隨後,肯尼亞能源部常務秘書長帕特裏克·尼奧伊凱在能源部官員和國有地熱開發公司GDC人員的陪同下,對突尼斯進行訪問,他們是想在這一訪問的基礎上可以籌備到更多的額外資金來為地熱項目的實現作充分的準備。由《肯尼亞低成本發電2010-2030規劃》可以知道,在未來的20年裏,地熱發電裝機容量將會達到4845兆瓦,相當於2010年全國電力係統有效裝機總量的4倍,他們推測,鑽井將有1130口,總投資將達到180億美元。
加拿大地熱能儲量比目前該國電力消費總量的100萬倍還要多。在加拿大聯邦政府地質調查局的精心研究下,出爐了一個令人震驚的報告。這份報告足有322頁,它是對加拿大的地熱資源的一次全麵、細致、深入的梳理。據調查,加拿大目前的電力消費總量的100萬倍還比不上其蘊藏的地熱能。加拿大的12名科學家組成的調查隊通過研究調查知道,加拿大全國需求的電力是不及它的西部和北部地區地層較淺處的高溫岩層的。“隻要差不多100個項目就可以滿足加拿大能源需求。”撰寫這個調查報告的人信心堅定地說。
以前,在英屬哥倫比亞、艾伯塔、育空和其他西北地區這些都屬於加拿大的領土上,有研究人員得出地熱能就在地表很近的地方這一結論。而根據這支隊伍的發現,地熱能不僅限於上述地區,而是跨越了整個加拿大全境。正因為有著這麼豐富而充足的地熱能儲藏量,這份報告就有了“遊戲格局的改變者”這一名稱。
地熱能是一種清潔的可再生能源,它有著其他能源所不具備的優點,不光比傳統化石能源要有益處,而且比風能、太陽能以及生物質能所擁有更多的優點,這是由於地熱能能在全年、全天24小時一直為生產和生活提供方便,這些氣候、儲量、光照因素是完全不能改變它持續提供的優點的。
雖然說地熱能的優點是很多的,不過這個加拿大的調查隊的領隊格拉斯比也說出了開發利用地熱能的難點,因為畢竟地熱能開發會不會技術上不過關以及對環境的影響這些都是說不準的。不過,麵對巨大的能源需求,近在眼前的清潔能源應該予以開發,而且加拿大現有的能源和礦產開采技術,也足以搞好地熱開發。令人感到欣慰的是,格拉斯比滿懷信心地說“無論在全球什麼地方,加拿大都擁有技術和知識來推動地熱能的開發。”讓人們還是比較有信心的。
報告的另一撰寫人卡爾加裏大學地熱能專家米歇爾·莫爾也說了,加拿大進行更先進的地熱能發電係統的研發以及利用是比較明智的做法。與使用煤炭和其他化石能源發電的電廠不同,地熱能電廠不會產生溫室氣體,與近期事故頻頻的核電相比,地熱能的安全問題比較穩定。“放著這麼優質的能源不用,太不明智了。”他直言不諱地認為加拿大還是應該繼續地熱能的開發利用項目。
由這份報告作為基礎,加拿大地熱開發企業一定會從中獲得很多的好處。“以前人們看我們就像是看瘋子,而現在,我們手裏有了這份專家報告,科學證實我們是正確的。”卡爾加裏地區一家地熱能源公司的首席執行官克雷格如是說。
地熱能產生的現象就表現在火山噴射的岩漿、間歇泉和溫泉地表5千米以內。地心深處的溫度有5500攝氏度之高,這裏有著和太陽表麵相似的溫度。要開發地表更深處的地熱能需要前期高昂的投入,鑽井必須深入地下數公裏,以讓深處的高熱能傳導到地麵的發電廠。要對一個地熱能電廠進行投產大概在5年到7年裏才能實現。但是,隻要找準位置,理論上講,其產出能量的時間是無限的。冰島這個國家,地熱能早在家庭和建築物方麵被人們充分利用了。地熱能的開發也在美國和南美一些國家熱火朝天地進行著。
加拿大地熱能協會主任裏希特了解到,現在加拿大還沒有實現地熱發電,但是設計人員正在設計幾個小型項目,這幾個小型項目會在加拿大的西部和北部地區進行實踐。
現在,世界範圍內的環境保護者越來越要求節能減排,地熱能是清潔能源的重要代表,因此人們對它的利用的關注與日俱增。日前記者從科技部獲悉,科技部已編製完成《中國地熱能利用技術及應用》宣傳手冊。科技部有這樣的言論,地源熱泵產業在以後的日子裏會占據銷售的寶座,它現在的銷售額已經有80億元之多,每年的增長速度都會超過20%。
