全球地熱能發(fā)展及利用現(xiàn)狀

全球地熱能發(fā)展及利用現(xiàn)狀一、世界地熱發(fā)電現(xiàn)狀2015-2020年，全球用于電力項目的地熱鉆井總數(shù)為1159口，用于電力項目的地熱總投資為103.67億美元。2015年世界地熱發(fā)電總裝機容量為12283.9兆瓦，能量為73550.3百萬千瓦時每年，到2020年地熱發(fā)電總裝機容量增長至15950.46兆瓦，能量增長至95098.4百萬千瓦時每年。其中以美國的地熱發(fā)電裝機容量和能量最高，2020年裝機容量為3700兆瓦，能量為18366百萬千瓦時每年。2015-2020年世界各國和地區(qū)地熱發(fā)電和能源生產(chǎn)統(tǒng)計2010-2025年世界地熱發(fā)電總裝機容量總體上呈現(xiàn)上升趨勢，預計到2025年世界地熱發(fā)電總裝機容量將達到19361兆瓦。但是從增長率來看，2025年預測的地熱發(fā)電裝機容量增長幅度略有下降，這主要是由于來自太陽能、風能和天然氣等與價格相關的競爭，以及許多國家對促進新的地熱開發(fā)猶豫不決。2010-2025年世界地熱發(fā)電總裝機容量變化情況2010-2025年世界地熱發(fā)電總裝機容量兆瓦數(shù)的百分比變化全球地熱發(fā)電裝機容量最高的國家為美國，2020年裝機容量為3700兆瓦；其次為印度尼西亞，2020年裝機容量為2289兆瓦；第三為菲律賓，2020年裝機容量為1918兆瓦。2020年地熱發(fā)電裝機容量前十的國家中，除美國外，其他國家國土面積狹小，而且很多都為島國。2020年地熱發(fā)電裝機容量最多的10個國家二、地熱能直接利用現(xiàn)狀世界裝機熱容量（MW）、年能源使用量（TJ/a和GWh/a）和容量系數(shù)。截至2019年底，全球地熱直接利用的總裝機容量為107727MW，比2015年增加52.0%，年復合增長率為8.7%。年總能源使用量為1020887TJ（283580GWh），比2015年增長72.3%，年復合增長率為11.5%。全球容量系數(shù)為0.300（相當于每年2628個滿載運行小時），比2015年的0.265和2010年的0.28有所增加，但與2005年的0.31和2000年的0.40相比有所有所下降。2019年全球地熱能直接利用數(shù)據(jù)匯總1995-2020年地熱直接利用裝機容量及年利用量三、分國家來看地熱直接使用量直接利用（地源熱泵）裝機容量最大的五個國家是：中國、美國、瑞典、德國和土耳其，占世界裝機容量的71.1%；地源熱泵年能源利用最多的五個國家是：中國、美國、瑞典、土耳其和日本，占世界能源使用量的73.4%。然而，從土地面積或人口角度對數(shù)據(jù)進行的分析表明，較小的國家占主導地位，尤其是北歐國家。裝機容量若按照MW/人口計，“前五名”將依次為冰島、瑞典、芬蘭、瑞士和挪威；若按照年能源使用量TJ/a/人口計，“前五名”則為冰島、瑞典、芬蘭、挪威和新西蘭。直接利用地熱能全球前五個國家按單位面積的裝機容量計（MW/面積），“前五名”是瑞士、荷蘭、冰島、瑞典和奧地利；按單位面積的年能源使用量（TJ/a/面積）計，排名靠前的國家是：冰島、瑞士、瑞典、匈牙利和奧地利。在過去五年，地熱裝機容量（MW）增幅最大的前五個國家是冰島、匈牙利、法國、埃及和澳大利亞；在過去五年地熱年能源使用量（TJ/a）增幅最大的前五個國家是西班牙、也門、澳大利亞、肯尼亞和格魯吉亞。直接利用地熱能全球排名前五的國家相關報告：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《》中國、土耳其、日本、冰島和匈牙利這五個直接使用量最大國家（除地源熱泵）的裝機容量占世界總量的76.0%。