当前位置: 供暖锅炉 >> 供暖锅炉资源 >> 湖南地热能发电养在深闺人未识
根据湖南地热能最新勘探研究成果显示,我省地热能资源丰富,开发地热能发电前景广阔。就象养在深闺的丽质佳人,等待有心人去发现她,欣赏她……
地热能发电据了解,湖南省地热地温能研究院作为我省唯一以地热能地质勘探科研为主要方向的科研院所。经过近几年来不断的努力,先后完成了我省“长沙市浅层地温能调查评价”、“长沙麻林桥地下热水资源预可行性勘查”、“岳阳地区地热资源预可行性勘查”、“汝城县热水圩地热田地热可行性勘查”以及对汝城县热水镇和罗泉镇地热能深探研究等地科研成果,基本上摸清湖南地热能家底,为湖南地热能进一步开发利用积累了丰富的数据和宝贵的资料。
一、以湖南地热温院数据证实湖南地热能资源丰富
湖南省地热地温能研究院提供的我省地热权威数据和资料表明:该院目前掌握了全省地热能分布点个,考虑分布的相对独立性,将个地热能分布点归纳为个地热基本单元(处)。从分布上来说,处地热大体可分为湘西北、湘中、湘东北、湘东和湘东南5个地热异常片区,主要分布在除娄底和益阳外的12个市州52个县区,其中5处以上的县区有6个,宜章县8处,北湖区、永兴县、龙山县、慈利县和桑植县各5处。从水温特征来看,25℃~40℃的温水有80处,40℃~60℃的温热水有33处,等于大于60℃的热水有3处。从水质特征来看,富含偏硅酸、氟、锶、H2S等有益元素的,达到医疗矿泉水标准的有处,占87%;富含锂、锶、锌、偏硅酸等符合饮用矿泉水标准的有50处,占43%。
省地热地温能研究院地热能成果评审其取得的科研成果主要体现在六个方面:1、根据物探数据,系统地热资源计算得出,全省地热能天然流量8.39万m3/d,地热能资源总量为27.93万m3/d,其中总可采量是18.81万m3/d,总补给量是54.39万m3/d。2、经过总结分析出其主要控热及岩浆岩构造,得出全省共有13条主要控热断裂构造,其中一级断裂5条,二级断裂7条,三级断裂1条。3、对我省地热水进行了系统分类,全省地热水共有“三类五型”。4、圈定湘西北碳酸盐岩层-带状传导-对流型地热水资源远景区、湘中南花岗岩带状热储对流型资源远景分析、长沙洞庭湖层状地热水资源远景区等8个地热能远景区。5、提出了地热勘查方式应按地热田整装勘查,分步推进的建议。6、提出了4类建议优先勘查区,即以长沙、衡阳盆地层状热储为代表的高需求勘查区、汝城、灰汤带状热储为代表的扩大资源量勘查区、以湘西北层—带状热储为代表的高潜力勘查区、以娄底、益阳、怀化为代表的资源空白勘查区。
特别是该院在岳阳、长沙、汝城的地热能勘探研究方面成果丰硕,得到了详细一手地质资料,为湖南地热能开发利用提供了详细地质信息:
-年对岳阳市桃林地区和新开塘地区实施地热勘查,得出的地热数据为:桃林地热钻孔深.36m,井底温度为33.6℃,涌水量吨/日。新开塘地区;钻探孔深m,井底温度47.3℃,平均地温梯度为2.1℃/m。
年5月在平江县地处红层、板岩及花岗岩等典型贫水地区的石牛寨探出了一口自流量高达吨/日、水温为36.0℃的热水井。
年在长沙市浅层地温能勘探中经计算分析得出,长沙市区内浅层(m以内)地温能资源量为5.16×4kJ,折合标准煤1.79×0吨。市区范围适宜以地下水源热泵开采利用的面积为km2,可利用的浅层地温能资源量为3.42×KJ,冬季可供暖面积1.11×m2,夏季可制冷面积1.74×m2。市区范围内适宜以地埋管方式开采利用面积为km2,冬季地埋管换热功率2.99×W,夏季地埋管换热功率6.36×W,冬季可供暖面积6.65×m2,夏季可制冷面积11.78×m2。为长沙市浅层地温能(水源热泵及地埋管热泵)资源的开发提供了实用数据和指导意见,并填补了湖南该地热能领域的空白。
