地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用
冰島地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)與利用
文章來(lái)源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2015-06-24 15:17:51瀏覽次數(shù):2423
就像之前提到的,地?zé)豳Y源只消耗了一半的冰島基本資源需求。在早期,地?zé)豳Y源只用語(yǔ)洗澡和洗滌。19世紀(jì)后期,人們開(kāi)始試驗(yàn)著利用地?zé)?/a>資源到戶外園藝。在20世紀(jì)中期,地?zé)?/a>資源第一次被用于為玻璃溫室保溫。同時(shí)人們開(kāi)始用地?zé)豳Y源去為游泳池和建筑物供暖。今天,空間供暖設(shè)施是冰島地?zé)豳Y源最大的直接利用。據(jù)了解顯示2005是在地?zé)豳Y源利用的一個(gè)突破。這些百分比是對(duì)能源利用而不是基本能源的說(shuō)明。在2005年,對(duì)地?zé)?/a>資源的直接利用,比如該供暖設(shè)施,總體已達(dá)到27690TJ,相當(dāng)與7608GWh。另外,電力供應(yīng)后達(dá)到1658GWh 正如根據(jù)了解顯示的,到目前為止,空間供暖占到58%是最多的,其次是電力供應(yīng)占到18%。在20世紀(jì)80年代到達(dá)頂點(diǎn)之后,對(duì)冰島地?zé)?/a>資源的直接利用開(kāi)發(fā)非常緩慢,但是地?zé)?a href="http://x3sfp.cn/t/空間供暖.html" >空間供暖利用仍在緩慢持續(xù)增長(zhǎng)。盡管它潛在量很高,但是新的工廠主還沒(méi)有大規(guī)模的利用地?zé)豳Y源。為了冰島鋁業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,近幾年冰島主要的熱能開(kāi)發(fā)是高溫地?zé)峥辈?/a>和以發(fā)電為目的的鉆井。
在過(guò)去得60年里,冰島在利用能源供暖上取得了相當(dāng)大的進(jìn)步。二戰(zhàn)后,國(guó)家能源局和冰島地質(zhì)調(diào)查局(及他們的前任)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了研究和發(fā)展,這使得87%的冰島家庭使用地?zé)豳Y源進(jìn)行取暖。這一成果使冰島能夠進(jìn)口更少的燃料,也使供暖價(jià)格下降了。
住宅供熱的燃料
像冰島這樣冷的一個(gè)國(guó)家,家庭夠供暖需求比大部分國(guó)家都要大。從殖民時(shí)期開(kāi)始,冰島人努力尋找可以給他們房子供暖的能源。在早期,他們使用火盆放在地上,在房頂上有一個(gè)開(kāi)口使煙出去并方便光線射進(jìn)來(lái)。當(dāng)木材不足時(shí),人們?yōu)榱松婢陀门腼儬t和用家畜的糞便燃燒。然而這對(duì)于有爐子取暖和用煙囪釋放煙的富人而言,這不是什么問(wèn)題。然而,情況并非如此,對(duì)于富人來(lái)說(shuō),他們用火爐來(lái)加熱,有煙囪來(lái)散煙。在19世紀(jì)中后期,用烹飪火爐來(lái)取暖變得更加普遍。到了19世紀(jì)末,中央供暖系統(tǒng)使用熱水,通過(guò)房?jī)?nèi)閉路水管實(shí)現(xiàn)不斷循環(huán)利用,這使得供暖有了很大的發(fā)展。在20 世紀(jì)初,草皮和海草被廣泛用來(lái)室內(nèi)供暖。這種情況一直持續(xù),直到1870年后,進(jìn)口煤作為供暖能源。在農(nóng)村地區(qū),燒羊糞的情況比較普遍。因?yàn)橛捎诘缆啡狈?,煤或草皮很難被利用。
油類走入了燃料的行列
冰島利用石油開(kāi)始于20世紀(jì)。起初石油被利用于照明,為了給小漁船提供動(dòng)力,后來(lái)汽油用于汽車上。在一戰(zhàn)后,石油用于供暖的目的變得很重要,但到了1950年20%的家庭使用石油供暖,而40%用煤供暖,同時(shí)25%喜歡地?zé)峁┡到y(tǒng)。在1950年利用石油供暖的裝置得到改善,明顯地提升了消費(fèi)量。因此,事實(shí)上1960年左右冰島用煤供暖被淘汰。與此同時(shí),中央供暖控制系統(tǒng)發(fā)展,早期的自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)器也變得普通。
