創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班級(jí)

1、山東科技大學(xué)電氣與自動(dòng)化研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：我國(guó)地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀與發(fā)展：學(xué)號(hào)： 201301100539：專(zhuān)業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 2013 級(jí) 01 班一、摘要介紹國(guó)內(nèi)外地?zé)豳Y源及前景，包括資源評(píng)估、發(fā)展背景、開(kāi)發(fā)利用量及效益等；論述我國(guó)在地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)技術(shù)、重視程度和政策引導(dǎo)上與國(guó)外的差距；提出了開(kāi)發(fā)重點(diǎn)及政策建議。二、地?zé)崮馨l(fā)展的背景從世界范圍看，利用溫泉洗浴己有數(shù)千年歷史，但只是在 20 世紀(jì)地?zé)崮懿糯笠?guī)模用來(lái)發(fā)電、供暖和進(jìn)行工農(nóng)業(yè)利用。1904 年在意大利拉得瑞多首次利用地?zé)嵴羝l(fā)電成功，而較具規(guī)模的地?zé)岢鞘泄┡瘎t始于 20 世紀(jì) 30 年代冰島)。地?zé)崂玫牟椒ピ?70 年代初開(kāi)始加

2、快。據(jù)統(tǒng)計(jì)，19751995 的 20 a 間，全球范圍內(nèi)地?zé)岚l(fā)電每年大約以 9%的速率增長(zhǎng)，而地?zé)嶂苯永玫脑鲩L(zhǎng)率略低，約為fi%。至 1997 年底，全世界地?zé)岚l(fā)電總裝機(jī)容量己近 8021MW，而地?zé)嶂苯永玫目偭繛?10438 MW。我國(guó)地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)利用始于 70 年代初，當(dāng)時(shí)一方面由于世界性石油能源)的出現(xiàn)促使人們?nèi)ふ铱商娲男履茉?；另一方面我?guó)著名地質(zhì)學(xué)家教授提出要大力開(kāi)發(fā)地?zé)?，將地球這個(gè)“龐大熱庫(kù)”中蘊(yùn)藏著的能量充分利用起來(lái)。1970 年他在親持召開(kāi)地礦系統(tǒng)動(dòng)員開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源大會(huì)，由此在我國(guó)掀起了一個(gè)地?zé)崞詹椤⒖碧胶烷_(kāi)發(fā)利用的熱潮。由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，許多不具備高溫地?zé)豳Y源的省區(qū)也都

3、熱衷于地?zé)岚l(fā)電，于是在豐順、湖南灰湯、江西宜春、遼寧河北懷來(lái)等地先后利用 6792的熱水建立起一批裝機(jī)容量?jī)H為 50300 kW 的所謂“試驗(yàn)性”地?zé)犭娬?。由于效率太低，紛紛下馬，只有始建于 1970 年 10 月的我國(guó)第 1 座試驗(yàn)性地?zé)犭娬矩S順)及湖南灰湯電站目前仍在運(yùn)行。與此相反，由于化石能源短缺，而高溫地?zé)豳Y源卻相當(dāng)豐富，因此從 70 年代初即開(kāi)展了距僅 90 km 的羊八井地?zé)崽锏目碧介_(kāi)發(fā)工作，并于 1977 年 9 月建成 1 號(hào)試驗(yàn)機(jī)組 C1MW，正式投產(chǎn)發(fā)電。后幾經(jīng)擴(kuò)建，日前羊八井地?zé)犭娬究傃b機(jī)容量為 25.18 MW，夏、冬 2 季的發(fā)電量分別占電網(wǎng)的 40%和 60%?？梢?/p>

4、看出，羊八井地?zé)犭娬狙b機(jī)容量雖小，但在地區(qū)的電力供應(yīng)上卻起著很大作用。中低溫地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用始于、，主要用于城市供暖、工農(nóng)業(yè)用熱及洗浴、旅游療養(yǎng)等。同時(shí)，華北廣大農(nóng)村及中小城鎮(zhèn)都建立起一批地?zé)釡厥?，培植越冬蔬菜，其中小湯山地區(qū)的地?zé)釡厥覍?zhuān)種從國(guó)外引進(jìn)的“洋菜”，供使館及各大賓館使用，效益很好。1992 年訪(fǎng)華歸國(guó)前在飯店舉行的答謝宴會(huì)上，用的就是小湯山地?zé)釡厥依锏摹把蟛恕?，這在當(dāng)時(shí)并不多見(jiàn)。我國(guó)東南沿海諸省如福建、等則利用地?zé)崴M(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖，鰻魚(yú)出口，甲魚(yú)供國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。北方如河北滄州等地也有用地?zé)崴畵胶Ｋ?冬季養(yǎng)殖對(duì)蝦等。地?zé)嶂苯永玫钠渌矫嬗杏∪?、烘干、水稻育秧等?/p>