年能源使用量（TJ/a）最大的五個國家（除地源熱泵）是：中國、土耳其、日本、冰島和新西蘭，占世界總量的76.5%。據(jù)1995至2020年世界地熱大會公布的數(shù)據(jù)，世界地熱直接利用顯示，1995年冰島居世界第一，但自2000年開始中國一直穩(wěn)居第一位，且中國在世界所占的份額越來越大；2020年，中國地熱直接利用的能量占世界總量的47.2%。不用熱/使用熱泵裝機容量的全球前五個國家四、地熱直接利用形式地熱的直接利用形式包括地源熱泵、空間供暖、溫室供暖、養(yǎng)殖塘加熱、農(nóng)業(yè)干燥、工業(yè)用途、沐浴和游泳、冷卻/融雪或者其他用途。其中從裝機容量來看，地源熱泵裝機容量最高，2020年達到77547兆瓦。從能源使用量來看，淋雨和融雪能源使用量最高，2020年達到184070TJ/a。從容量因子來看，工業(yè)用途的容量因子最高，2020年達到0.61。1995-2020年地熱直接利用各類用途的兆瓦數(shù)匯總表1995-2020年地熱直接利用各類用途的TJ/a數(shù)匯總表1995-2020年地熱直接利用各類用途的容量因子五、世界地熱能開發(fā)利用展望1、向海上地熱資源開發(fā)進軍目前人們正在努力了解如何開發(fā)位于近海的地熱資源。例如在愛爾蘭海岸以北的Dunquin開展的項目通過大口徑水平井每天能夠生產(chǎn)10萬桶水，這種流體在海底的溫度可達100攝氏度，發(fā)電潛力可達10MW/井。然而，為了使該項目取得成果，必須開發(fā)可部署在海底的渦輪/發(fā)電機技術。大洋中脊由一條5萬多千米長的洋底連續(xù)山鏈構(gòu)成。這里是熱地幔物質(zhì)從地幔上涌，并在脊峰深度較淺處形成侵入體的地方。擴張構(gòu)造環(huán)境引發(fā)張性斷裂，并可觀測到強熱液循環(huán)正在海底形成熱泉。在海底深處大洋中脊的熱泉以“黑煙囪”著稱，已經(jīng)測得那里的溫度超過370攝氏度。大洋中脊下具有巨量能源儲量。近年來深海石油和天然氣開采技術發(fā)展迅速。因此，未來大洋中脊地熱能的生產(chǎn)在技術上和經(jīng)濟上將有可能是可行的。2、降低鉆探成本與石油熱能協(xié)同生產(chǎn)據(jù)估計，鉆探約占新的高溫地熱發(fā)電項目總成本的40%，目前正在考慮采用一系列技術來提高鉆井中的鉆速（縮短鉆井時間），以便更容易地在較深的深度進行鉆井，并降低鉆井成本。這些技術包括散裂鉆削、激光鉆削和等離子鉆削等方法。這些技術都還沒有商業(yè)化。在未來，人們還可能會越來越重視利用水中的熱能，這種能源是與油井中的石油“協(xié)同生產(chǎn)”的。隨著油井的成熟，許多油井會產(chǎn)生大量的水（水比油多得多）。Liu等人提出了一種審查油氣藏發(fā)電潛力的篩選方法（從流量、井口溫度、含水率、儲層溫度、滲透率、孔隙度等方面）。Liu等人提出了一個案例研究，這意味著Villafortuna-Trecate油田的單口井10年內(nèi)可以生產(chǎn)25GWh的電力，凈現(xiàn)值高達100萬歐元。3、加大淺層地熱能的開發(fā)利用為建筑物提供供暖制冷是淺層地熱能開發(fā)的主要作用。在不同類型的地熱能中，淺層地熱能被認為是低的焓或極低的焓（因為位于500m深度的淺層土壤溫度較低），與傳統(tǒng)的空調(diào)和熱水系統(tǒng)相比，這種地熱能可節(jié)省70%的能源。因此，這是該行業(yè)的脫碳技術之一。淺層地熱能是一種可再生能源，具有很大的節(jié)能和減少污染的潛力，并且相對容易開采，不需要運輸。在碳中和目標和居住與