電力供暖
上世紀(jì)初期,在許多地方興建年小的水療動(dòng)力站。這些動(dòng)力站方便了農(nóng)場(chǎng)、照明發(fā)電、烹飪和一些家庭取暖。這樣的農(nóng)場(chǎng)主自己的私人動(dòng)力站漸漸地普及了,但是后來(lái)供電服務(wù)被建成以造福農(nóng)村公眾。家用供暖沒(méi)有變得普及。直到20世紀(jì)30年代和40年代,用電取暖才得到普及。
住宅供熱點(diǎn)地?zé)崮?/a>的最初使用藥追溯到1907年。冰島西部的居民從農(nóng)場(chǎng)下面的溫泉通過(guò)架高溫泉上部幾米的混凝土管運(yùn)送蒸汽進(jìn)入住宅。1909年,雷克雅未克的居民第一次為了取暖用管道輸送溫泉水進(jìn)入家庭。在雷克亞未克,大規(guī)模的用熱水進(jìn)行家用取暖始于1930年。在那時(shí)一個(gè)長(zhǎng)3千米的管道被用來(lái)從洗浴泉源頭傳送熱水到2所小學(xué)的游泳池、主要醫(yī)院和首都地區(qū)的60戶家庭。1943年,當(dāng)18公里的管線交付使用后,家庭取暖邁出來(lái)重要的一步,雷克雅末克區(qū)域供熱服務(wù)開(kāi)始運(yùn)行。 到1945年末,已經(jīng)有2,850 家庭連接了到了這個(gè)系統(tǒng)中。而雷克雅末克的人口只有44,000多人。除了首都區(qū)域發(fā)展以外,環(huán)繞冰島農(nóng)村的許多有溫泉的社區(qū)也修建了他們的供熱配電系統(tǒng)或者成功地打了熱水井,開(kāi)采出穩(wěn)定量的熱水。這些系統(tǒng)中最大的是Olafsfjordur(1944)、Hveragerdi(1974)、Selfoss(1948)還Saudarkrokur(1953)。社區(qū)學(xué)校也相應(yīng)地建在熱水供應(yīng)源的附近為取暖和游泳的實(shí)現(xiàn)提供了可能。
油危機(jī)對(duì)能源價(jià)格的影響
早在20世紀(jì)70年代石油危機(jī)時(shí),由于阿以戰(zhàn)爭(zhēng),供應(yīng)燃料緊張,世界原油市場(chǎng)價(jià)格上漲70%。大約同一時(shí)間,近90,000的人們享受冰島的地?zé)崛∨?/a>,約占國(guó)家的43%, 油供熱的人口和使用電的人口超過(guò)50%。為了減少油漲價(jià)的影響,冰島開(kāi)始資助那些用油進(jìn)行循環(huán)供暖的家庭。1973年和1979年油危機(jī)使得冰島改變了它的能源政策,燃料不再以油主要的,石油轉(zhuǎn)向國(guó)內(nèi)的能源,水力發(fā)電和地?zé)?。這個(gè)政策意味著要尋找新的地熱源,修建新的供熱系統(tǒng)。這個(gè)政策還意味著要從地?zé)崽?/a>到城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村和個(gè)體農(nóng)場(chǎng)建造輸送管線(一般10-20公里)。這就促成了家庭供熱系統(tǒng)從電或者油到地?zé)岬霓D(zhuǎn)變。但是,盡管循環(huán)供暖使得油從1973年的45%降低到了1979年的18%,但是油在供熱總的成本中仍然占有大約50%到60%。這都是由于油的價(jià)格所致。用于家庭供熱的能源相應(yīng)的比例早在1970年就已經(jīng)有了。
地?zé)崮茉?/a>明顯增加,但是1985年之后的變化相對(duì)小。然而,地?zé)崮?/a>的使用仍然是增加的趨勢(shì),而且從現(xiàn)在的89%上升到92%。用油加熱的比例繼續(xù)降低,目前大約是1%。用電供熱的比例大約是10%,但是三分之一的是來(lái)自供熱站,供熱站的電用于加熱熱水,然后輸送到供熱系統(tǒng),再到各個(gè)區(qū)域。
使用地?zé)崽娲偷囊嫣?/div>