5、但規(guī)模較小。三、我國(guó)地?zé)崮芾玫默F(xiàn)狀1、高溫地?zé)岚l(fā)電20 世紀(jì) 70 年代后期，我國(guó)開(kāi)始利用高溫地?zé)豳Y源發(fā)電，先后在羊八井、那曲等地修建了工業(yè)性地?zé)岚l(fā)電站，總裝機(jī)容量 2818MW。其中羊八井地?zé)岚l(fā)電站裝機(jī)容量 2518MW，實(shí)際發(fā)電穩(wěn)定在 15MW，約占的 40%，冬季超過(guò) 60%。截止 2002 年 5 月共發(fā)電 16 億度，在電網(wǎng)全年供電量電網(wǎng)中占有舉足輕重的地位。羊八井地?zé)醿?chǔ)層分為淺層和兩部分，目前可開(kāi)發(fā)利用的只是地?zé)嵫a(bǔ)給能力有限的淺層資源。深部鉆探資料表明，熱田深部高溫地?zé)崴哂胁唤Y(jié)垢、熱燴值高、產(chǎn)量穩(wěn)定等顯著特點(diǎn)，有很高的開(kāi)發(fā)價(jià)值。阿里地區(qū)的良九熱田，現(xiàn)裝有 2 臺(tái) MW 發(fā)電機(jī)組

6、，其熱力系統(tǒng)為一級(jí)擴(kuò)容系統(tǒng)。1993 年引進(jìn)PRMAT 機(jī)組在中國(guó)能源研究會(huì)地?zé)釋?zhuān)業(yè)那曲熱田建成一座的雙工質(zhì)地?zé)犭娬尽?999 年研究資料表明，在喜馬拉雅地?zé)釒Ч灿懈邷氐責(zé)嵯到y(tǒng) 255 處，總發(fā)電潛力約 5800MW /30a。目前仍有無(wú)電縣22 個(gè)，其中大部分地區(qū)有高溫地?zé)豳Y源。高溫地?zé)岚l(fā)電成本較低，約為 0.2-0.3元/kWh 具有較強(qiáng)的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。2、中低溫地?zé)崴苯永迷谖覈?guó)中低溫地?zé)崴苯永梅绞街校岵膳?18%，醫(yī)療洗浴與身占 65.2%，種植與養(yǎng)殖占 9 1%；其他占 7.7%。健地?zé)峁┡饕杏?、西安、鄭州、鞍山等大中城市以及北方石油開(kāi)采區(qū)的城鎮(zhèn)，開(kāi)采 60-100地

7、熱水為樓宇供暖。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1990 年地?zé)峁┡娣e僅 190 萬(wàn)平方米，2000 年上升至 1100 萬(wàn)平方米，目前已接近 2000 萬(wàn)平方米，增長(zhǎng)速度很快。經(jīng)測(cè)算，在同等條件下，地?zé)峁┡\(yùn)行成本比鍋爐供暖可節(jié)省約 30%。從技術(shù)角度講，近年來(lái)我國(guó)地?zé)峁┡夹g(shù)有面的明顯變化:一是間接換熱與梯級(jí)利用。早期的地?zé)峁┡嗖捎弥惫┲迸欧绞?，地?zé)崴苯舆M(jìn)入暖氣管道，產(chǎn)生腐蝕作用。供暖后的地?zé)嵛菜话阍?40以上，除部分用于生活熱水外，絕大部分排入下水道，造成了很大的資源浪費(fèi)。目前在地?zé)峁┡到y(tǒng)中，多采用換熱器、熱泵和先進(jìn)的末端散熱器。地?zé)崴ㄟ^(guò)換熱器與暖氣循環(huán)水間接相隔換熱，不進(jìn)入暖氣管道；利用熱泵回收地

