目前可再生能源中,哪种能源利用效率最高?
地热发电平均利用效率达73%,约为太阳光伏发电的3.5倍,风力发电的2倍,在所有可再生能源中综合利用效率最高。
基本原理与火力发电类似,也是根据能量转换原理,首先把地热能转换为机械能,再把机械能转换为电能。地热发电实际上就是把地下的热能转变为机械能,然后再将机械能转变为电能的能量转变过程或称为地热发电。
地热能
地热能直接利用于烹饪、沐浴及暖房,已有悠久的历史。至今,天然温泉与人工开采的地下热水,仍被人类广泛使用。据联合国统计,世界地热水的直接利用远远超过地热发电。中国的地热水直接利用居世界首位,其次是日本。
地热水的直接用途非常广泛,主要有采暖空调、工业烘干、农业温室、水产养殖、旅温泉疗养保健等。
“百年老店”、多元化电子电气产品制造商日本东芝集团(Toshiba)正在全力布局有“未来能源”之称的氢能,并将大规模可再生能源制取“绿氢”视为低碳能源时代的完美解决方案。
近日在上海举行的第三届中国国际进口博览会期间,东芝多位高管对澎湃新闻表示,除了已提出“氢能源 社会 ”愿景的日本本土之外,东芝非常看好氢能在中国的发展前景。
放眼全球,日本是近年来最热衷于发展氢能的国家之一。日本“氢能基本战略”提出,到2030年要确立国内可再生能源制氢技术,构建国际氢能供应链,长期目标是利用碳捕获(CCS)技术实现平价化石燃料的脱碳制氢和可再生能源制氢。对于能源自给率低的日本而言,用零碳排的可再生能源来制取清洁高效、较易储运的氢能,无疑是“后福岛时代”得以兼顾能源安全和碳中和目标的理想选择。
日本能源转型历程
“东芝早在50年前就已经开始做氢能方面的技术研发,进行相关技术储备。我们在40年前推向市场的产品,已经有氢能利用的影子。”负责氢能业务的东芝(中国)有限公司营业总监张童对澎湃新闻表示,早年东芝的制氢路线是烃类醇类重整制氢。但在零碳理念下,该公司内部近十年间全面提升氢能体系,东芝燃料电池体系全部是纯氢燃料电池。
据介绍,东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex已累计在日本国内交付100台以上。这种100kW的模块化单元可根据需求灵活组合,启动时间不到5分钟,高效将管道或气罐中的氢气转化为电能和热能。
东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex累计在日本交付100台以上
典型场景如东芝的新氢能综合应用中心,利用太阳能电解水制备氢气,并直接将其应用在东芝的日本府中工厂的燃料电池物流叉车上。这样,不但燃料电池物流叉车在运转时不排放二氧化碳,而且,因为使用了通过可再生能源制取的氢气作为燃料,从制氢到氢利用的全程实现了零碳排。
当突发灾难时,这套小型分布式能源亦可大显身手,作为一条生命线为300名受灾群众提供一周的电力和热水供应。
纯氢固然样样好,但目前在全球范围内仍受居高不下的成本所困。据澎湃新闻了解,上述在日本落地的东芝纯氢燃料电池系统均为有日本政府政策支持的项目。
张童表示,全球可再生能源快速发展,但风电、光伏始终存在间歇性问题。尤其在中国,风电、光伏装机的迅猛增长对电网调峰要求巨大,弃风、弃电的问题屡见不鲜。若将这部分电力转换成氢能储存起来,在需要时再调取,就是一个最理想的结合。“可再生能源与电解质制氢技术结合起来,制出来的氢完全是绿色的。”
他认为,在该领域,东芝的所长是对电力系统、电子设备、控制系统的深入了解和对氢的长期技术积累,目前正在与多家上游制氢企业探讨合作。在氢能起步阶段,东芝呼吁政府对全行业予以政策支持,鼓励更多企业参与氢能产业链的完善,并尽早明确氢使用的法律法规。在这些前提下,氢能成本才能随着规模化效应快速下降。
氢能成本的下降有赖于一个足够大且高速成长的下游市场。东芝正在推动纯氢能燃料电池系统H2Rex尽早应用于中国市场,使其成本上尽早符合中国市场潜在的需求,并联合中国合作伙伴一起开拓市场。
实际上,东芝对于“终极能源解决方案”的认识,在日本福岛核事故之后出现了彻底的转变。东芝曾是全球核能领域的重要参与者,旗下拥有 历史 战绩辉煌的美国西屋电气公司。但由于2011年福岛核事故后全球核电建设放缓、建造成本陡增、西屋电气申请破产保护等原因,东芝最终选择剥离核电资产。