年7月长沙麻林桥地热勘查钻孔深度至m时,热水水温超过35℃,日出水量达1多吨。经初步分析,该地区热水资源量能达到0吨/日,可开采量能达到吨/日,水质满足医疗矿泉水卫生标准要求。
年5月汝城县热水圩地热田地热勘查SK1钻孔终孔孔深.15m,孔底温度74.1℃。抽水试验降深2.8m,水量m3/d,出水温度87.5℃。经初步分析,该钻孔87.5℃热水资源量能达到0m3/d以上。
汝城热水镇地热能后又经实地调研,数据分析认为该地区温泉资源丰富,达m3/d,温泉水温高,最高达98℃,一般为91.5℃……
据文献资料表明,地热能与煤炭、石油和天然气等传统的化石能源相比,地热能源特征明显,数量巨大、可再生和不污染环境,其次优势也很明显,清洁、环保、就地取用等,这也是风能、太阳能、水能、生物质能、海洋能等其他非化石能源不能比拟的。其三应用广泛,除了供暖,还能用于制冷、医疗洗浴和各种形式的工农业用热,以及水产养殖等等,还能进行地热发电。
在国外,如冰岛化石能源资源也很贫乏,全国约九成居民利用地热取暖,约三分之一的电力来自地热发电厂,达到了能源自给。我省与冰岛有类似之处,但地热开发利用还远远不及冰岛,特别是地热发电领域方面,从全国领先到落后其他省份。
二、以原灰汤地热电站为例,论证发展湖南地热能发电的可行性
湖南早在上世纪七十年代就拥有华中地区唯一地热能试验发电站,在地热能技术研究方面位居全国前列。
这座华中地区唯一地热能试验电站,位于宁乡灰汤温泉胜地,由省总工会、省水电局(现国网湖南公司)和涟钢(现华菱涟钢)合作建设。试验电站于年10月15日建成发电,装机千瓦汽轮发电机一台,出口电压V,并联入网,通过kVA变压器向10kV配网送电,到年9月撤除,历时18年运行2.84万h,共发电量万kVh,除满足疗养所和电站用电外,上网电量.47万kVh。
原灰汤地热能电站发电原理:地下热水由两口深井(-m)抽出,甲井热水90℃,最高℃,乙井84℃-86℃,进水管-mm,热水泵抽水管mm,热水泵扬程40.5m,叶轮深入地下37.5m,即地上还有3m扬程,把热水送进扩容器,扩容器内为负压,热水进入扩容器因压力低(28.44kPa),水沸点降低(68℃)产生与温度和压力相适应的饱和蒸汽,并留下一部份同温度的水,高压(28.44kPa绝对压力)蒸汽进入汽轮机,由低压冷凝器(5.49kPa绝对压力)排出,由压差驱动汽轮机发电,同温水由扩容器下部流出。(见下图:热力系统图)
宁乡灰汤地热能发电热力图设备配置主要由汽轮机、发电机、扩容器、冷凝器和热水泵组成。设备简单,操作方便,无需产生蒸汽的锅炉,建成后,无需燃料发电,所以生产成本低,以该地热电站年运行成本计算,最低运行成本36.61元/0kWh,年运行成本61.9元/0kWh,只要不停机,一年天都能稳定发电。
其余热水用途很广,可用于冷热交换:夏季制冷冬季取暖,用于疗养所、老干所、敬老院保健、理疗,温室大棚,温泉养鱼,农业用水等,达到余热水综合利用“零排放”……
根据原灰汤地热电站长达18年运行经验,以中低温地热就能满足发电,十分适合湖南浅温层地热的发电综合利用,充分证明发展湖南地热能发电大有可为,其技术可行,效益可观,投资可控,回报率高……
我省地热资源虽然丰富,并有了中长期规划,但对地热发电未来规划不够清晰。建议政府部门理顺管理体制、健全评价信息机制。即当技术上可行、经济上不合算时或当经济上合算、技术上不可行时,不要完全否定,而是要通过技术创新,以降低成本、提高效率来提升经济效益。并建议加强地热发电技术基础性研究,大为发展本土制造地热发电装备。(高强)