當(dāng)使用熱水循環(huán)供暖的總的費(fèi)用與油的消耗費(fèi)用相比較時(shí),政府政策帶來(lái)的增加地熱能使用的經(jīng)濟(jì)利益是可見(jiàn)的。圖5比較了用熱水供熱和用產(chǎn)生同樣能量的油供熱的情況 (1970到2005)。所有的費(fèi)用是在同年定價(jià)的。從1980年到1983年,每年直接的最大節(jié)約是20億美元。隨著油價(jià)的繼續(xù)盤升,節(jié)約的數(shù)額也就更大。2000年,評(píng)估了1970到2000年之間總的節(jié)約量是82億美元, 相當(dāng)于冰島2000年國(guó)家預(yù)算的3倍。針對(duì)評(píng)估的節(jié)約量,對(duì)用哪一種燃料供熱產(chǎn)生了分歧,贊同用地?zé)崮芄?/a>的高于贊同用油供熱的。例如,一些人認(rèn)為除了油以外的也能用于供暖。還有認(rèn)為,熱能也可以通過(guò)不斷增長(zhǎng)的水力發(fā)電來(lái)獲得,就像在挪威那樣。 盡管如此,使用地?zé)崮?/a>帶來(lái)的節(jié)約量是相當(dāng)大的,它促進(jìn)了冰島的繁榮。使用地?zé)崮?/a>進(jìn)行循環(huán)供暖還有利于環(huán)境。地熱能和動(dòng)力能都被劃分為可再生的資源,相反,碳燃料如煤、油和天然氣就不是。地?zé)徇€可以減少對(duì)環(huán)境的損害,碳燃料就污染環(huán)境,給大氣帶入二氧化碳。2003年用于家庭供熱地?zé)崮芟喈?dāng)于燃燒646,000噸的油,地?zé)崮艿氖褂脺p少了國(guó)家二氧化碳的排放量(37%)。除了經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益外,地?zé)崮艿陌l(fā)展還推動(dòng)了冰島的社會(huì)生活水平的提高。人們首選在地?zé)峁?/a>區(qū)域生活。在首都地區(qū),鄉(xiāng)下城鎮(zhèn)都可以利用溫泉來(lái)滿足居室、溫室、學(xué)校、游泳池和其它像體育場(chǎng)館、旅游業(yè)以及小型工業(yè)的需要。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明這些區(qū)域提高了改進(jìn)了居民的健康狀況。
能量?jī)r(jià)格的平均化
能源價(jià)格的均等化是冰島長(zhǎng)久以來(lái)實(shí)行的一項(xiàng)政策。此項(xiàng)政策的實(shí)施也體現(xiàn)在很多方面,例如給用油供熱的家庭支付補(bǔ)助金。從1982年起,用電供熱的家庭也可以收到政府補(bǔ)助金。2002年,出臺(tái)了一種新的補(bǔ)助條例,每年補(bǔ)助大約是1500萬(wàn)美元,其中一小部分用來(lái)降低那些除了采用石油供暖以外,別無(wú)他法的地區(qū)的燃料價(jià)格。取暖費(fèi)不是單獨(dú)由能源價(jià)格決定的,因?yàn)楦骷腋鲬舻姆课莶槐M相同,尤其是老房子,還應(yīng)考慮到零星住戶和供暖系統(tǒng)的控制。居民的需要和習(xí)慣是不同的,因此,同一區(qū)域相等大小的兩個(gè)家庭的供熱價(jià)格可能就有很大的變化。最好的解決昂貴取暖費(fèi)的辦法應(yīng)該是家庭供熱系統(tǒng)的改進(jìn)或?qū)嵤┕?jié)省能源戰(zhàn)略。為了減少補(bǔ)貼,政府鼓勵(lì)那樣的改進(jìn)。
政府在開(kāi)發(fā)能源方面起的作用
正如研究各種利用地?zé)豳Y源方式一樣,政府部門已大力鼓勵(lì)地?zé)豳Y源的探索。這項(xiàng)工作國(guó)家電力局在20世紀(jì)40年代就開(kāi)始了,10年之后,交托給它的繼任者,1967年建立了國(guó)家能源局(Orkustofnun)。目的是獲取地?zé)豳Y源的資料,以及利用這種有利可圖的資源促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。這項(xiàng)研究在特別是在尋找替代家庭供熱資源方面取得了很大的成就。這個(gè)進(jìn)展能夠取得成功,應(yīng)該多虧于在國(guó)家能源局的有能力的科學(xué)家們和研究人員。現(xiàn)在,這項(xiàng)研究交托給冰島地質(zhì)調(diào)查局國(guó)家學(xué)會(huì),該協(xié)會(huì)2003年從國(guó)家能源局出來(lái)的。他們已經(jīng)研究了新的和有效的尋找地?zé)豳Y源的勘探技術(shù)。新技術(shù)促使了認(rèn)為沒(méi)有地?zé)豳Y源的區(qū)域地?zé)峁?/a>系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。