国外地热能发电动向及对中国的启示_地热能供暖

　　摘要：地热作为可再生能源，在能源安全与环境保护并重的时代，其开发利用逐渐受到世界各国政府重视。通过介绍世界主要国家地热发电动向及成功经验，从中发现国家政策对地热发电项目发展所起的助推作用，以期对中国地热发电产业开发起到一定借鉴作用。
　　关键词：地热；清洁能源；发电
　　中图分类号：F124.5 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2012）30-0191-02
　　引言
　　地热资源是指在当前技术经济和地质环境条件下能够开发出来的，地壳岩石和地热流体中的热能量及其伴生的有用组分[1] 。地热能之所以受到青睐，主要是由于其储量大、分布广、环境污染小、可循环利用等特点，用于发电不会像煤炭、石油等火力发电那样向大气中排放大量CO2等温室气体，为此地热发电被视为发电领域的能够有效防止地球变暖的对策；加之地热发电不像太阳能、风力及水力等发电受气候因素影响，它可以24小时稳定发电，较太阳能、风能发电的时效性高，每年至少可以工作6 000小时。20世纪70年代爆发的两次石油危机，迫使各石油进口国寻求石油替代能源，为了缓解化石能源对环境污染压力的影响，作为清洁能源的地热以其清洁环保和本土资源等特征为逐渐为各国所关注，纷纷将地热能开发利用作为本国能源安全和环境保障的能源战略。
　　一、国外地热发电开发现状
　　地热资源作为热能分布广泛，被公认为最有开发潜力的国家是美国、印度尼西亚和日本，其次是冰岛、菲律宾及新西兰等国家[3]。地热资源自20世纪初就作为有效的能源被开发利用，通过1995—2010年世界地热装机总容量 [4]（见图1）可以看出，世界地热装机容量呈上升趋势延伸，尽管各个年代发展速度有所不同，甚至有停滞的现象，但最终还是呈发展态势。
　　2010年4月在印度尼西亚巴厘岛召开的世界地热会议（World Geothermal Congress）的报告中记录了各国地热发电装机容量数据，并对2015年世界主要国家地热装机容量进行了预测，从预测值来看，美国和印度尼西亚等国的装机容量在原有基础上会有更大幅度的增加。
　　1.美国。美国自1960年加利福尼亚州北部的盖瑟尔斯地区的地热发电1号机开始运行，一直积极推动地热发电的建设，现地热发电装机容量居世界第一位。美国地处太平洋火山带上，地热资源极其丰富，著名的地热田有盖瑟尔斯、长谷、罗斯福等。地热发电厂主要分布在加利福尼亚州，为了确保可再生能源实施的PRS（Renewable Portfolio Standard）法是由25州以及华盛顿DC制定的，作为美国地热发电代表地区的加利福尼亚州提出到2010年将可再生能源的比例占到20%、到2020年达到33%，内华达州提出到2015年将可再生能源比例确定为20%的目标。作为优惠措施，以促进可再生能源开发为目的，于1978年出台了著名的PURPA法（Public Utility Regulatory Policies Act），然而电力自由化对可再生能源的开发并没有起到有效的推动作用，进入20 世纪90年代地热发电开发曾一度沉寂。直至2009年2月美国政府又出台了ARRA法（经济再生法），作为促进政策对可再生能源开发起到了非常大的推动作用。ARRA法中明确指出，到2013年末针对开始运营的可再生能源项目，实施每生产1度电减税2.1美分（Production Tax Credit），实行投资减税和政府补助，并进一步由能源省制定了债务保证等相关激励政策。ARRA法中规定优惠措施期限到2013年末，但据说美国政府目前正在讨论适当延长期限等问题，由此可见，美国今后也将稳步推进地热发电的开发。
