来自地球内部的本土能源的地热能是一种洁净的可再生能源。与风能、太阳能等可再生能源相比较,地热能的最大优势在于能量的稳定连续输出,国际可再生能源组织(IRENA)《可再生能源发电成本》报告显示,2007—2021年,地热发电的能源利用系数在70%~90%。“十四五”时期是中国推动经济高质量发展和实现“双碳”阶段性目标的关键时期,在加强大气雾霾治理力度、积极应对全球气候变暖趋势、主动承担温室气体减排责任的大环境下,地热能已成为各地争相开发利用的重要新能源之一。 本文在综述全球地热能开发利用现状的基础上,从地热资源分布、地热发电利用、地热直接利用和地热储能等方面入手,对全球地热能开发利用的发展趋势和新技术研发方向进行了梳理。在总结全球地热开发利用经验的同时,针对中国现有地热能开发利用的问题与技术水平,提出有利于推动和促进中国地热能开发利用的政策建议和未来的发展方向。 全球地热资源总量丰富,但空间分布上极不平衡。高温地热资源主要分布在离散板块边界和汇聚板块边界,高温地热资源分布总体受地球的构造—热背景控制,空间分布上与全球板块边界、地震带、火山带具有相关性,最为显著的特征是热流高、高温水热活动强烈、活火山与地震活动频繁。4个全球性的高温地热带是:环太平洋带、大西洋中脊带、东非裂谷带、地中海—喜马拉雅带(图1);而中—低温地热资源则广泛分布在板块内部,主要分布于造山带及山间盆地和中-新生代沉积盆地,图1为全球地热带分布图。
环太平洋地热带是全球分布范围最广的一个地热带,沿太平洋板块与美洲板块、欧亚板块的俯冲/碰撞边界展布。最为显著的特征是高热流、年轻造山活动和频繁活火山活动。按照地理分布进一步分为东太平洋中脊、西太平洋岛弧和东南太平洋缝合线3个地热亚带。储层温度一般在250~300℃,代表性的地热田有美国盖瑟斯(288℃)、墨西哥塞罗普列托(388℃)、中国台湾大屯(293℃)、日本松川(250℃)以及菲律宾巴克曼(300℃)等。但需要特别指出的是,中国大陆东部地区并不属于环太平洋地热带,因此,中国大陆东部高温地热勘探应该遵循板内地热成因理论,而非板缘地热成因理论。 大西洋中脊地热带大部分在洋底,出露海面的部分呈南北向展布。热储温度一般为200~300℃,代表性的地热田有冰岛亨伊尔(230℃)、雷克雅未克(286℃)、纳马菲雅尔(280℃)等。 随着近些年地热资源勘探的进行,除了以上在板块边界部位形成的高温地热田外,在板块内部也新发现了诸多的高温地热田,代表性的有青藏高原东北缘的共和盆地(>200℃)、德国兰道(>160℃)和澳大利库珀盆地(>200℃)等。
未完----续看下篇
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