冰島的地?zé)峁I(yè)發(fā)展很快,因此相比較而言,政府現(xiàn)在發(fā)揮的作用很小。而在開(kāi)發(fā)地?zé)?/a>方面,無(wú)論是已經(jīng)開(kāi)發(fā)利用的地?zé)犷I(lǐng)域,還是尋找新的領(lǐng)域,那些成功的巨型電力公司占領(lǐng)導(dǎo)地位。為了進(jìn)一步加快對(duì)地?zé)豳Y源的運(yùn)用,冰島政府已經(jīng)設(shè)立一個(gè)能源基金。它是于1967年通過(guò)兼并夠的前身電力基金和地?zé)峄鸲?。?jīng)過(guò)過(guò)去的10年,它已經(jīng)向那些探索與開(kāi)采地?zé)?/a>資源公司撥出很多貸款。當(dāng)開(kāi)采未能產(chǎn)生預(yù)期結(jié)果,貸款就被轉(zhuǎn)換成撥款。根據(jù)2003年新的能源條例,能源基金現(xiàn)在是歸國(guó)家能源部管理。
在最近的幾年里,地?zé)崮茉?/a>循環(huán)供暖的利用已經(jīng)成為首都區(qū)域人口增加的主要原因。人們正在從鄉(xiāng)村向著城市地區(qū)移動(dòng)。因?yàn)楦淖兞俗》糠绞?,在冰島所謂“冷”的地方地?zé)豳Y源的發(fā)現(xiàn),預(yù)計(jì)到今后的10年,循環(huán)供暖的地?zé)崮艿谋壤龑⒃黾拥搅?2%。市政當(dāng)局控制著國(guó)家較大的區(qū)域供熱服務(wù)公司。在鄉(xiāng)村建立了200個(gè)較小的供熱公司。最近冰島很多區(qū)域供暖系統(tǒng)所有權(quán)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)已經(jīng)初見(jiàn)成效。較大的公司購(gòu)買或兼并那些較小的供暖系統(tǒng)。同時(shí),市政管理公司同時(shí)經(jīng)營(yíng)區(qū)域供暖和供電。這樣的發(fā)展反映出國(guó)家能源市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)的增加。 雷克雅末區(qū)域供熱設(shè)施
當(dāng)少數(shù)官員住宅和70個(gè)私人住宅從地?zé)峋?/a>、接近雷克雅末老的地?zé)釡厝?/a>收到熱水時(shí),1930年雷克雅末開(kāi)始區(qū)域供熱。雷克拉未克地區(qū)供暖正式建立于1943年,那時(shí)熱水的產(chǎn)品開(kāi)始在領(lǐng)域,離城市18千米的地方。雷克雅末能源(Orkuveita Reykjavíkur)公司是1999年經(jīng)過(guò)雷克雅末區(qū)供熱和雷克雅末電力供應(yīng)兩家公司的合并成立的。公司負(fù)責(zé)分配和銷售熱水和電以及城市供水設(shè)施。公司有492名員工,2003年?duì)I業(yè)額為1億8千3百萬(wàn)美元。雷克雅末能源公司是冰島26個(gè)市政管理的地?zé)釁^(qū)域供熱系統(tǒng)中最大的。它利用了低溫區(qū)域,和27公里以外的Reykjavik附近區(qū)域以及Nesjavellir高溫田。在Nesjavellir,淡水在聯(lián)合發(fā)電站加熱。如今,雷克雅末能源公司有182,000人,加上6個(gè)鄰近的公司,其人數(shù)接近雷克雅末整個(gè)人口數(shù)量。
在過(guò)去的幾年中,雷克拉未克的能源通過(guò)接管一些南方和西部地區(qū)能源系統(tǒng)已經(jīng)擴(kuò)大了規(guī)模。一些是鄉(xiāng)村的小的系統(tǒng),但是其他的是國(guó)家地?zé)釁^(qū)域供熱系統(tǒng)中最大的。
Sudurnes 區(qū)域供暖 1977年,在Reykjanes半島的Svartsengi聯(lián)合發(fā)電站首次給Sudurnes 整個(gè)地區(qū)(Hitaveita Su?urnesja )建筑住宅供熱。這個(gè)發(fā)電站用240℃Svartsengi地?zé)崽?/a>的地?zé)猁}水加熱淡水,給區(qū)域住宅供熱同時(shí)也用它發(fā)電。Keflavik 機(jī)場(chǎng)和NATO 基地以及Reykjanes 半島的4個(gè)社區(qū)使用熱水和發(fā)電站輸送的電。發(fā)電站還為Hafnarfjordur提供供熱服務(wù)和供電。
