摘要：我國使用地熱能源的歷史悠久,但在地熱開發(fā)利用方面仍存在很多不足。因此,了解我國的地熱資源開發(fā)利用現狀并學習國外先進經驗對我國未來地熱能源發(fā)展具有重要意義。我國地熱資源利用主要以直接利用為主,目前總設備容量達到3688MWt,地熱直接利用居全球第一:美國地熱資源利用則主要以發(fā)電為主,總裝機容量為3086.6MW,地熱發(fā)電居世界第一。此外,中美兩國在地熱開發(fā)利用的能源環(huán)境及發(fā)展政策方面也存在很大的差異,我們認為,完善地熱開發(fā)的制度法規(guī)建設將成為推動我國地熱能源開發(fā)進一步發(fā)展的強大動力。
 
  關鍵詞：中國；美國；地熱能源開發(fā)利用
 
  一、概述。
 
  能源短缺己成了當前每個國家經濟和社會穩(wěn)定發(fā)展所面臨的嚴峻挑戰(zhàn),尋找替代能源是我們當今面臨的重大難題川。與煤炭、石油和天然氣等傳統(tǒng)能源相比,地熱能源具有經濟、環(huán)保、安全、穩(wěn)定、技術相對其他新能源更加成熟等一系列優(yōu)點,因此,從社會發(fā)展的長遠角度看,地熱能無疑將會成為新能源家族中的主干力量。目前,地熱資源豐富且利用得好的國家主要有美國、中國、日本、意大利、冰島、新西蘭、印尼以及菲律賓。
 
  中美分別作為地熱能源直接利用和發(fā)電裝機容量的第一大國,在地熱資源的開發(fā)和利用方面都有各自特點。本文通過對中美兩國地熱資源的分布、開發(fā)利用狀況的對比,以期更好地了解我國地熱能源開發(fā)利用存在的不足,并借鑒美國地熱開發(fā)的成功經驗以促進我國地熱開發(fā)利用的發(fā)展。
 
  二、中美地熱資源分布。
 
  一般把儲存在地球內部的熱量統(tǒng)稱為地熱能,其主要來源有兩個方面:一是地球深層的高溫熔融體,二是放射性元素的衰變所釋放的能量,主要集中在火山、地震活動頻繁的活動構造帶等區(qū)域。從全球來看,地熱資源主要集中在以下四個地熱帶:環(huán)太平洋地熱帶、地中海一喜馬拉雅地熱帶、大西洋洋中脊、紅海一亞丁灣一東非裂谷地熱帶。
 
  (一)中國的地熱資源的分布。
 
  我國國內眾多的隆起山地和沉積盆地蘊藏著儲量較為豐富的地熱資源。國內主要的水熱異常區(qū)有:藏南一川西一滇西水熱活動密集帶、臺灣水熱活動密集帶、東南沿海水熱活動密集帶和膠東半島水熱活動密集帶,其中高溫地熱資源主要僅分布在西藏、云南、臺灣等少數地區(qū),而中低溫地熱資源則遍及全國30多個省市和自治區(qū)。
 
  (二)美國的地熱資源的分布。
 
  美國同中國一樣,蘊藏有豐富的地熱資源。美國西海岸地處環(huán)太平洋地熱帶上,而環(huán)太平洋地熱帶又以顯著地高熱流、年輕的造山運動和活火山活動聞名。美國的西部地區(qū)的熱流密度要高于東部地區(qū),廣泛分布著高溫地熱資源,而東部則主要以中低溫地熱資源為主。
 
  (二)美國地熱資源的利用現狀。
 
  美國地熱的發(fā)展始于19世紀初期,隨著歐洲殖民者進入而揭開序幕。1892年,世界第一個地熱區(qū)域供暖系統(tǒng)在美國博伊西市建成,38年后美國的第一個商用溫室又在該處建成。到20世紀中葉,美國俄亥俄州立大學教授CarlNielsen研發(fā)的地源熱泵技術取得了成功并引發(fā)地熱技術開始向美國東部轉移。1960年,美國第一座發(fā)電量nMw的地熱電站于加州蓋沙斯地熱田落成,順利運行長達30年之久。之后隨著美國政府對地熱的逐步重視,美國地熱發(fā)電和綜合應用都有了顯著發(fā)展。截至2005年,美國在地熱直接利用的年產能為8678.2GWh,居世界第三。美國地熱直接利用如今已擴展到包括旅游度假、水產養(yǎng)殖、食品加工和溫室種植等在內的諸多領域,其中主要用于水產養(yǎng)殖、溫泉開發(fā)及空間區(qū)域加熱等方面。
 
  美國的地熱能發(fā)電的在線裝機容量引領世界,并且仍然源源不斷地增加在地熱能源開發(fā)利用方面的投入。
 
  截至20ro年4月,美國的總裝機容量有3086.6MW,成為世界上地熱發(fā)電的第一大國。目前美國在加利福尼亞、內華達州及猶他州等九個州都已成功建成地熱電站并投入運行。此外,亞利桑那州和路易斯安那圖2美國地熱直接利用的比重圖州等也很快將會利用地熱進行發(fā)電。具體的在線發(fā)電裝機容量及發(fā)展中的容量如表2所示。美國將繼續(xù)大力發(fā)展地熱能資源開發(fā)利用,規(guī)劃發(fā)展中的潛在裝機容量為4584~7875MW,因此,一旦美國規(guī)劃的地熱發(fā)電站上線,再加上原有的在線的裝機容量,美國的總容量將達7875.16MW。
 
