Update for Iceland[C]//European Geothermal Congress，2013：3-7.

[5] Bertani R.Geothermal Energy Use，Country Update for Italy[C]//European Geothermal Congress，2013：3-7.

[6] Parlaktuna M，Mertoglu O， Simsek S，et al.Geothermal Country Update Report of Turkey（2010-2013）[C]//European Geothermal Congress，2013：3-7.