今年10月,日本首相菅义伟在临时国会上发表施政演说时宣布,日本将争取在2050年实现温室气体净零排放。这标志着作为全球第三大经济体和第五大碳排放国的日本在气候议题上的立场发生巨大转变。目前,日本的温室气体排放中有至少80%来自能源领域。
“二氧化碳零排放并不是最近才有的呼声,很早以前大家就在进行与此相关的探讨。”东芝中国总代表宫崎洋一对澎湃新闻说道,福岛核事故改变了全球的碳减排思路。2011年之前,日本、欧洲都将低碳发电目标寄希望于核能,但福岛事故后由于安全标准升级、核能发电成本陡增,欧洲主要国家纷纷选择弃核。
宫崎洋一称,除了重点业务氢能之外,目前东芝还有其他颇具竞争力的能源业务和碳捕捉技术,可以根据不同地区的特征进行灵活组合。具体而言,在水电领域,东芝的实际供货数量和技术实力处于全球第一梯队,已经向44个国家及地区累计供货2300多台水轮机和1800多台发电机;光伏领域,东芝的工业用光伏发电系统在日本有2700处应用,住宅用光伏发电系统在日本为10万户以上客户使用;地热领域,东芝已向全球提供累计达3.7GW的地热发电设备,以设备容量计处于全球第一。
福岛氢能研究基地(FH2R)
在日本国立的新能源产业技术综合开发机构(NEDO)牵头下,东芝与另外两家日本企业合作的福岛氢能研究基地(FH2R)已于今年2月底建成。
FH2R系统概览
该项目建有全球最大的利用可再生能源的10MW级制氢装置,正在验证清洁低成本的制氢技术。这里产生的氢气不仅用来平衡电力系统,还为固定的氢燃料电池系统、移动的氢燃料车等提供动力。
校对:刘威
地热发电厂的资料
地热能是指贮存在地球内部的可再生热能,一般集中分布在构造板块边缘一带,起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。全球地热能的储量与资源潜量十分巨大,每年从地球内部传到地面的热能相当于100PW·h,但是地热能的分布相对比较分散,因此开发难度很大。由于地热能是储存在地下的,因此不会受到任何天气状况的影响,并且地热资源同时具有其它可再生能源的所有特点,随时可以采用,不带有害物质,关键在于是否有更先进的技术进行开发。目前地热能在全球很多地区的应用相当广泛,开发技术也在日益完善。对于地热能的利用,包括将低温地热资源用于浴池和空间供热以及用于温室、热力泵和某些热处理过程的供热,同时还可以利用干燥的过热蒸汽和高温水进行发电,利用中等温度水通过双流体循环发电设备发电等,目前这些地热能的开发应用技术已经逐步成熟,而且对从干燥的岩石中和从地热增压资源及岩浆资源中提取地热能的有效方法进行研究可以进一步提高地热能的应用潜力,但是目前地热能的勘探和提取技术还有待改进。
发达国家在对地热能的利用方面已经获得了较好的经济收益。利用地热进行供暖,既缓减能源压力,同时将很大程度地减少由燃油和煤炭供暖所造成的空气污染。在全球国家中,德国始终积极发展本国的可再生能源。目前德国是全球利用风能最多的国家,风力和太阳能发电已经迅速地发展,但基于环保因素的考虑,德国又在积极开发地热资源,并大力兴建地热发电厂,从地层深处汲取摄氏98度的热水进行发电。研究表明,利用地热发电的总潜力相当于德国年需电量的600倍,另外还有相当于需求量1.5倍的供暖潜能。而法国也在根据热干岩石的原理建造发电站,并生产出巨大的电能以满足经济发展与生活的需求。
在地热能源的开发和技术转让方面未来的发展空间与潜力巨大,但由于利用地热能源进行发电的成本较高,因此亟需进行更多的技术研究以解决这一问题。我们相信随着对地热资源的不断开发与研究,地热能源必将成为继水力、风力和太阳能之后又一种重要的新能源。
地球上火山喷出的熔岩温度高达1200℃~1300 ℃,天然温泉的温度大多在60 ℃以上,有的甚至高达100℃~户40 ℃。这说明地球是一个庞大的热库,蕴藏着巨大的热能,地热由此产生。
我也是抄的 ^-^