科技部還推測,在“十二五”期間,中國的地源熱泵供暖(製冷)麵積將會達到大約35億平方米,那就代表著那時整個地熱能開發利用的總市場規模是不能少於大約700億元的。中國在加快地熱能利用技術的推廣轉化,進而推動新能源的開發利用這些方麵是下了很大工夫的,從2011年4月到2012年3月,科技部會同重慶市科委共同組織開展了全國範圍地熱能利用技術及應用情況的調研工作,在這些努力下,《中國地熱能利用技術及應用》宣傳手冊形成了,它是人們共同努力的結果。
科技部在宣傳:冊中進行了這樣的宣傳:中國有著遼闊的地域資源,並且可利用的淺層低溫能也有著非常可觀的前景,而“十二五”規劃中明確提出,非化石能源在未來能源結構中將占15%以上。因此,不難看出,地熱能利用技術在一天天地發展和進步,中國未來能源利用中地熱能利用一定會有舉足輕重的地位。
地源熱泵的原理是這樣的:它在地球表麵淺層水源(地下水、海水、河水和湖水等)或地下土壤熱源下,利用熱泵、製冷循環的原理,製取冷量,在夏天可以讓空調正常工作,冬天的取暖設備也是靠製取熱量來達到的。
這個領域的專家指出,常規的電製熱或燃油、燃氣製熱在經濟方麵比地源熱泵製熱有更為有利的經濟價值。通常製取相同的熱量,地源熱泵的耗電量隻有電熱耗電量的1/4到1/5。所以說,地源熱泵會有一個非常好的發展前途。
美國的地熱能協會(GEA)執行董事卡爾·格威爾說了這樣的一句話,單就美國來說,地熱能對實現可再生和可持續發展有著非常重要的意義。美國能源部還擬定了“地熱技術和發展行動計劃”的規劃,這項規劃有利於地熱能的勘探和開發。
現在,可再生能源在全球範圍內都非常受歡迎。可再生能源家族中的重要的一員就是地熱能,由於具有穩定可靠、成本低廉、清潔環保等優點,漸漸吸引了許多國家的關注,它的發展能和被普遍利用的太陽能、風能的熱潮相提並論。美國也是一個能源生產與消費大國。
美國的地熱能產業的發展具有本來意義上的優勢。曾經有資料表明,在美國的西部有著最有潛力的地熱資源,內華達州擁有溫度超過90攝氏度的地熱地點。僅以目前地熱發電最為集中的加利福尼亞州為例,這一地區的地熱能發電可以產生25吉瓦左右的總電力,滿足加州5%左右的電力需求是沒有問題的。
還有調查顯示,從2005年開始,美國的地熱能是持續處於發展狀態的。根據GEA在2005年發布的報告顯示,在美國9個州的發電廠和小型電力設施中均有地熱能的應用。在這一時期,掀起開發地熱能資源熱潮的公司比之前要多得多。數據顯示,2005年以前,全美國大約隻有6家公司進行地熱能相關技術的開發和應用。而現在,美國上下大概有20家公司已經在地熱能發電項目的開發和運營的道路上走得很穩了,它的增長速度也是顯而易見的。
也就是說,美國在地熱能利用相關技術領域取得了很大的成就。有業內人士指出,通過技術出口,美國的地熱能企業獲得了不少的增長機會。美國的許多大學、職業學校等還專門開設了地熱行業方麵的課程,這些新開設的課程可以長期培訓,也可以短期培訓。
盡管還有不少的這一領域的研究人員一直耿耿於懷,從一開始,美國政府方麵給予地熱能的研究方麵的幫助很不夠,但如今,地熱能產業已經引起了美政府層麵的注意。從聯邦政府到各州政府都在政策上給予了地熱能發展一定的支持。聯邦政府在這一產業的退稅計劃上采取了放寬的政策;在各州所采取的推行清潔能源使用的政策中,對推行地熱能發電方麵的肯定也都在這些政策之列。
前麵已經說到了,美國能源部出爐了“地熱技術和發展行動計劃”(GTP)的有關地熱能的計劃,此項計劃有利於推動地熱能的勘探和開發。據GTP項目經理道格拉斯·霍利特透露,僅在2008年,美能源部就為地熱能開發籌集了3.68億美元的資金。霍利特還指出,龐大的GTP計劃大概由十個技術項目組成,在這些項目中,“增強地熱係統(EGS)”的發展目標是他們全力以赴要追求的。
