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CCTV13 冰岛在火山上建成最深地热井

2018-12-12 13:34admin中国电力时空网

CCTV13 冰岛在火山上建成最深地热井

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冰岛被称为火山之国,岛上有130多座火山,其中30多座是活火山。独特的地质优势,使其拥有丰富地热资源,而地热资源早已成为冰岛居民供电供暖的主要来源之一。与此同时,火山内部蕴藏的地热资源,也一直吸引着科学家的注意,近期冰岛能源公司宣布他们开发出了一种建在火山顶上的地热钻井平台,其深度达到4659米。创下全球最深、最高温的历史记录,这样就可以获得那些火山内部巨大的热能用于发电供暖。

杜俊:穿过这个白烟滚滚的区域,就是冰岛的一处地热发电厂,这里的空气中弥漫着一种硫磺一样的刺激性的味道,这个区域的旁边,布满了各式各样的管道,这些管道用来收集和储存当地丰富的地热资源。

除了承担冰岛全国1/3的供电需求以外。地热资源还为超过90%的冰岛家庭提供冬季供暖,为了提高开发效率,减少对生态环境的压力,冰岛环境部联合多家能源企业开发了一种建设在火山顶上的地热钻井平台。只需3到5个这样的钻井平台,就能支撑一个20万人口的村庄用电需求,利用效率远远超过传统的地热井或者风力和水力等其他可再生能源发电方式。

杜俊:地热钻井的施工现场,我们注意到。堆起的这些铁柱,而钻井的平台上,还源源不断的吐出这些铁柱,仔细一看,它的两端是可以相互咬合到一起的,正是由于这些铁柱拼接到一起的,才达到了地下超过4600m的深度,这也是目前世界上最深的地热矿井。

埃切伯格:这是人类真正第一次钻到了地壳里的岩浆层,找到岩浆所在的准确位置,并且掌握他们的各种形态,让这些能源能够被利用,这是非常了不起的成就。

据了解,这种地热钻井平台开发成功后,将有两年时间进行验证,在安全和经济角度是否值得。


拓展:冰岛地热资源介绍

概述:几十年来,地热能在冰岛能源供应方面,一直占有很大比重。冰岛其独特的地理位置,赋予了它丰富的地热资源。地热能在冰岛的一次能源供应中,占比达68%。在冰岛,用地热水为房屋供暖以及其他直接利用,可以追溯到20世纪早期。目前,采暖是最主要的直接应用,冰岛90%以上的房屋均采用地热供暖。其他方面的直接应用,则包括:融雪、泳池、工业、温室以及渔业养殖等方面。每年总计利用的地热能大约为26700TJ(7417GWh)。地热发电始于45年前,得益于能源密集型产业的需求增长(已经达到冰岛发电量总量的29%),冰岛地热发电在近15年内迅速发展。目前,装机总量663MWe,年发电量5245GWh。

CCTV13 冰岛在火山上建成最深地热井

冰岛位于大西洋中脊,优越的地理位置使其具有巨大的地热能开发利用潜力。冰岛地形多山地,有较多含大量沉积物的火山及充足的水力资源。冰岛人口仅325000人,接近三分之二的人口居住在首都地区。在20世纪,冰岛利用泥煤和进口煤炭发展能源产业,使其从欧洲最贫穷的国家之一一跃成为一个几乎整个传统能源和将近86%的本土可再生能源(其中地热能及水能分别占比68%,18%)已经满足高质量生活标准要求的国家。其余能源主要为用于渔船和交通行业的进口化石能源。冰岛的人均能源占有量居于世界前列并且其可再生能源占比高于世界上大部分国家。

冰岛地热能的利用主要通过地热发电和直接利用两种方式。温度高于200℃的高温地热蒸汽主要用于地热发电,并在热电联产中的热水生产应用中日渐广泛,这使得能源利用效率显著提高。低于150℃的蒸汽主要用于为区域供暖提供热水。当前的地热能利用方式,例如地热发电,地热供暖等仅仅是地热能利用方式的小部分。冰岛国会已经通过了一项旨在评估当前能源开发项目经济可行性及其环境影响的提案。

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提高可再生能源在能源密集型产业和交通领域的应用已经是冰岛的一项基本国策。在逐渐提高的环境保护意识影响下,对高价值自然区域的保护已经形成共识。因此,部分地热能开发项目及水电项目受到反对。冰岛能源的主人是冰岛人自己,但其能源的勘探开发却需要得到审批。

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上图为2014年冰岛地热能利用的简要分析,地热能直接应用于供暖共大约26700 (TJ),相当于消耗7417GWh能量。42.6%用于供暖,大约41.4%用于地热能发电,从图中可以看出,地热能的利用除了进行发电、供暖之外,还可以用于养鱼、融冰、泳池等用途。

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在火山带存在至少20个温度高于200℃、深度小于1000m的高温区域大约250个温度小于150℃的独立区域位于火山带两侧并且已经有超过600个温泉已经得到开发,其中中部主要为高温区域,温度从高温区域向周围逐渐降低,这与冰岛处于大西洋中脊的地理位置不无关系。

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图为冰岛从1970-2014年间供暖能源用量分布图,可以明显看出原油用量在20世纪80年代后迅速递减,与此同时,电能供暖和地热供暖比例增速较快,至2005年后原油供暖基本不存在,主要为电能供暖和地热能供暖,其占比分别达到9.3%和90.0%。这是由于,20世纪后半叶,冰岛在新能源方面的大力开发所造成的,也可看出冰岛的地热供暖普及率高、技术成熟等特点。

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图为1970-2013年冰岛地热钻井总深度,可以发现在20世纪70年代和2007年为冰岛地热钻井的高峰期,在2008年经济危机之后,冰岛地热能开发迅速。从1970年到2000年间主要为热水井、蒸汽井、勘探井,而回灌井数量较少,部分年份甚至未进行回灌井钻井。这个趋势可以看出在前期主要以热水利用和勘探为主,而后期回灌井数量增加则表明,冰岛希望通过回灌,补充地层能量,更加合理地开发和利用这种宝贵的可再生资源。这是值得称道的。

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