问题二:地热能是什么? 地热能〔Geothermal Energy〕是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是引致火山爆发及地震的能量。地球内部的温度高达摄氏7000度,而在80至100公英里的深度处,温度会降至摄氏650度至1200度。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1至5公哩的地壳,热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热,这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法,就是直接取用这些热源,并抽取其能量。
划分
离地球表面5000米深,15℃以上的岩石和液体的总含热量,据推算约为14.5×1025焦耳(J),约相当于4948万亿吨(t)标准煤的热量。地热来源主要是地球内部长寿命放射性同位素热核反应产生的热能。按照其储存形式,地热资源可分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和熔岩型5大类。
地热资源按温度的划分。中国一般把高于150℃的称为高温地热,主要用于发电。低于此温度的叫中低温地热,通常直接用于采暖、工农业加温、水产养殖及医疗和洗浴等。截止1990年底,世界地热资源开发利用于发电的总装机容量为588万千瓦,地热水的中低温直接利用约相当于1137万千瓦。
分布
地热能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。地热能在世界很多地区应用相当广泛。据估计,每年从地球内部传到地面的热能相当于100PW・h。不过,地热能的分布相对来说比较分散,开发难度大。
据美国地热资源委员会(GRC)1990年的调查,世界上18个国家有地热发电,总装机容量5827.55兆瓦,装机容量在100兆瓦以上的国家有美国、菲律宾、墨西哥、意大利、新西兰、日本和印尼。我国的地热资源也很丰富,但开发利用程度很低。主要分布在云南、 *** 、河北等省区。
世界地热资源主要分布于以下5个地热带:
①环太平洋地热带。世界最大的太平洋板块与美洲、欧亚、印度板块的碰撞边界,即从美国的阿拉斯加、加利福尼亚到墨西哥、智利,从新西兰、印度尼西亚、菲律宾到中国沿海和日本。世界许多地热田都位于这个地热带,如美国的盖瑟斯地热田,墨西哥的普列托、新西兰的怀腊开、中国台湾的马槽和日本的松川、大岳等地热田。
②地中海、喜马拉雅地热带。欧亚板块与非洲、印度板块的碰撞边界,从意大利直至中国的滇藏。如意大利的拉德瑞罗地热田和中国 *** 的羊八井及云南的腾冲地热田均属这个地热带。
③大西洋中脊地热带。大西洋板块的开裂部位,包括冰岛和亚速尔群岛的一些地热田。
④红海、亚丁湾、东非裂谷地热带。包括肯尼亚、乌干达、扎伊尔、埃塞俄比亚、吉布提等国的地热田。
⑤其他地热区。除板块边界形成的地热带外,在板块内部靠近边界的部位,在一定的地质条件下也有高热流区,可以蕴藏一些中低温地热,如中亚、东欧地区的一些地热田和中国的胶东、辽东半岛及华北平原的地热田。
问题三:地热能是什么 地球内核的熔融岩浆所具有的热量,一般以温泉的形式释放和利用,火山喷发暂时利用不了
问题四:地热是什么/ 地热是来自地球内部的一种能量资源。地球上火山喷出的熔岩温度高达1200℃~1300℃,天然温泉的温度大多在60 ℃以上,有的甚至高达100 ℃~140 ℃。这说明地球是一个庞大的热库,蕴藏着巨大的热能。这种热量渗出地表,于是就有了地热。地热能是一种清洁能源,是可再生能源。
地热来源主要是地球内部长寿命放射性元素(主要是铀238 、铀235 、钍232 和钾40等)衰变产生的热能。地热在地球上有不同的呈现形式。按照其储存形式,地热资源可分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和熔岩型5大类。
在离地球表面5000米深,15℃以上的岩石和液体的总含热量,据推算约为14.5×1025焦耳(J),约相当于4948万亿吨(t)标准煤的热量。地热资源按温度的高低划分为高中低三种类型。中国一般把高于150℃的称为高温地热,主要用于发电。低于此温度的叫中低温地热,通常直接用于采暖、工农业加温、水产养殖及医疗和洗浴等。