美國國家可再生能源實驗室項目經理湯姆·威廉姆斯證實,“如今,EGS已經成為最有開發前途的地熱技術。”他還指出,EGS現在已經有7個示範項目進行著不同的實驗,而且我們堅信每個項目都能獲得人們想要的結果。他最後還說“我們的目標是在2020年前,再開發一個裝機5兆瓦的示範項目。能源部為此也投入許多,幫助解決技術等方麵的問題。”這樣一來地熱能源的開發和利用是很有發展潛力的。
在以政策層麵的全麵實踐作為基礎之下,美國的諸多企業紛紛表示非常樂意為開發地熱能出力獻策。越來越多的企業加入了開發地熱能的行列。“近年來,地熱能這一產業已經開始脫胎換骨。加入這一產業的公司比5年前要多得多。同2年前相比,地熱能企業的發展也更活躍了。”美國地熱能協會執行董事卡爾·格威爾充滿欣慰和信心地說。不光是企業,還有許多城市對地熱能也很關注,它們也為地熱能的開發利用樹好形象。一些城市將地熱能供暖及發電列為可再生能源的合理利用項目,並給予了一定的鼓勵和扶持。“在俄亥俄州立大學,開發了一個價值1000萬美元的地熱項目。這僅是重視開發地熱能的一個例子。”威廉姆斯特別用例子來說明。
美國企業的目光並不僅僅在美國國內,它們還將目光投向了國際市場。GEA統計數據顯示,該協會內有大約60%的企業如今都在國外經營業務。另外,樂意為開發地熱能提供資金的還有很多的投資機構,它們非常願意付出自己的努力。像美國進出口銀行和美國海外私人投資公司,就都在為美國地熱能技術出口進行融資。涉及一些具體的項目就由進出口銀行出馬了,它們為這一項目提供貸款,都是些實實在在的行動。
地熱利用是應用了這樣的原理,淺層部分持有的地下熱就是它充分利用的例子。地下淺層熱包括溫泉、地下水、通風孔(風洞)等。還是來說一下地中熱利用中的地中熱熱泵是怎樣利用這一原理來為建築物提供供冷供暖方便的吧。
熱泵說白了就是像泵把水從下抽上來那樣,將熱從低溫往高溫轉移的一種裝置。生活中的冷藏庫或空調機實際上就是這一原理的應用,空調機是一種空氣熱源熱泵,它是利用外氣,通過熱泵進行溫熱轉化,這樣就有了溫熱的房屋,同時製冷也是可以的。
地中熱熱泵其實就是一種從地下吸收熱或將地中熱放出的設備,不管熱是來自大氣或是地中,其工作原理和空調機一樣。地中熱利用熱泵有三種類型,這三種類型分別是地中熱交換型、地下水利用型、地表水利用型等。
各國地中熱利用熱泵係統普及狀況如下:
現在日本還沒有得到很廣泛的普及,而中國正在進行有力的發展而且這一發展也在提上日程。歐美在20世紀70年代後期開始研究開發和投入市場,在石油危機後,它在歐美地區有了瘋狂的發展,但在隨後的時間裏它進入了停滯期,20世紀90年代它才開始真正踏上普及路程,而瑞典最近的發展則令人歎為觀止。
在1990年的時候美國就有了大約20萬台應用於生產和生活的地中熱泵,在1990~2000年期間裏它又增加了20萬台,2000~2005年又增加了20萬台,5年間增加15倍。美國地中熱泵中心之一是俄克拉何馬大學的地熱熱泵協會,地中熱實驗大樓建築物開始在石油資本的援助下正式進入運行階段,技術人員就是利用這一援助來進行培訓的,同時還把它作為培訓的中心。布什總統的能源政策是以風力、太陽、生物質、地熱作為可再生的替代能源,要擴大使用範圍,政府在這方麵進行了大量的資金投入。地中熱熱泵係統目前在美國的各個群體中得到了認可,對產官學的合作作了很大的貢獻。
瑞士在全世界利用熱泵大國中居第四位。它是唯一一個可以和瑞典並駕齊驅的國家。蘇黎世工業大學的Lybach教授介紹了瑞士地中熱熱泵普及技術和經濟方麵的因素。其中的技術因素包括5個方麵:
1、它有著適宜的氣候條件;