電力發(fā)電
用地?zé)崮茉?/a>發(fā)電在近些年有了很大的進(jìn)展。由于冰島密集型產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,對(duì)電的需求也不斷的增加。 圖7說(shuō)明了1970-2005年的發(fā)展情況以及截至到2008年計(jì)劃發(fā)電情況。目前,地?zé)岚l(fā)電站現(xiàn)在裝機(jī)容量總計(jì)200 MWe 。2005年總的發(fā)電量是1,658 Gwh ,占國(guó)家總的發(fā)電量的19.1%?,F(xiàn)有發(fā)電站的擴(kuò)大和兩個(gè)新的發(fā)電站的在2006增加裝機(jī)容量達(dá)到210 MWe ,總的能量達(dá)到410 MWe 。
Krafla 發(fā)電站 冰島北部Krafla 發(fā)電站運(yùn)行于1977年。當(dāng)發(fā)電站開(kāi)始時(shí), 買了2個(gè)30 MWe的雙閃冷凝式汽輪機(jī)設(shè)備,但是,由于發(fā)電過(guò)程中出現(xiàn)了沒(méi)有預(yù)見(jiàn)到的困難,在頭20年,Krafla發(fā)電站只安裝了一個(gè)渦輪機(jī)。蒸汽的短缺是由火山活動(dòng)造成的。在活動(dòng)中,把火山氣注入到地熱儲(chǔ)集層的最有生產(chǎn)能量的層中。在一些生產(chǎn)井道內(nèi),污染導(dǎo)致操作故障,多數(shù)情況下是硅酸鐵絡(luò)合物快速剝落。污染還引起井的腐蝕,巖漿氣體的濃度已大幅度下降,現(xiàn)在儲(chǔ)熱層能夠在不發(fā)生硅酸鐵絡(luò)合物脫落的情況下生產(chǎn)出蒸汽。盡管發(fā)生了9次火山噴發(fā),最后一次火山噴發(fā)是1984年的9月,但是發(fā)電站成功地用一個(gè)渦輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。最初動(dòng)力發(fā)電只有8 MWe ,但是1982年達(dá)到了30 MWe 。Krafla 發(fā)電站的發(fā)電能力從1997 8 年的30 MWe增加到60 MWe ,準(zhǔn)備在進(jìn)行中增加發(fā)電站的產(chǎn)量,額外再增加40 MWe。還計(jì)劃在Krafla地區(qū)修建一個(gè)新的發(fā)電站。Krafla 發(fā)電站是目前國(guó)家動(dòng)力公司(Landsvirkjun)管理的。 2005年Krafla 發(fā)電站總的發(fā)電量是483 GWh。
Svartsengi發(fā)電站、Blue Lagoon和Reykjanes發(fā)電站 Sudurnes區(qū)域Svartsengi 聯(lián)合發(fā)電加熱開(kāi)采240℃、用大約三分之二的海水咸度的地?zé)嵯趟?。用幾個(gè)交換器將熱能傳送到淡水中。1999年改進(jìn)之后,開(kāi)始擴(kuò)張,Svartsengi發(fā)電站總的裝機(jī)能力達(dá)到了200 MWt的熱水產(chǎn)量,45 MWe來(lái)自發(fā)電量,8.4 MWe來(lái)自自低壓蒸汽機(jī)。 2005年Svartsengi發(fā)電站總的發(fā)電量是368 GWh。從Svartsengi溢出的廢鹽水放入地表池塘的一個(gè)叫作Blue Lagoon里。長(zhǎng)期以來(lái),使用Blue Lagoon水的人們受著牛皮癬和其他象濕疹一樣的皮膚病的折磨。他們從富含鹽的氧化硅中尋找治療作用。Blue Lagoon是冰島最有名的旅游區(qū),每年游客17萬(wàn)人,1999年6月,Blue Lagoon在距離原址800米處,新添了設(shè)備,包括室內(nèi)室外洗浴設(shè)備、蒸氣室、池塘和餐館。新的的設(shè)備受到了國(guó)際上的贊譽(yù),每年的旅游的人數(shù)呈增加趨勢(shì)。 在Reykjanes地?zé)釁^(qū),Sudurnes Regional Heating正在建一個(gè)新的發(fā)電站。第一階段,將會(huì)安裝兩臺(tái)50MWe的汽輪機(jī)。這個(gè)發(fā)電站將在2006年投產(chǎn),將來(lái)預(yù)計(jì)會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展到150Mwe.