问题五:什么是地热能? 这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是引发火山爆发及地展的能量。地热能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。
地热能也是太阳能、生物质能等新能源家族中的重要成员,是一种无污染或极少污染的清洁绿色能源。地热资源集热、矿、水为一体,除可以用于地热发电以外,还可以直接用于供暖、洗浴、医疗保健、休闲疗养、农业养殖、纺织印染、食品加工等。此外,地热资源的开发利用可带动地热资源勘查、地热井施工、地热装备生产、水处理、环境工程及餐饮、旅游度假等产业的发展。我国地热资源丰富,开发地热这种新的清洁能源刻不容缓。
地热开发需谨慎地热能的分布相时来说比较分散,开发难度大,开发地热不当也会引发灾难。通常人们认为,地震是由于地球板块的运动引起的,但发生在巴塞尔的一系列轻量级地震表明,人为的原因也能导致地震。瑞士巴塞尔在钻井开采地热过程中引发了里氏3.4级的地震,造成了当地居民的恐慌。由于人类对岩策层附近液体的构成还一无所知,因此至少需要10年的研究才有可能将上述地热能转化成可利用的能量。尽管如此,巨大的地热能前景广阔。
问题六:地热能的优点是什么? 与地热发电相比,地热能的直接利用有三大优点:一是热能利用效率高达50%~70%,比传统地热发电5%~20的热能利用效率高出很多;二是开发时间短得多,且投资也远比地热发电少;三是地热直接利用,既可利用高温地热资源也可利用中低温地热资源,因之应用范围远比地热发电广泛。当然,地热能直接利用也受到热水分布区域的限制,因为地热蒸汽与热水难以远距离输送
问题七:说说地热能有什么用途 代替煤炭做地暖使用,望采纳
问题八:地热能是什么? 地热能〔Geothermal Energy〕是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是引致火山爆发及地震的能量。地球内部的温度高达摄氏7000度,而在80至100公英里的深度处,温度会降至摄氏650度至1200度。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1至5公哩的地壳,热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热,这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法,就是直接取用这些热源,并抽取其能量。
划分
离地球表面5000米深,15℃以上的岩石和液体的总含热量,据推算约为14.5×1025焦耳(J),约相当于4948万亿吨(t)标准煤的热量。地热来源主要是地球内部长寿命放射性同位素热核反应产生的热能。按照其储存形式,地热资源可分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和熔岩型5大类。
地热资源按温度的划分。中国一般把高于150℃的称为高温地热,主要用于发电。低于此温度的叫中低温地热,通常直接用于采暖、工农业加温、水产养殖及医疗和洗浴等。截止1990年底,世界地热资源开发利用于发电的总装机容量为588万千瓦,地热水的中低温直接利用约相当于1137万千瓦。
分布
地热能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。地热能在世界很多地区应用相当广泛。据估计,每年从地球内部传到地面的热能相当于100PW・h。不过,地热能的分布相对来说比较分散,开发难度大。
据美国地热资源委员会(GRC)1990年的调查,世界上18个国家有地热发电,总装机容量5827.55兆瓦,装机容量在100兆瓦以上的国家有美国、菲律宾、墨西哥、意大利、新西兰、日本和印尼。我国的地热资源也很丰富,但开发利用程度很低。主要分布在云南、 *** 、河北等省区。
