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地熱能開發(fā)利用有待進一步發(fā)展
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時間:2021-11-11 13:48:19瀏覽次數(shù):1501
來自地下深處的地熱能雖然和風能、太陽能一樣同為可再生能源,但卻常常被人們遺忘。根據(jù)美國能源信息署(EIA)的數(shù)據(jù),截至2011年,全球地熱能發(fā)電量占總發(fā)電量的比例還不到1%。
近年來,隨著全球對可再生能源利用越來越重視,地熱能產(chǎn)業(yè)也慢慢發(fā)展起來。美國地熱能協(xié)會今年4月發(fā)布了一份報告稱,2013年,全球地熱能發(fā)電量增長了4%到5%。其中,美國、菲律賓、印尼、墨西哥、新西蘭、冰島等國成為全世界地熱能利用的領軍國家。此外,一些經(jīng)濟迅速發(fā)展的國家和地區(qū)由于能源需求日益增長,也開始涉足地熱能產(chǎn)業(yè)。比如,東非地區(qū)就正在規(guī)劃一些大型地熱能發(fā)電項目;另有中南美洲一些國家,如智利等,也對地熱能利用表現(xiàn)出了興趣。還有一些國際銀行,也表示愿意資助相關地熱能項目。
美國達拉斯南衛(wèi)理公會大學地熱能實驗室研究員瑪利亞·理查茲指出:“如果要在全世界范圍內(nèi)進行選擇的話,我們認為,未來非洲是一個不錯的發(fā)展地熱能的地區(qū)。”
地熱能發(fā)電的原理就是利用地殼深處的熱能,使水變成蒸汽狀態(tài),然后用其推動渦輪機發(fā)電。一般來說,在火山眾多、地震頻發(fā)的地帶是獲取地熱能的最佳地方。除了發(fā)電,地熱能還可以用于為住宅供熱或是制冷。
作為電力來源,地熱能相比其最主要的競爭對手太陽能和風能,都具有很大優(yōu)勢。首先,太陽能和風能發(fā)電有間歇性,地熱能卻可以24小時連續(xù)工作;其次,使用地熱能幾乎沒有什么排放,對減排有很大幫助;另外,有些國家,比如非洲的肯尼亞和薩爾瓦多,為保護環(huán)境希望減少水壩的建設,就可以選擇用地熱能發(fā)電替代水電。
盡管地熱能優(yōu)點不少,但是一直以來,地熱能產(chǎn)業(yè)發(fā)展都比較緩慢。有業(yè)內(nèi)人士指出,利用地熱能發(fā)電前期投入過高是影響該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個主要原因。
首先,地熱源的尋找就障礙重重。地熱源由于在地殼之下,定位鉆探地點十分困難?!熬同F(xiàn)在的技術水平,要測量一個地方的風能、太陽能的相關數(shù)據(jù),不僅有相應的儀器,還有較為成熟的測量方法。”理查茲指出,“但是,想要了解一個區(qū)域地下究竟有多少可用的地熱源就很困難了,儀器、方法幾乎都沒有現(xiàn)成的,難以獲得準確的數(shù)據(jù)?!?/p>
地熱井一般需要鉆探數(shù)百甚至數(shù)千英尺深,對鉆探技術要求很高。由于地熱井很深,還存在腐蝕性過強、結垢等問題,現(xiàn)有的鉆機往往無法在這種環(huán)境中使用。“目前的情況下,有10%到30%的測試井不能成功鉆探?!彼f。因此,地熱井的鉆探費用十分高昂。斯坦福大學地球科學學院的高級研究工程師里克文表示,一般情況下,鉆探地熱井的花費要占到整個地熱能發(fā)電項目成本的50%到60%。
據(jù)路透社報道,近日在印尼新開工的一個大型地熱能電廠,預計建設成本將達到16億美元,地熱能發(fā)電的前期成本之高可見一斑。
不過,地熱能的開發(fā)技術和經(jīng)驗也在不斷發(fā)展和完善。目前,已經(jīng)可以實現(xiàn)從較低的溫度中獲取能量。特別值得一提的是,頁巖油氣開發(fā)技術的進步也為地熱能產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了貢獻。
“石油和天然氣的勘探和開發(fā)為利用地熱能提供了大量地質數(shù)據(jù)?!崩聿槠澱f,“這其中包括了地下溫度、地下水的穩(wěn)定性、三維地震數(shù)據(jù)等等。這些都是很有用的信息。”另外,頁巖油氣開發(fā)常用的水力壓裂法,在開發(fā)地熱能過程中也能發(fā)揮很大作用。
據(jù)悉,今年春天,美國完成了全國范圍內(nèi)地熱能數(shù)據(jù)系統(tǒng)的建立,其中很大一部分數(shù)據(jù)就是從油氣開發(fā)行業(yè)獲得的。
還有一些地熱能的研究人員提出,一些已經(jīng)廢棄的油氣井可以用來開發(fā)地熱能,建設小型地熱能發(fā)電廠,為一定區(qū)域供電,以節(jié)省鉆探地熱井的費用,從而大大降低地熱能發(fā)電的成本。
目前全球許多國家都在積極研究地熱能的開發(fā)利用,上述技術和開發(fā)模式未來將大有用武之地。比如德國的慕尼黑,計劃2025年前供熱全部采用可再生能源,其中很大一部分將利用地熱能來實現(xiàn)。
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