Nesjavellir和Hellisheidi發(fā)電站
Husavik 發(fā)電站 在冰島北部的Husavik,當(dāng)Kalina binary-fluid 2 MWe 發(fā)電機(jī)投放市場(chǎng)時(shí),2000年中期開(kāi)始了電力發(fā)電。它是世界首家進(jìn)行電力發(fā)電的國(guó)家之一。這種發(fā)電機(jī)使用120℃的水作為能源給水和氨的混合劑加熱,在閉路管線內(nèi),這種混合物作為熱量交換機(jī)和汽輪機(jī)的驅(qū)動(dòng)液體。水氨混合物的沸點(diǎn)比水的底,通過(guò)把它從沸水降到80度能產(chǎn)生水蒸氣和氣體壓力,這樣發(fā)的電占了Husavik電力需求的3/4,發(fā)電站的熱水用來(lái)供應(yīng)城鎮(zhèn)的公共取暖和本地的游泳池.
地?zé)徙@井 為了滿足地?zé)豳Y源的需求,應(yīng)該考慮鉆井。鉆井是由商人企業(yè)承包實(shí)行的。冰島最大的鉆井公司,最近投資引進(jìn)了兩套高級(jí)的鉆井設(shè)備,這種鉆井設(shè)備能夠鉆進(jìn)4000米深的高溫區(qū)。圖8說(shuō)明了在過(guò)去的35年中,利用鉆井技術(shù)進(jìn)行勘探,尋找地下熱水和蒸汽的鉆井總深度。
深部資源的開(kāi)發(fā) 縱觀冰島今后的幾年鉆探項(xiàng)目(IDDP),在超臨界區(qū),預(yù)計(jì)在認(rèn)為前層下面有三個(gè)目前探查的地?zé)嵯到y(tǒng)的地層上鉆進(jìn)和測(cè)試一系列的鉆孔。這些系統(tǒng)位于Krafla、 Nesjavellir和Reykjanes 。為了開(kāi)采溫度達(dá)到600℃以上的熱水流體,要求鉆進(jìn)深度超過(guò)5公里。Deep Vision2000年招手進(jìn)行 IDDP項(xiàng)目。三個(gè)冰島最大的能源公司組成一個(gè)合作團(tuán):Sudurnes區(qū)域供熱公司、國(guó)家動(dòng)力公司和包含代表公股的國(guó)家能源局的能源公司。該項(xiàng)目的主要目的是提高高溫地?zé)豳Y源的經(jīng)濟(jì)效益。2003年,完成了涉及地球科學(xué)、場(chǎng)地選擇、鉆井技術(shù)、液體運(yùn)送、還評(píng)估的一個(gè)兩年的長(zhǎng)期可行性研究。這些報(bào)告對(duì)于IDDP項(xiàng)目網(wǎng)站上是可以找到的(www.iddp.is.)。根據(jù)這個(gè)項(xiàng)目的結(jié)果,2003年,Deep Vision決定進(jìn)入運(yùn)行階段并且尋找國(guó)際伙伴。Deep Vision 從一開(kāi)始就接受了IDDP項(xiàng)目包括的科學(xué)的論文。一個(gè)國(guó)際性的咨詢組織幫助Deep Vision進(jìn)行了科學(xué)的工程計(jì)劃編制,2001年獲得了國(guó)際大陸性科學(xué)項(xiàng)目(ICDP)的財(cái)政資助。SAGA討論了2002年舉辦的國(guó)際專題討論會(huì)上有關(guān)IDDP項(xiàng)目的鉆探和科學(xué)問(wèn)題。總而言之,研討會(huì)有大約來(lái)自12國(guó)國(guó)家的160位參與者。The recommendations to are described in SAGA報(bào)告描述了推薦的IDDP項(xiàng)目,這些在IDDP網(wǎng)站上可以查到。可行性報(bào)告中描述的模型說(shuō)明,相對(duì)于常規(guī)的地?zé)峋?