世界地热资源主要分布于以下5个地热带:
①环太平洋地热带。世界最大的太平洋板块与美洲、欧亚、印度板块的碰撞边界,即从美国的阿拉斯加、加利福尼亚到墨西哥、智利,从新西兰、印度尼西亚、菲律宾到中国沿海和日本。世界许多地热田都位于这个地热带,如美国的盖瑟斯地热田,墨西哥的普列托、新西兰的怀腊开、中国台湾的马槽和日本的松川、大岳等地热田。
②地中海、喜马拉雅地热带。欧亚板块与非洲、印度板块的碰撞边界,从意大利直至中国的滇藏。如意大利的拉德瑞罗地热田和中国 *** 的羊八井及云南的腾冲地热田均属这个地热带。
③大西洋中脊地热带。大西洋板块的开裂部位,包括冰岛和亚速尔群岛的一些地热田。
④红海、亚丁湾、东非裂谷地热带。包括肯尼亚、乌干达、扎伊尔、埃塞俄比亚、吉布提等国的地热田。
⑤其他地热区。除板块边界形成的地热带外,在板块内部靠近边界的部位,在一定的地质条件下也有高热流区,可以蕴藏一些中低温地热,如中亚、东欧地区的一些地热田和中国的胶东、辽东半岛及华北平原的地热田。
问题九:地热能是什么 地热是来自地球内部的一种能量资源。地球上火山喷出的熔岩温度高达1200oC~1300 oC,天然温泉的温度大多在60 oC以上,有的甚至高达100 oC~140 oC。这说明地球是一个庞大的热库,蕴藏着巨大的热能。这种热量渗出地表,于是就有了地热。地势能是一种清洁能源,是可再生能源,其开发前景十分广阔。
地球上火山喷出的熔岩温度高达1200℃~1300 ℃,天然温泉的温度大多在60 ℃以上,有的甚至高达100℃~户40 ℃。这说明地球是一个庞大的热库,蕴藏着巨大的热能,地热由此产生。
我也是抄的 ^-^
问题十:地热能的优点是什么? 与地热发电相比,地热能的直接利用有三大优点:一是热能利用效率高达50%~70%,比传统地热发电5%~20的热能利用效率高出很多;二是开发时间短得多,且投资也远比地热发电少;三是地热直接利用,既可利用高温地热资源也可利用中低温地热资源,因之应用范围远比地热发电广泛。当然,地热能直接利用也受到热水分布区域的限制,因为地热蒸汽与热水难以远距离输送
1904年,意大利托斯卡纳的拉德瑞罗,第一次用地热驱动0.75马力的小发电机投入运转,并提供5个100瓦的电灯照明,随后建造了第一座500千瓦的小型地热电站。
地热能是来自地球深处的可再生热能,它起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地下水深处的循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后,把热量从地下深处带至近表层。地热能的储量比人们所利用的能量总量还要多,大部分集中分布在构造板块边缘一带。地热能不但是无污染的清洁能源,而且如果热量提取速度不超过补充的速度,那么热能还是可再生的。
随着化石能源的紧缺、环境压力的加大,人们对于清结可再生的绿色能源越来越重视,但地热能在很久以前就被人类所利用。早在20世纪40年代,意大利的皮也罗·吉诺尼·康蒂王子在拉德雷罗首次把天然的地热蒸汽用于发电。地热发电,是利用液压或爆破碎裂法将水注入到岩层中,产生高温水蒸气,然后将蒸汽抽出地面推动涡轮机转动,从而发电。在这过程中,将一部分未利用的蒸汽或者废气经过冷凝器处理还原为水回灌到地下,循环往复。简而言之,地热发电实际上就是把地下的热能转变为机械能,然后再将机械能转变为电能的能量转变过程。针对温度不同的地热资源,地热发电有4种基本发电方式,即直接蒸汽发电法、扩容(闪蒸法)发电法、中间介质(双循环式)发电法和全流循环式发电法。
地热发电至今已有近百年的历史了,新西兰、菲律宾、美国、日本等国都先后投入到地热发电的大潮中,其中美国地热发电的装机容量居世界首位。在美国,大部分的地热发电机组都集中在盖瑟斯地热电站。盖瑟斯地热电站位于加利福尼亚州旧金山以北约20公里的索诺马地区。1920年在该地区发现温泉群、喷气孔等热显示,1958年投入多个地热井和多台汽轮发电机组,至1985年电站装机容量已达到1361兆瓦。20世纪70年代初,在国家科委的支持下,中国各地涌现出大量地热电站。
