专家探讨地热能的合理利用技术及其方法

yidianyidi

我国地热直接利用量很大，到1997年底直接利用的总装机容量已达1．9 GW，居世界第一位，但年产能值不高（仅为4717GWh/a），低于日本（直接利用装机容量1159 MW，年产能值7500GWh/a）和冰岛（直接利用装机容量1443MW，年产能值5878 GWh/a）。这主要是由于直接利用不同品质的地热资源所产生的效益不同，因此，在地热资源的实际利用中，应针对地热的特点采用相应的利用方法，提高能源的利用率与利用经济性。
　　适当降低供暖排水温度可提高地热能的利用率。降低地热水供暖的尾水排放温度，必须要考虑供暖系统的初投资，因为降低尾水排放温度就要增加散热器的面积。据有关专家分析，散热器的进出口温差每增加5℃，散热器面积需增加12％，因此，地热供暖尾水排放温度的降低与散热器面积的增加存在一个优化问题。为充分利用地热水的热能，可对供暖排水再次利用，实现地热资源的梯级综合利用。供暖尾水可用于养殖、温室大棚和洗浴。在地热能的开发利用中热泵技术是目前世界上的一个热点，近5年来，全世界地热热泵容量以平均30％的年增长量在发展。对低温地热或地热供暖尾水可利用热泵技术提升其热能品位，使地热资源得到充分利用。
　　地热利用过程中的另一个问题就是结垢和腐蚀。结垢物质主要有氧化铁、硫酸钙、碳酸钙和硫酸盐等。水垢的传热性能差，管道结垢大大地降低换热器的传热性能，使得地热能利用率下降；另外，结垢使水的流动阻力增加，增大了流体输送的能耗。在地热的直接利用中，防腐是一项重要问题，腐蚀主要由氧、氯等元素引起。为保证供暖设备的可靠性和使用寿命，可采取适当的措施减少或防止腐蚀：利用非金属材料解决腐蚀问题；从开采到利用采用密闭系统，防止空气（氧）进人系统中；对含Cl-的地热水可采用前置换热器，使用间接供暖方式，这样，前置换热器采用耐腐蚀材料而供暖管道和设备可采用普通碳钢。
　　在地热资源利用过程中，回灌技术是另一个值得重视的问题。如果只开采利用而不回灌会带来一系列问题：①引起地面下沉，这在我国地热开采利用较早的地区已表现出来；②造成环境污染，地热水的排放一般在40－50℃，不回灌会造成热污染，而且地热水中的砷、汞、氟等有害元素也会污染环境。③大量开采地热资源而不采用回灌技术会影响地下结构的稳定性。
　　开源节流、研究利用各种可再生能源是实现我国经济可持续发展的关键。地热资源作为一种清洁能源具有广阔的应用前景，我国地热能的直接利用已居世界首位。从节约能源和环境保护的角度出发，地热供暖在我国（尤其在北京、天津、西安等一些大、中城市）已掀起新一轮高潮。
　　在地热资源开发利用中，国家、地方政府要从政策、资金上加以扶持，从制度上加以引导，以免一哄而上，乱开乱采，造成资源的浪费甚至污染环境。在技术上要吸收国外成功的先进经验（如开采与回灌技术、发电与热利用技术），引进用于中低温地热利用的热泵技术，实现地热资源的梯级综合利用，提高地热能源的利用率。地热资源的开发与利用要保持环境和经济效益的协调一致，保护生态平衡，走可持续发展之路。