8、熱尾水中的余熱，增大地?zé)崂脺夭?；使用先進(jìn)的末端散熱器提高供暖效率。這種多級(jí)間供方式，既減少了地?zé)崴拈_(kāi)采量，又提高了地?zé)崮艿睦寐?，收到了良好的效果。二是采用?duì)井(抽、灌井)供暖方式。我國(guó)早期開(kāi)發(fā)的中低溫地?zé)崽镉捎诖罅块_(kāi)采而沒(méi)有采取回灌措施，開(kāi)發(fā)數(shù)年后，水位迅速下降，不利于持續(xù)開(kāi)發(fā)利用。采用對(duì)井供暖方式就是通過(guò)一定將供暖后的地?zé)嵛菜毓嗟絻?chǔ)層，保持儲(chǔ)層壓力。對(duì)井供熱方式幾乎不消耗地?zé)崴?，選擇適當(dāng)?shù)某?、灌井間距，并對(duì)回灌溫度進(jìn)行合理控制，也不會(huì)出現(xiàn)地?zé)崴疁囟认陆?。從、近年?lái)多個(gè)對(duì)井供暖系統(tǒng)的運(yùn)行情況看，即便抽、灌間隔很近，也未出現(xiàn)地?zé)釡囟认陆?。三是統(tǒng)籌規(guī)劃，整體開(kāi)發(fā)。在我國(guó)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用較早

9、的地區(qū)，近年來(lái)相繼制定了地?zé)峁┡?guī)劃，統(tǒng)籌規(guī)劃，整體開(kāi)發(fā)。地?zé)峁┡m具有清潔、低耗、直接運(yùn)行的優(yōu)勢(shì)，但也存在初期投資大的不利，這是阻礙地?zé)峁┡l(fā)展的重要原因。另外，地?zé)峄毓嗷A(chǔ)理論和技術(shù)還有待于進(jìn)一步加強(qiáng)研究。目前已建溫泉地?zé)崴燄B(yǎng)院 200 余處，公共溫泉浴池和溫泉游泳池 1600處，突出醫(yī)療利用的溫泉浴療有 430 處?，F(xiàn)共有地?zé)釡厥?或大棚)133 萬(wàn)平方米，主要種植高檔瓜果、蔬菜、食用菌、花卉以及育秧。建有地?zé)狃B(yǎng)殖場(chǎng)約 300 處，魚(yú)池面積約 445，養(yǎng)殖羅非魚(yú)、鰻魚(yú)、甲魚(yú)、青蝦、牛蛙、觀(guān)賞魚(yú)等以及魚(yú)苗越冬。新鮮成魚(yú)、瓜果蔬菜、花卉等農(nóng)產(chǎn)品暢銷(xiāo)海內(nèi)外，取得顯著經(jīng)濟(jì)效益，增加了外匯收入。

10、地?zé)崴诠I(yè)方面的利用主要集中于印染、伴熱輸石油、烘干等方面。3、淺層地?zé)崮芾梦覈?guó)淺層地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)利用起步較晚，20 世紀(jì) 90 年始嘗試應(yīng)用地源熱泵技術(shù)，進(jìn)入 21 世紀(jì)以后在普遍推廣，其中以京津地區(qū)發(fā)展最快。到 2004年底，已有 420 萬(wàn)平方米，的建筑物利用地源熱泵系統(tǒng)供暖(冷)，使用已有 200 余家，已完成的最大單項(xiàng)工程供暖(冷)面積達(dá)十幾萬(wàn)平方米。目前地源熱泵系統(tǒng)供暖(冷)總面積尚無(wú)確切統(tǒng)計(jì)數(shù)字。市統(tǒng)計(jì)信息中心對(duì)本市采用地源熱泵系統(tǒng)的 11 個(gè)工程項(xiàng)目的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行了分析:在供暖、供冷、供熱水、通風(fēng)的情況下，面積費(fèi)用支出從 948- 2885 元不等，其中 63%的項(xiàng)目低于燃煤

11、集中供熱的采暖價(jià)格，全部被低于燃油、燃?xì)夂碗婂仩t供暖價(jià)格。項(xiàng)四、我國(guó)地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用中存在1、資源缺乏、研究力量薄弱20 世紀(jì) 70 90 年代，我國(guó)呈現(xiàn)地?zé)衢_(kāi)發(fā)熱潮，培養(yǎng)了一批地?zé)崮苎芯块_(kāi)發(fā)骨干，但近 30 年來(lái)我國(guó)地?zé)岚l(fā)電事業(yè)幾乎停滯，造成資源缺乏，研究力量薄弱。目前，僅有廣州能源、地質(zhì)與地球物理以及、工業(yè)大學(xué)等少數(shù)科研機(jī)構(gòu)和院校長(zhǎng)期堅(jiān)持從事地?zé)崮苎芯块_(kāi)發(fā)，整個(gè)科研隊(duì)伍規(guī)模在 100 人以?xún)?nèi)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)于風(fēng)能、能等可再生能源領(lǐng)域的研究隊(duì)伍。而且，由于國(guó)家沒(méi)有強(qiáng)有力的地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)規(guī)劃指引，國(guó)內(nèi)大型企業(yè)幾乎沒(méi)有參與地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目，很難形成產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的培養(yǎng)機(jī)制，造成我國(guó)地?zé)崮苎芯苛α枯^為薄弱。2、地?zé)豳Y源勘