湿蒸汽中除含有蒸汽外,还含有热水。因此,用它发电时,在进入涡轮机之前,要先通过扩容分离器或热交换器把蒸汽和热水分开。这样,蒸汽可以直接用来推动涡轮,而热水则可以作别的用途。
如果冒出的是热水,用它发电,就得想办法变成蒸汽,再进入涡轮机。方法有多种。其中一种是将热水减压,这样它就会马上沸腾变成蒸汽。为此,必须先将热水送到一个减压扩容器里。另一种方法是借助于别的低沸点物质,如氯乙烷、正丁烷和氟利昂等。这些物质沸点很低,稍稍加温就可以蒸发而变成蒸汽。因此,先将地热产生的热水去加温这些物质,这些物质产生的蒸汽就可以推动涡轮机。
地热发电使用的“燃料”是不花钱的,所以各国都在加以研究。但是,地热发电也有一定的困难。比如,不是每一个地方都有地热资源,另外地下冒出的热气、热水并不干净,它要经过净化,即使这样,还会对各种设备产生腐蚀。这样也就限制了地热发电站的发展。
世界上最早建起地热发电站的国家是意大利,时间是1904年。后来,美国、新西兰、日本、澳大利亚和墨西哥等国也相继建立了地热发电站。其中以美国的地热站发电功率最大,最大单机容量达11万千瓦。而日本则准备在本世纪末建成容量为1000万千瓦的地热电站。
我国地热资源丰富,据勘探表明,有14个省、市、自治区的30多个地区的地热资源储量大、面积广,有很大的开发前景。从1970~1979年,我国已建成了7座地热发电站,其中以西藏羊八井的发电站最大。其次还有湖南灰场、河北怀来、江西宜春、广东丰顺地热电站等。其中以湖南灰场地热电站运行最佳。它不仅达到了长期稳定发电,而且发电后的余水还得到了综合利用,可以用来灌溉农田、温室育苗和医疗等。
世界上最早建起地热发电站的国家是意大利,时间是1904年。后来,美国、新西兰、日本、澳大利亚和墨西哥等国也相继建立了地热发电站。其中以美国的地热站发电功率最大,最大单机容量达11万千瓦。而日本则准备在本世纪末建成容量为1000万千瓦的地热电站。
我国地热资源丰富,据勘探表明,有14个省、市、自治区的30多个地区的地热资源储量大、面积广,有很大的开发前景。从1970~1979年,我国已建成了7座地热发电站,其中以西藏羊八井的发电站最大。其次还有湖南灰场、河北怀来、江西宜春、广东丰顺地热电站等。其中以湖南灰场地热电站运行最佳。它不仅达到了长期稳定发电,而且发电后的余水还得到了综合利用,可以用来灌溉农田、温室育苗和医疗等。
01
地热资源是什么?
地热是指贮存在地球内部的可再生热能,一般集中分布在构造板块边缘一带,起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。
由于地热能是储存在地下的,因此不会受到任何天气状况的影响,并且地热资源同时具有其它可再生能源的所有特点,随时可以采用,不带有害物质。
关于地热的来源,有多种假说。一般认为,地热主要来源于地球外部热源和内部热源。外部热源包括太阳辐射等,内部热源包括放射性元素生热、地核热量等。根据测算,地核的温度达6000 C左右,地壳底层的温度达900~1000 C,地球表面恒温层(距地面约15米)以下约15千米范围内,地温随深度增加而增高,平均增温率约为3 C/100米。不同地区地热增温率有差异,接近平均增温率的称正常地温区,高于平均增温率的地区称地热异常区。地热异常区是研究、开发地热资源的主要对象。地壳板块边沿,深大断裂及火山分布带等,是明显的地热异常区。
02
地热与其他资源的区别
地热能通过各种方式向地球表面传播热量至人们可以采集到的地壳上层,就形成了人类可以开发利用的地热资源,它是一种与地球同在、取之不尽用之不竭的热能源,而且地热能不受时间和地域限制,随时都在、到处都有。
地热资源和煤、石油、天然气及其它传统矿产资源不一样,埋藏于地下且可以吸收、传导、蕴藏地热能的水、岩石等物质皆可称之为地热资源,人们可以通过它们获取地热能,一旦它们脱离了地下地热能的供给,其体内蕴藏的热量将很快散去。就像风能蕴含于风速中、太阳能通过空气辐射一样,地热能是通过地壳内各种介质传导至地面上来的,人们能够借助于某种媒介有效地采集和利用时才能称其为资源。
03
地热资源如何开采?