　　2.冰岛。冰岛地热资源极其丰富，全国共有250个地热区，被公认为地热能开发利用最好的国家。地热发电厂除了初期建设的库拉弗拉发电厂以外，现今主要集中在人口集中的首都雷克雅未克近郊。2010年初，冰岛的地热发电总装机容量575.5MW，相当于总装机容量2579.3MW的22.3%，地热发电量4553.1GWh占总发电量16835.3GWh的27%。此外，地热能在冰岛一次能源消费中占66.4%的比例，是冰岛最重要的能源之一。为了达到能源高效利用和环境友好发展的目标，冰岛政府1998年提出了“到2050年将所有的化石燃料全部用氢替代，国内温室气体实现零排放，为世界应对气候变化做贡献”的宣言。计划用丰富的可再生能源通过电解技术制造氢，将车辆和渔船使用的化石燃料用氢替代。政府自提出该宣言之后，地热发电项目在21世纪初期急剧发展。由于氢社会宣言及大力发展地热发电的能源方针，使冰岛电力供给充足，相关引进政策使铝精炼产业在冰岛极其盛行，这增加了该国的电力需求。地热发电装机容量2010年初达到580MW，居世界七位。冰岛除了将地热能用于发电外，还大规模进行热利用。例如，在斯巴尔特森基发电厂和奈斯亚威里尔发电厂供电的同时，也从事利用地热将地下水加热为周边地区提供热水的业务。首都雷克雅未克利用地热取暖、融雪，是世界上唯一一个不使用化石能源的首都城市，而市内的多处温泉游泳池，可以使游客充分享受地热温泉浴带来的舒适。
　　3.新西兰。新西兰是利用地热发电历史悠久的国家之一，1958年建设在北岛中央的陶波（Taupo）湖附近的装机容量6 500kW的怀拉吉地热发电厂开始运行。2009年新西兰的地热装机容量为627MW占总装机容量9 486MW的6.6%[4]，虽然所占比例并不是很高，但是地热发电在新西兰的发展前景确实非常可观。为了控制CO2等问题的排放，新西兰政府制定今后不再建设化石能源发电厂的方针政策，这使包括地热资源在内的可再生能源发电将处于绝对发展优势，因此近几年新西兰地热发电建设发展迅速。2008年100MW的卡菲拉地热发电厂建成，2010年世界单机容量的最大140MW的那阿瓦普尔地热发电厂竣工，装机容量为166MW的特米黑地热发电厂也已开工预计于2013年完工。
　　二、对中国的启示 　　1.制定地热发电发展规划，建立有效激励机制。中国为了促进和确保可再生能源的开发利用，于2006年、2007年公布实施了《可再生能源法》和《可再生能源中长期发展规划》，《十二五新能源发展规划》中提及地热能是拟开发的可再生能源之一，但是并没有像风能发电、太阳能发电等其他可再生能源发电项目那样提出具体装机目标，也没有针对地热发电的扶持政策出台，因此，迄今为止仍无企业投资中低温地热发电项目。
　　2.重视地质勘查，掌握地热能存储。中国目前对地热资源地质勘探投入不足，地热资源储量数据不充分，一些省份仍拿着20世纪70年代勘查得出的数据，限于当时技术和投入勘查的人力等原因，这些数据应该是不充分的，因此各级政府必须加大地热资源地质勘查力度，争取尽快完成全国地热资源的勘查统计工作，为发展规划提供理论数据。
　　3.加强技术改革、自主创新和专业人才培养。地热发电这一新兴产业要具有市场竞争力，就必须不断进行技术改革和自主创新，可以建立“政府、研究机构和企业”一体化的模式由政府和企业共同出资资助研究机构进行技术研发，研发结果直接用于生产实践，以此提高地热水的热利用率，降低发电运用成本。随着地热发电项目的开发，将需要一大批专业技术人才，为了避免重蹈“高铁”现象，在项目开始运行前进行充分的专业人才培养，由此提高项目的高效运行。
　　4.增进国际交流与合作。中国对地热发电技术的研究工作相对于国外起步较晚，且自20世纪70年代后研究工作几乎停滞，因此地热发电技术基础比较薄弱，可以通过国际间的技术交流与合作，尽快掌握地热发电技术；根据中国地热资源的地质特征购置国外合适的设备，进行建厂，使中国地热发电事业“站在巨人肩膀上”向前发展。
　　参考文献：
　　[1] 刘时斌.地热资源及其开发利用和保护[M].北京：化学工业出版社，2005：133-136.
　　[2] 日本电力中央研究所.電源別ライフサイクルCO2排出量の評価を実施.
　　[3] Geothermal Power Generation in the Wold.2005-2010 Update Report.Ruggero.
　　[4] New Zealand Energy Data File.Ministry of Economic Development.
　　[责任编辑 吴 迪]

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