12、查評(píng)價(jià)程度低國(guó)家對(duì)地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)和基礎(chǔ)研究投人嚴(yán)重大部分地區(qū)尚未開(kāi)展地?zé)豳Y源勘查，特別是我國(guó)西部地區(qū)的中低溫地?zé)豳Y源，基本未開(kāi)展正規(guī)的地?zé)峥碧?。地?zé)豳Y源總量是個(gè)概數(shù)，至今尚未取得公認(rèn)的數(shù)據(jù)?？辈樵u(píng)價(jià)滯后于開(kāi)發(fā)利用，影響地?zé)豳Y源勘查開(kāi)發(fā)規(guī)劃的制定、資源的利用以及地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展。我國(guó)陸地地溫梯度與相似，地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)性更強(qiáng)，具有巨大的 EGS資源開(kāi)發(fā)潛力，但資源總體狀況不明。目前我國(guó)針對(duì)淺層地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)及勘查體系已基本建立，然而對(duì)于適宜發(fā)電的地?zé)豳Y源和增強(qiáng)型地?zé)豳Y源還缺乏一套的評(píng)價(jià)及勘查體系。3、地?zé)崂蒙写黄平?jīng)歷了地?zé)衢_(kāi)發(fā)熱潮后，我國(guó)地?zé)崂眉夹g(shù)尤其是地?zé)岚l(fā)電技術(shù)沒(méi)有形成積累，也正是這段時(shí)間拉大

13、了我國(guó)與世界先進(jìn)水平的差距。相比較風(fēng)能和能，地?zé)犴?xiàng)目規(guī)模太小，很難整合國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)資源形成較強(qiáng)的技術(shù)。EGS 研究開(kāi)發(fā)涉及資源評(píng)估、資源開(kāi)采和工程、熱流控制和熱力發(fā)電系統(tǒng)等技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)有一些科研院校具有資源評(píng)估和開(kāi)采的研究條件和具有開(kāi)發(fā)高效地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的實(shí)力和經(jīng)驗(yàn)；國(guó)內(nèi)石油公司進(jìn)行淺鉆探已不存在技術(shù)問(wèn)題，但我國(guó)目前 EGS技術(shù)研究開(kāi)發(fā)尚處于空白，基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題的研究也尚未開(kāi)展。EGS 試驗(yàn)發(fā)電廠(chǎng)，初步投資估計(jì) 3-4 萬(wàn)元/kW，其投資和發(fā)電成本已與風(fēng)能發(fā)電接近(按實(shí)際利用率為風(fēng)能的 3-4 倍計(jì)算)，遠(yuǎn)低于能發(fā)電。而按目前石油開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，地?zé)徙@探開(kāi)采成本還會(huì)大幅度降低。所以一旦 EGS

14、開(kāi)發(fā)技術(shù)取得突破，其應(yīng)用前景將比風(fēng)能、能更具有競(jìng)爭(zhēng)力。4、地?zé)岙a(chǎn)業(yè)缺乏扶持政策我國(guó)長(zhǎng)期忽視地?zé)崮茉诳稍偕茉粗械淖饔?，?duì)其競(jìng)爭(zhēng)力認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致地?zé)岙a(chǎn)業(yè)在政策上支持力度偏弱，社會(huì)各界對(duì)地?zé)岬恼J(rèn)知度不高。總體上看，地?zé)峁┡暗卦礋岜卯a(chǎn)業(yè)雖然已得到國(guó)家政策扶持，但力度還不夠。而地?zé)岚l(fā)電產(chǎn)業(yè)近 30 年來(lái)幾乎沒(méi)有得到國(guó)家的支持，可再生能源法雖然起了重要的指導(dǎo)作用，但并沒(méi)有明確了地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目的扶持政策。因此，長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)更多地呈現(xiàn)粗放型發(fā)展，在利用地?zé)豳Y源的同時(shí)也浪費(fèi)了大量的地?zé)豳Y源，缺乏集約化綜合梯級(jí)利用發(fā)展的模式，使得地?zé)豳Y源利用率較低。EGS 發(fā)電成本具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，據(jù)和澳大利亞 EGS 開(kāi)

