地热能的实际应用与发展趋势

摘 要：当今我国乃至于国际社会均面临着能源匮乏的难关，而地热能的开发与利用，则能够有效解决资源匱乏的问题，同时减少资源利用对环境的有害影响。其作为替代能源，无论是用于供电、供热或是其他方面，都有利于摆脱能源短缺的困境。因此我国自七十年代便开始了针对地热能的应用研究，并且将地热能纳入了新能源与可再生能源的发展纲要。由此可见，地热能将成为未来社会能源开发的重点，因此本文将针对性探讨地热能的实际应用发展，望供参考。

关键词：地热能;能源应用;能源短缺;

地热能是我国能源领域当前研究的重点所在，随着社会的发展，能源的应用愈发广泛，重要性也愈发得到体现。但是煤炭等能源作为不可再生能源，随着人类的不断取用，最终必然会呈现出匮乏、短缺的趋势。加之社会发展初期，为了赶超发达国家的工业发展进度，我国的能源消耗严重，能源匮乏的问题也愈发严重，进而使得人类社会的可持续发展面临危机，而寻找替代能源则是维持社会可持续发展的必要途径。地热能作为清洁能源、可再生能源，必将成为重点开发的对象。

一、地热能的概念与产业化情况总结

（一）地热能简介

所谓地热能，是从地壳当中提取出的天然热能，其是地核的熔岩所散发出的热力，大众所熟知的地震以及火山爆发等，便是地热能爆发出的能量所引发的现象。地球内部温度高达七千摄氏度，即便是在相对更加接近地表的部分，例如距离地表八十到一百公里左右的区域，温度也能够达到650至1200摄氏度。岩浆的翻涌，与地下水的流动，会使地热被传送到更加接近地表的位置，直到距离地面一到五公里的位置。而直接对这种热能进行提取，则是最直接的能源应用方式之一。

二、地热能的应用领域与产业化现状总结

（一）地热能的应用领域

地热能的主要应用领域主要包含以下几个方面。其一是地热供暖，也是地热应用最基本的领域之一。即是直接利用地热能去满足建筑的供暖需求。这一热能利用方式是十分直接简便的，特别是对处于寒冷地带的国家来说，地热供暖更是必要的供暖手段。作为处于高寒地区的国家，冰岛早在1928年便已经建立了世界上首个地热供热系统，是当前对于地热能开发与利用最为先进的国家。如今冰岛雷克雅未克的地热供热系统每小时能够从地下抽取七千七百四十吨高达八十摄氏度的热水，这些热水足够十一万居民日常生活使用，可见供热系统已发展得非常完善。也正是因地热能是清洁能源，因此雷克雅未克当前被称为“世界上最清洁无烟的城市”。其二是地热发电，这也是最主要的地热能利用手段，是高温地热流体应用的首选方向。地热发电与火力发电同样是对能源的转换，是将蒸汽热能转化成机械能的技术手段。但是地热发电并不需要大体积的锅炉设备，同时也不需要燃料，是对地热能更加直接的应用。但是需要利用“载热体”将能源传送至地表，当前的热载体普遍为天然的热水与蒸汽。其三是地热医疗养生，这一行业当前有着十分理想的发展前景，热矿水本身含有诸多矿物质，不但可以在经过加工后成为补充微量元素的饮用水，同时也可以开发为疗养身心的温泉。其四是地热务农，我国作为农业生产大国，农业领域的能源应用自然是重要课题，而地热能在农业中的实际应用同样是有着重要作用的。例如可以利用地热能维持温室温度，或是给沼气池加温等等。当前我国天津、北京、云南等多个地区都有将地热能用于地热温室的例子[1]。