勘查深度可根据主要热储类型、埋藏深度、当前的开采技术经济条件和市场需要确定,对于天然出露的带状热储类型,勘查深度一般控制在1000m内;隐伏的盆地型层状热储,勘查深度一般不超过4000m。
地热勘查应实行“探采结合”的原则,地热地质勘查钻孔能成井开采利用的,应按成井技术要求实施;地热开采井的钻井地质编录、测井、完井试验与地质资料收集整理除按成井技术要求实施外,还应按地质勘查要求,取全取准各项地热地质资料。
1、井深 钻井越深,成本越高。
2、地质因素 钻井中地质构造的复杂程度 地质构造越复杂,变径越多,成本越高。
3、钻井的地理位置 这决定了钻井设备的搬运方式和动力来源,进而影响钻井成本。
4、钻机的进尺、动力大小和开孔直径 一般来说,进尺越深,要求的动力越大,成本也越高。
04
地热资源为何不是新能源主力?
从理论上来说,干热岩的储量是非常丰富的,只是,现有的勘探技术,还无法钻取到地球比较深层的地方,只能针对埋藏比较浅、地形地貌比较简单的干热岩进行开采。
并且,工作人员在对干热岩进行开采之前,还需要提前确定这些岩石缝隙的走向,这样才有利于更加高效地提取热量。
如果是想要进行大规模的提取,还需要对整个干热岩资源的分布,以及岩石缝隙做一个非诚清晰、全面的了解,目的是降低能源开采的成本,提升能源的利用价值。
由自然资源部中国地质调查局、国家能源局新能源和可再生能源司等联合出版的《中国地热能发展报告(2018)》(下称《报告》)指出,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。
地热能产业曾被寄予厚望。作为中国首个地热开发利用专项规划,2017年发布的《地热能开发利用“十三五”规划》(下称地热“十三五”规划)预计,2016-2020年,地热能供暖可拉动投资约2200亿元,地热发电可拉动投资约400 亿元,合计约为2600亿元。
市场规模达2600亿的地热能,为何发展如此缓慢?
“因地制宜开发利用地热能。”日前公布的国家“十四五”规划,对地热能发展基调作出如上表述。
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。目前,中国地热能主要包括地热发电和地热直接利用(供暖)两大途径,与清洁供暖和“双碳”目标高度契合。
地热能产业曾被寄予厚望。作为中国首个地热开发利用专项规划,2017年发布的《地热能开发利用“十三五”规划》(下称地热“十三五”规划)预计,2016-2020年,地热能供暖可拉动投资约2200亿元,地热发电可拉动投资约400 亿元,合计约为2600亿元。
然而,现实却很骨感。
中国能源研究会地热专业委员会专家委员会主任、中国地源热泵产业联盟专家委员会主任郑克棪曾撰文称,“十三五”期间,国内地热发电新增装机容量18.08兆瓦,占到“十三五”规划的3.6%;全国在运地热发电总装机量为44.56兆瓦,占到规划装机容量的8%左右。
郑克棪认为,地热发电没有完成规划任务,主要原因是地热没有享受《可再生能源电价附加分摊管理办法》的补贴。
以西藏羊易地热电站为例,该电站2018年并网发电,2019年上网,目前上网电价为0.25元/千瓦时,没有任何补贴,电厂运行艰难。
同样是可再生能源的风能和太阳能,均享受到了相关补贴,并在近年实现了跨越式发展。
此外,根据2020年9月1日施行的《资源税法》,将地热纳入了能源矿产类别税目,税率从价计征1%-20%或者从量计征每立方1-30元。这进一步遏制了地热在可再生能源中的竞争性,也抑制了资本大规模进入的积极性。
在地热直接利用领域,中国连续多年位居世界首位,但与“十三五”规划相比,也存在一定差距。
另外,地热能的初期投资、初装费高于煤炭和天然气。中国石化上述资料显示,假设燃煤锅炉房初投资为1,地下水源热泵系统初投资约为1.25-2.8;地源热泵的初装费将近万元。
这成为制约地热能供暖(制冷)应用的重要因素之一。
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