  四、中美地熱資源的利用對比分析。
 
  通過上述關于中美的地熱資源的分布及利用現狀的對比不難看出兩國在地熱開發(fā)利用上仍存在較大差距。在資源分布方面,中美的地質環(huán)境的差異導致了美國地熱分布較中國來說更加廣泛、均勻,進而使得美國地熱開發(fā)較易于中國。在資源利用方面,中國由于地熱資源特性、應用歷史和社會觀念的影響,更傾向于地熱的直接利用;而美國更多地關注地熱資源的能源價值利用,傾向于地熱發(fā)電。下面我們僅從中美能源環(huán)境和中美地熱發(fā)展政策兩方面來分析中美地熱發(fā)展產生差異的現實原因。
 
  (一)中美能源環(huán)境。
 
  改革開放以來,中國在社會、經濟、文化和科技等方面開始都有了很大的進展,特別是21世紀初期,中國經濟一直以7%左右的速度高速增長。而美國作為老牌的資本主義強國,社會制度和經濟模式顯然發(fā)展成熟,各個領域實力雄厚。根據中美1980年和2007年的能源消費及碳排放對比,從中我們可以看出,在近30年來的發(fā)展歷程中,中國的能源消費和COZ排放上升了3倍左右,而美國卻僅有幾個百分點的變化。中國經濟的快速發(fā)展必然導致巨大的能源消耗,在經濟落后而無法兼顧環(huán)境的前提下,勢必導致包括地熱在內的新能源發(fā)展滯后。相反,美國可以憑借其雄厚的經濟實力,在維持經濟增長的同時兼顧環(huán)境效益,投入巨資來開發(fā)地熱能源。
 
  (二)中美地熱發(fā)展政策。
 
  美國的地熱政策發(fā)展已有40年之久?！?967年加州地熱法案(CallfomiaGeothermalActof1967)》、《1970年聯邦地熱蒸汽法案(FederalGcoth~alSteamActof1970)))確立了地熱定義及其所有權l(xiāng)’ed題。之后《1975年能源安全法案(Ene嗯ysec碩tyAetof1978)))、《1979年公用事業(yè)管制政策法案(內blieutiliuesRegulato汀幾lleyAet(puRpA)or1979)》、地熱貸款擔保計劃(GcothermalLoanGuaranteeProgram)和商業(yè)投資抵免政策(TheBusinessInvestmentCredit)等一系列法案都加大了對地熱勘探、地熱鉆井、地熱開發(fā)利用等方面的投入,同時,通過提供研發(fā)經費、示范補貼、減免稅款、發(fā)放貸款等許多優(yōu)惠措施來鼓勵私人投資地熱發(fā)電。美國因此掀起了地熱利用的高潮,許多地熱電站投產運行。21世紀初,《美國西部地熱電力計劃(Ge叩。weringtheW七st)》、《可再生資源發(fā)電配額制度(RenewablePortfolioStandards)》、《美國地熱資源恢復再投資法案(^m頤eanocothermalResources砒eyelingReinvestmentAet)))和((2007年先進地熱能研究與開發(fā)法案(AdvaneedGeothermalEne嗯yResearehAndDevel叩mentAetor2007)》等法案對以往的各項法案進行了必要的修訂,完善原有的法律,增強了其適應性,并將技術研發(fā)與經濟和政治緊密聯系在一起。
 
  中國地熱能源開發(fā)被明確列入新能源所鼓勵發(fā)展的范疇是從《2《X)6年中華人民共和國可再生能源法》法案的頒布后才開始的。之后雖然在《可再生能源發(fā)展專項資金管理暫行辦法》、《建設事業(yè)“十一五”重點推廣技術領域》、《國務院關于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》以及《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》中對地熱資源利用有所提及,但并沒有出臺專門性的法律規(guī)范地熱的。
 
  五、結語。
 
  在能源與環(huán)境成為兩大時代主題的今天,以傳統(tǒng)化石能源為基礎的能源結構己無法滿足我國社會發(fā)展的需要,新能源必須擔當起歷史賦予的使命,而地熱能作為新能源家族中的一員,由于其具有的一系列優(yōu)點,必將成為新能源開發(fā)利用中的重點。我國與美國具有相當的地熱資源,在直接利用上己取得了良好的成果,但是在地熱發(fā)電上卻與美國相差甚遠。我國應該改變地熱開發(fā)利用方式的比例,通過地熱發(fā)電來達到資源利用的最大化?，F階段我國的工作重點應該放在完善地熱開發(fā)利用的制度法律規(guī)范建設上。最后,我們相信在政府積極的努力和投入以及地熱工作者的技術支持下,地熱資源的開發(fā)利用在中國會有一個更加明朗的未來。