（二）产业化现状总结

结合当前全国的地热相关技术开发、利用规模等诸多信息，总结产业化现状如下。其一是地热相关的标准与法规建设，当前依然有待进一步优化。特别是地面与地下的热能工程施工，相关的技术规程即标准依然缺乏完善性。相关企业亦缺乏专业性。一言蔽之，当前的行业与企业标准均需优化。其二是地热供热产业，天津地区已经建立了地热供热面积达到八十万至一百万平方米的小区，全国范围内当前已实现八百万平方米的覆盖。虽然覆盖面积正在不断拓展，但是整体较比国际整体水平依然相对落后，当前正在逐渐转向集约产业形式。其三是我国地热发电产业的商业化运行当前已经得到了保障，国内已经独立完成了地热电站的建设，且规模达到三十兆瓦以上，单机可达十兆瓦。其四是地热钻井产业，当前我国华北地区，已经具备十五台套3200m型地热钻探设备，已建立起全国最大规模的地热钻探群，技术水平已经能够完成五千米深度的地热钻探工程。这一趋势说明我国的地热钻探产业发展已经向着规模化、专业化的方向不断推进。其五是地热监测体系，虽然当前依然处于研究测试阶段，且没有进入工业化运行阶段，但是回灌与生产体系都正在完善[2]。

三、地热能的发展趋势与前景分析

（一）发展趋势探讨

地热能的发展优势是体现在多方面的，一方面地热是十分理想的清洁能源，对于生态环境无危害，最为重要的是不会加速暖化效应，是许多不可再生能源的理想替代能源，包括核能与煤炭等等。另一方面地热能的稳定性更强，根据当前的研究现状来看，太阳能与风能的实际应用始终无明显突破，主要是因这两类能源具备不稳定性的特征，而地热能则能够稳定提取、利用。但是当今的地热能应用发展并不是一帆风顺的，地热能的产业形成当前缺乏专业的技术以及充分的资金作为支持，这也是新能源产业的普遍问题。基于资本密集型的行业属性来看，地热能产业从前期的策划、投资、建设到实际运行，并获取收益，要经历一个漫长的周期，因此对于商业机构来说，并不是一个具有吸引力的投资项目，但是政府从战略发展的角度出发，则应当给予地热能项目一定的资金以及政策支持，包括但不限于放贷优先权以及税负降低等等，这样则能够吸引更多投资者参与相关项目的投资。地热能的利用是基于钻探开采才能够达成的，因需要耗费大量成本去完成整个钻探开采过程，如果无法精准找到蕴藏大量热能的地热带，便会导致成本的不必要消耗。因此当前的地热工程已经引入了常规能源开采工程的能源勘测设备，而且世界各国也都在积极探索更加精准可靠的地热勘探技术与设备。当前世界上已经有四十余个国家将地热能的开发与利用列入了国家整体发展的议程当中，对于地热能的重视可见一斑。

（二）发展前景分析

技术的发展往往与民生有着直接关系，也是社会大众认识并认可一种能源的最直接的方式。因此当前地热能的发展依然渗透进了大众的生活，基于地热能的温泉设施便是地热能开发的热门领域，而且有着十分可观的市场前景。此处以我国陕西地区为例，陕西有着丰富的地热资源存储，更有两处温泉胜地，即咸阳与西安临潼，两个地区的温泉都在全国享有盛誉，不但带动了本地的经济发展，推动了当地旅游业的兴盛，同时也带动了当地对于地热能的开发热情，让更多民众了解到地热能并且认可地热能的重要性。除此之外，地热发电领域作为地热能研究最基础的领域，也有着可观的发展前景，我国当前已经结合地热能的开发与实际应用情况，制定了初期，中期到长期的三个阶段发展目标，提出了相应的能源开发、研究与应用任务。随着相关研究的不断深入，地热能在京津冀以及藏滇等地已经广泛用于当地的民居采暖、发电以及作物灌溉[3]。

结语：

综上所述，地热能是一种清洁、无危害的基础能源，在资源短缺的当今时代，其在社会的普及是必然趋势，也是民心所向。对于地热能的开发，是利国利民的有利措施，但是就当前的发展现状来看，地热能探索依然处于不成熟的阶段，需要社会的大力支持。相信随着地热能的研究、开发与应用不断深入，其对社会的重要影响必然会得到进一步体现。

参考文献：

[1]马伟斌，龚宇烈，赵黛青，等.我国地热能开发利用现状与发展[J].中国科学院院刊，2016，31（2）：199-207.

[2]郭德天.浅层地热能开发与应用现状[J].中国科技纵横，2013（16）：198-198.

[3]李宁波，李翔，杨俊伟，等.地热能在区域能源领域中的应用和发展[J].城市地质，2020，15（1）：9-15.

作者简介：作者简介：邢春雷1972年2月出生，性别男，满族，籍贯内蒙古丰镇市，工程师，大学本科学历，主要研究方向热能工程，