2、垂直的地中熱係統適合於個人需要;
3、設置場地可在建築物附近進行;
4、隻是在小型機組方麵,不需再補充熱;
5、有削減溫室效應氣體排出的效果。
它的8個經濟因素:
1、沒有石油、天然氣等運輸方麵的危險和成本;
2、沒有地下水的保存問題;
3、需要處理的土地非常小;
4、機械室比現有小;
5、運行費便宜;
6、有電力公司的幫助和支持;
7、它的供暖是不會排出CO2的;
8、國會將會進一步關注CO2排出稅。
在20世紀80年代,美國的一個教授率領下他的研究小組發現了垂直埋設型係統,並對這一係統進行了實驗。瑞士熱泵普及協會和廠商協會也辦起了產官學聯合開發。2006年10月在千葉召開的可再生能源國際大會的地熱特別討論會上,該教授談到地中熱利用熱泵的普及促進關鍵是知識的普及和增加實施例。瑞士普及地中熱利用熱泵係統設置費就是在這時得到降低的,它是毫無疑議地被人們利用的。目前的標準住宅係統成本大約是240萬日元。
現在的日本一直努力於地熱能的研究和發展。日本地熱利用促進會研究指出,有10個項目可以用來促進日本地中熱利用的導入。
1、法令法規需要再次進行評價;在新能源特別措施法中明確地中熱的位置;
2、市場變大;
3、環境技術的證實;
4、地中熱利用係統的監控;
5、在電力正常化技術下,在公共設施像學校、宮廳房舍等地方形成係統,進行實證試驗;
6、擴大和公開成果,呼籲環境性優而且有吸引力的係統作為引入目標;
7、工具的基礎配備是要加大發展力度的,正因為它是一項社會的基本建設項目,要具備配備地溫梯度圖,地中熱模擬軟件等一係列的條件,在Web上廣泛公開。在美國和瑞士的實施例沒有考慮地下水動態,但日本為衝積平原,豐富的地下水分布在地下的較淺部,它是影響地中熱利用熱泵的效率的一個主要的因素,所以說,這些基礎數據在普及中的作用是不可忽視的。
8、擴大地下水和建築物基礎樁的利用,這既對地中熱交換發揮重要的作用,又有利於地下水的有效利用。
為了擴大建築物基礎樁適用性的情報交流,要重新進行助成製度的評價;
9、規格、基準是國家和業界團體、客戶和施工公司、設計公司等均認可的方針、基準和規格;
10、還有電費要有一個製度。也就是衡量蓄熱係統可以利用的深夜電力優惠製度等的電費菜單,建設和具體工作都可以通過這一菜單得到詳細的利用。
在技術標準化方麵,必須考慮與機械和設置工程有關的以下5項目:
1、要進行冷風裝置的標準化;
2、配管類標準化;
3、挖掘標準化;
4、熱源水循環標準化。在機械、方法標準化方麵,提高可靠性、降低成本為主要目標;
5、確立配管技術人員的認定製度,以確保係統的安全性、穩定性。必須考慮美國IGSHPA那樣的認定製度。
在機械設備開發方麵必須考慮:
1、必須要有冷風裝置的高效率化;
2、還要標準件的高效率化;
3、最後是熱源水循環高效率化。這是通過空氣熱源熱泵的采用,促進高效率設備的繼續開發,采用頂端快速處理動輪(高級葉輪)方式,達到對環境問題作貢獻的目標。
美國和瑞士普及地中熱利用熱泵有以下幾種特點:
1、主要在社會工程的應用層麵下工夫;
2、在20世紀90年代初的時候,地中熱熱泵係統戰略形成;
3、石油資本是它的後盾;
4、在石油資本的作用下,國會活動的政治作用不言而喻;
5、在推進普及這一項目時,聯結產官學。社會工程學,設想人才可以為它出謀劃策。
在美國的眾多公用事業企業,特別是西部的企業都在很好的政策扶持下開展了地熱能發電項目。比如,位於拉斯維加斯的內華達能源公司,從20世紀80年代以來,就根據購電協議出售地熱能發出的電力。“2013年前,我們預計將有大量的地熱能電力並入電網。”該公司地熱能部門負責人鮑比·霍利斯十分看好該產業的前景。內華達能源公司推測,未來幾年內,地熱能發電的增長有助於將該公司的可再生能源電力比例從目前的42%提升到50%左右。