/a>(一般2.5公里深)的產(chǎn)量,如果流體來(lái)自熱量超過(guò)450℃時(shí)的儲(chǔ)熱層,每個(gè)井的輸出量增加10倍是可能的。這是因?yàn)槌R界流體粘滯性和密度非常低,因此這樣的井中有特別高的水流速度是可能的。特別是冰島地?zé)崽?/a>輸出量接近5 MWe 的地?zé)峋?/a>。給定同一體積的流速,一眼在超臨界儲(chǔ)熱層溫度是430-550℃,壓力為23-26 MPa 的IDDP井預(yù)計(jì)產(chǎn)出50 MWe 。然而,達(dá)到這個(gè)條件需要鉆進(jìn)深度大于4公里??尚行匝芯窟€推斷出一眼5公里深的IDDP井用可以利用的技術(shù)是可以完成的,但是打這樣的深度生產(chǎn)井需要8-9億美元的費(fèi)用。一眼綜合勘查IDDP井(科研項(xiàng)目要求大量取芯),要花費(fèi)15.5百萬(wàn)美元。測(cè)試這樣的非傳統(tǒng)的地?zé)豳Y源,打深井還要考慮用冷水注入破碎的基巖,清除非常熱的儲(chǔ)熱層的熱量。還要加強(qiáng)滲透性實(shí)驗(yàn)的工作。在2003年12月,Deep Vision聯(lián)營(yíng)企業(yè)的一個(gè)成員,Sudurnes Regional Heating 提出,為了便于科學(xué)研究,讓IDDP將他們計(jì)劃的一眼探測(cè)井/生產(chǎn)井加深2.7公里 。這眼井位于大西洋中部的 Reykjanes 半島。它坐落于海洋中部熱液系統(tǒng)和巖漿系統(tǒng)的結(jié)合處,這個(gè)理想的位置適于進(jìn)行超臨界現(xiàn)象的研究。利用這個(gè)空前未有的調(diào)查機(jī)會(huì) ,來(lái)自12個(gè)以上不同國(guó)家的調(diào)查者們,計(jì)劃進(jìn)行一個(gè)綜合的科學(xué)研究項(xiàng)目。其它利用
產(chǎn)業(yè)的利用
(1)位于Namafjall高溫地?zé)?/a>田附近的硅藻土工廠(在Myvatn湖)始建于1967年。該工廠每年生產(chǎn)約28000噸用于出口的硅藻土濾紙。由于環(huán)境和市場(chǎng)方面的原因,在2004年底該工廠被迫關(guān)閉。硅藻土工廠雇傭了約50名職工,且是世界上最大的地熱流產(chǎn)業(yè)使用者之一。生產(chǎn)硅藻土濾紙的原材料是Myvatn湖湖底的硅藻土。該工廠每年消耗約230000噸的地熱流(壓力為10bar,溫度為180℃),主要用于硅藻土烘干。每年相應(yīng)的能量消耗為444TJ。
(2)位于冰島西部Reykholar地區(qū)的海藻制造廠(Thorverk公司)直接利用地?zé)?/a>資源進(jìn)行生產(chǎn)。Thorverk公司通過(guò)使用專用的海藻收割船,收割冰島西北部Breidafjordur河河底的海藻。把海藻運(yùn)送至堤岸后,立即對(duì)其進(jìn)行切割并通過(guò)使用一種帶式干燥機(jī)對(duì)其進(jìn)行烘干,該干燥機(jī)主要利用地?zé)崴?/a>熱交換的原理,使干燥機(jī)內(nèi)部溫度達(dá)到85℃。自從1976年以來(lái)該工廠開(kāi)始投入生產(chǎn),利用107℃的地?zé)崴?/a>(34 l/sec)對(duì)海藻進(jìn)行烘干,每年能夠生產(chǎn)約2000至4000噸的墨角藻和海藻粉。經(jīng)鑒定,海藻產(chǎn)品被認(rèn)為是有機(jī)的。該工廠每年消耗的地?zé)崮芗s為150TJ (3)Reykjanes半島的一個(gè)食鹽生產(chǎn)工廠利用地?zé)崮苌a(chǎn)食鹽已有數(shù)年的歷史。該工廠通過(guò)利用地?zé)猁u水和海水,能夠生產(chǎn)當(dāng)?shù)夭遏~(yú)業(yè)使用的工業(yè)用鹽以及用于出口的鈉含量低的食用鹽。該工廠在后幾年并沒(méi)有持續(xù)生產(chǎn)食用鹽產(chǎn)品。
