冰岛国际机场南边20公里的斯瓦塔森吉热水供应发电厂,用1000米深地热井的高温蒸汽,将供暖设备中的凉水加热供应给周围的居民。
继世界银行高调宣布不再为燃煤火电项目融资之后,近日欧洲投资银行也跟进,宣布将停止为燃煤发电项目提供融资,以帮助各成员国减少碳排放量。在环境污染的压力下,中国也决定限制煤炭生产的增长,大力开发清洁能源。今年2月,国家能源局、财政部、国土部和住建部联合下发《关于促进地热能开发利用的指导意见》,让仅次于太阳能的第二大清洁能源—“地热能”就像多年失宠的孩子,再次进入国人视野。那么,世界地热能开发的现状如何?我国能否走出一条可替代煤炭的地热清洁能源之路?
早在上世纪70年代,在科学家李四光的号召下,中国利用地热发电曾取得了成功,但是以后没有持续下去,在过去二三十年里地热开发几乎陷入停滞。近年,国际上有关地热能的消息接连不断,日本,美国、英国、阿根廷、智利和秘鲁等南美国家以及肯尼亚等非洲国家,都纷纷加大了地热能的开发力度,并制定出各自的地热开发政策。福岛核泄漏事故发生后,日本的地热能投资增加了10倍,而美国更是进入了鼎盛发展时期。地热能究竟是一种怎样的能源呢?
每年自然释放的地热能
相当于全球耗电量5倍
有时候,冷静地审视我们所在的这个美丽星球,可能会感觉很惊悚:人类脚下的地底深处,7000摄氏度的地核被层层融化的岩浆包围着,各种放射性元素如铀、钍等的同位素释放出的能量,数亿年来一直烘烤着岩石层,无数的热流从地表的裂缝中涌出,火山的烟尘让人胆战心惊……这种高温和热量上千年来使人类深深敬畏,更使今天寻找新能源的科学家们为之着迷,这就是—地热能。
地球物理学界认为,地热能来自地球深处。往前追溯,这些热量起源于行星形成之初的残留(约占20%)和放射性元素的衰变(约占80%),热能从温度最高的地核传到地壳,将地壳中的地下水加热,热水和蒸汽渗出地面后释放能量,由此形成了从美国黄石公园到我国西藏羊八井等地壮观的地热喷涌奇观。有文献粗略估计,每年从地球内部传到地面的热能,相当于100拍瓦时(1拍瓦=1千万亿瓦特,即10的15次方瓦),折合100万亿度电,这个数字约是2010年全球耗电量18.466万亿度(美国能源信息署数据库提供)的5倍多,数量之大可见一斑。
2008年,政府间气候变化专门委员会(IPCC)的一份资料称,地球内的总热量约合3亿亿亿度电,如此天文数字确实给人以用之不竭之感。请注意,从地质学的大时间段上看,地球正在极缓慢地损失热量,从这个意义上讲,地热能并非可再生能源。但由于地热资源总量巨大,人类开发利用地热能的行为与地热资源总量相比微不足道,并不能加速地球变冷的漫长过程,所以各国都把地热能归于可再生能源的范围。
从2010年4月在印尼巴厘岛召开的世界地热大会发布的数据来看,全世界共有78个国家在利用地热能,27个国家利用其发电(10715兆瓦),美洲和亚洲分别占世界总装机量的39.9%和35.1%。下面这张表格列出了地热利用的世界十强,冰岛和萨尔瓦多的地热发电量高达本国用电量的1/4。
来源:环境与生活