地热勘察辅助地热钻井
地热钻井是一项复杂而艰难的工程,而地热开发所开采的地热资源,很多深藏在地下几千米,不仅要知道地热水在哪里,更需要了解地质状况,地下岩层的构造,岩石的岩性,火成岩、沉积岩还是变质岩,选择不同的钻头,拟定相应的钻井工艺,采用适当的钻井技术,此外,还要对含水层进行隔离,以保护地热水资源不会渗透流失,这些都需要以地热勘察结果为依据。
在地热钻井过程中,要了解地热水以及岩石和沙石的化学性质,从而进行防垢防腐工作也需要地球化学知识配合。工程中遇到的相应的地质一样状况,需要进行补充勘察分析,及时处理,以避免工程事故风险。地热勘察检测贯穿地热钻井工程全程。


地热能的利用现状
据2010年世界地热大会统计,全世界共有78个国家正在开发利用地热技术,27个国家利用地热发电,总装机容量为10715MW,年发电量67246GW·h,平均利用系数72%。目前世界上最da的地热电站是美国的盖瑟尔斯地热电站,其第1台地热发电机组(11MW)于1960年启动,以后的10年中,2号(13MW)、3号(27MW)和4号(27MW)机组相续投入运行。20世纪70年代共投产9台机组,80年代以后又相续投产一大批机组,其中除13号机组容量为135MW外,其余多为110MW机组。
2010年世界地热大会在印度尼西亚巴厘岛召开。大会有85个国家的2500名与会者,达到了历史最da规模。同时,世界地热利用,尤其是地源热泵的利用,也达到了历史最da范围规模。大会主题是“地热——改变世界之能源”。大会发表了“巴厘岛宣言”,号召世界各国加大对地热资源的投入,开发利用这一可再生清洁能源,以应对全球气候变化。巴厘岛宣言也会进一步促进我国在地热能方面的利用,进一步推动地热能,特别是浅层地热能在我国的普及应用。
2009年世界地热直接利用的总设备容量50583MWt,比2005年世界地热大会的数据(统计截止至2004年)增长了78.9%。这五年的平均年增长率是12.33%。地热直接利用总设备容量的zui大份额是地源热泵占69.7%,其次是洗浴游泳占13.2%,再次是常规地热供暖占10.7%,其余温室、水产、工业、融雪等所占比例很小。
2009年世界地热直接利用的能量是438071TJ(121696GWh),比2005年世界地热大会的数据(2004年)增长了60.2%。近五年的平均年增长率是9.89%。地热直接利用的能量zui大份额是地源热泵占49.0%,其次是洗浴游泳占24.9%,再次是常规地热供暖占14.4%,其余温室、水产、工业、融雪等所占比例很小。
全球平均的地热直接利用的利用系数为0.27,即在每年8760小时中的运行小时数为2365小时。这个数字比2005年的0.31和2000年的0.40均有下降,这是因为地源热泵利用的迅速增长,而地源热泵的利用系数2009年世界平均值为0.19%。
世界地源热泵的增长远远超出了地热直接利用和高温地热发电的发展速度,这是由于地源热泵节能、减排的优势被认知和普及,因此吸引了投资商和客户的眼球。
2010年世界地热大会的统计数据,地源热泵的年利用能量达到了214782TJ(1012焦耳),与2005年世界地热大会的统计数据相比,五年内增长了2.45倍,平均年增长率达到了19.7%。2010年世界地热大会的统计的地源热泵的设备容量为35236MWt(兆瓦热量),其在五年间增长了2.29倍,平均年增长率为18.0%。总之,这是社会和客户更好地认可了地源热泵的能力而产生的效果。
世界地源热泵的应用集中在北美、欧洲和中国。向世界地热大会报告地源热泵利用的国家,2000年是26国,2005年是33国,这次2010年是43个国家。


地热勘察指导地热利用
地热资源的温度储量和性质确定后,在对其进行规划的过程中,地热勘察也是必不可少的。地热水是一种能够根据温度梯度,进行不同角度利用的资源,根据地热勘察的结果,通过对每种利用需要的水温水量的评估预算,合理进行地热能的梯级利用,也是地热资源勘察后的工作之一,进行热能规划,是地热资源开发高效进行的前提,在节省资源的同时,提高地热利用收益,也可以使尾水余热得到循环利用,保护环境。