15、發(fā)試驗(yàn)后評(píng)估，目前 EGS 發(fā)電成本為 0. 45/度。如地?zé)徙@探開(kāi)采技術(shù)實(shí)現(xiàn)，在我國(guó)建設(shè) 5-10MW 的 EGS 試驗(yàn)發(fā)電廠(chǎng)，初步投資估計(jì) 3 一 4 萬(wàn)元/kW，其投資和發(fā)電成本已與風(fēng)能發(fā)電接近(按實(shí)際利用率為風(fēng)能的 3-4 倍計(jì)算，遠(yuǎn)低于能發(fā)電。而按目前石油開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，地?zé)徙@探開(kāi)采成本還會(huì)大幅度降低。所以一旦 EGS 開(kāi)發(fā)技術(shù)取得突破，其應(yīng)用前景將比風(fēng)能、能更具有競(jìng)爭(zhēng)力。五、對(duì)策與建議(1)建立國(guó)家級(jí)，提高創(chuàng)新能力。在國(guó)家能源局的指導(dǎo)下，成立“國(guó)家地?zé)崮茉囱邪l(fā)中心”，整合優(yōu)量，加強(qiáng)的引進(jìn)和培養(yǎng)，突破關(guān)鍵技術(shù)，強(qiáng)化對(duì)國(guó)家任務(wù)、重點(diǎn)工程技術(shù)的支撐和保障，提高地?zé)崮芸萍紕?chuàng)新力和競(jìng)爭(zhēng)力

16、。(2)加大支持力度，摸清資源家底。啟動(dòng)研究項(xiàng)目，科學(xué)規(guī)劃，重點(diǎn)部署，開(kāi)展適宜發(fā)電的地?zé)豳Y源以及增強(qiáng)型地?zé)豳Y源的研究，進(jìn)行地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)和區(qū)劃，確定我國(guó)具有經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)價(jià)值的重點(diǎn)地域。(3)加強(qiáng)技術(shù)研究開(kāi)發(fā)，實(shí)施示范工程。將中低溫地?zé)岚l(fā)電、增強(qiáng)地?zé)嵯到y(tǒng) (EGS )技術(shù)研究開(kāi)發(fā)列人國(guó)家“973 ， 863”計(jì)劃，針對(duì)我國(guó)技術(shù)積累少、水平低、與國(guó)際差距大的現(xiàn)狀，重點(diǎn)解決地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)過(guò)程中的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問(wèn)題。以國(guó)家財(cái)政扶持和企業(yè)投人結(jié)合的方式，實(shí)施中低溫地?zé)岚l(fā)電、增強(qiáng)地?zé)嵯到y(tǒng)(EGS )示范工程。(4)制定扶持政策，推動(dòng)地?zé)岚l(fā)電。在可再生能源法框架下，制定一系列配套的政策和扶持政策，參照能、風(fēng)力、生物質(zhì)能發(fā)電國(guó)家補(bǔ)貼的方式，對(duì)地?zé)崮馨l(fā)電實(shí)行激勵(lì)機(jī)制，以保證我國(guó)地?zé)岚l(fā)電和增強(qiáng)地?zé)嵯到y(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。六、結(jié)語(yǔ)地?zé)豳Y源是一種可再生的清潔能源，在我國(guó)十分豐富，分布廣泛。淺層地?zé)崮茈S處可取。地?zé)崮茏鳛樾履茉创笾械某蓡T是最容易利用的。從能源角度看，促進(jìn)新能源的發(fā)展不僅符合世界能源利用的潮流，也是我國(guó)現(xiàn)階段能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的需求。只要適時(shí)抓住機(jī)遇，調(diào)整政策，加大推進(jìn)力度，我國(guó)地?zé)崮馨l(fā)展前景將極為廣闊。七、參考文獻(xiàn)1.田舍，.建立專(zhuān)項(xiàng)基金實(shí)現(xiàn)地?zé)峁┡虡I(yè)化.11.中國(guó)2.國(guó)礦業(yè)3.資源經(jīng)濟(jì)，2005，18(7)13 一 15。.地