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(xiàn)狀并學習國外先進經(jīng)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(guān)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(jīng)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(jīng)濟、環(huán)保、安全、穩(wěn)定、技術(shù)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(jīng)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(nèi)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(gòu)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(nèi)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(nèi)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(shù)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(xiàn)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(shù)取得了成功并引發(fā)地熱技術(shù)開始向美國東部轉(zhuǎn)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(chǎn)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(chǎn)養(yǎng)殖、食品加工和溫室種植等在內(nèi)的諸多領(lǐng)域,其中主要用于水產(chǎn)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(lǐng)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(nèi)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?cè)萘繉⑦_7875.16MW。
 
  四、中美地熱資源的利用對比分析。
 
  通過上述關(guān)于中美的地熱資源的分布及利用現(xiàn)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(zhì)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(guān)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(chǎn)生差異的現(xiàn)實原因。
 
  (一)中美能源環(huán)境。
 
  改革開放以來,中國在社會、經(jīng)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(jīng)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(jīng)濟模式顯然發(fā)展成熟,各個領(lǐng)域?qū)嵙π酆?。根?jù)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(jīng)濟的快速發(fā)展必然導致巨大的能源消耗,在經(jīng)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(nèi)的新能源發(fā)展滯后。相反,美國可以憑借其雄厚的經(jīng)濟實力,在維持經(jīng)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(lián)邦地熱蒸汽法案(FederalGcoth~alSteamActof1970)))確立了地熱定義及其所有權(quán)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(nèi)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(jīng)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(chǎn)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(shù)研發(fā)與經(jīng)濟和政治緊密聯(lián)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(shù)領(lǐng)域》、《國務院關(guān)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(jié)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(jié)構(gòu)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?shù)牡責豳Y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(xiàn)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(shù)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。