(4)自從1986年以來(lái),位于冰島南部Grimsnes地區(qū)Haedarendi地?zé)崽?/a>的一個(gè)工廠,利用地熱流能夠生產(chǎn)商業(yè)上使用的液態(tài)二氧化碳。Haedarendi地?zé)崽锏?a href="http://x3sfp.cn/t/熱流.html" >熱流的溫度為160℃(中等溫度),且地?zé)崃鞯臍怏w含量非常高(按重量計(jì)算約占1.4%)。地?zé)峋?/a>排出的氣體幾乎全是純二氧化碳(硫化氫的濃度僅約為300ppm)。在地?zé)峋哉舭l(fā)之前,地?zé)峋鞒龅囊后w能夠產(chǎn)生大量的碳酸鈣水垢。通過(guò)把由兩根同軸鋼管制成的250米長(zhǎng)的熱交換器下入地?zé)峋校軌虮苊?a href="http://x3sfp.cn/t/水井.html" >水井中產(chǎn)生水垢。通過(guò)內(nèi)管把冷水泵送至地表,通過(guò)該過(guò)程能使地?zé)崃骼鋮s,并能夠增大碳酸鈣的溶解性。因此,避免了水垢的形成。該工廠每年利用約6 l/sec的地?zé)崃?,能夠生產(chǎn)約2000噸的液態(tài)二氧化碳。在溫室生產(chǎn)碳酸鹽飲料以及其它領(lǐng)域都能用到該產(chǎn)品。
(5)在冰島利用地?zé)崮芎娓婶~(yú)干產(chǎn)品已有約25年的歷史。地?zé)崮艿闹饕獞?yīng)用包括咸魚(yú)干、鱈魚(yú)頭、鱈魚(yú)干和其它產(chǎn)品的烘干。直到近年來(lái),人們采用傳統(tǒng)的風(fēng)干方法來(lái)風(fēng)干鱈魚(yú)頭,即把鱈魚(yú)頭懸掛在戶外的樹(shù)干上。由于冰島的氣候條件變化無(wú)常,在室內(nèi)對(duì)鱈魚(yú)頭進(jìn)行烘干是更適宜的。鱈魚(yú)頭的烘干過(guò)程如下:通過(guò)加熱氣體把鱈魚(yú)頭吹干,去除原材料的水份。目前,約有20個(gè)小公司對(duì)鱈魚(yú)頭采用室內(nèi)烘干,其中,有17個(gè)公司利用了地?zé)釤崴?個(gè)公司利用了地?zé)崃?。烘干的鱈魚(yú)頭的年出口量約為15000噸。這些產(chǎn)品主要被船運(yùn)至尼日利亞。在2001年,約2百萬(wàn)噸的地?zé)崴?/a>被用于魚(yú)干產(chǎn)品生產(chǎn),消耗的地?zé)崮芗s為550TJ。
(6)此外,在冰島寵物食品烘干是一個(gè)新興起的行業(yè),每年寵物食品產(chǎn)品約為500噸。其它小規(guī)模地?zé)崮艿墓I(yè)利用包括:Hveragerdi地區(qū)汽車輪胎的胎面翻新和毛線洗滌;Myvatn地區(qū)水泥磚的固化以及利用地?zé)崃鬟M(jìn)行面包烘干。冰島每年用于加熱目的而消耗的地?zé)崮芗s為1600TJ。
除了上述地?zé)崮艿睦靡酝猓?a href="http://x3sfp.cn/t/溫室.html" >溫室加熱是冰島最古老和最主要的地?zé)崮軕?yīng)用之一。近年來(lái),天然溫暖的土壤常被用于種植馬鈴薯和其它蔬菜。冰島利用地?zé)崮苓M(jìn)行溫室加熱開(kāi)始于1924年。冰島的大多數(shù)溫室都位于冰島南部,且大多數(shù)是用玻璃密封的。近年來(lái),電照明應(yīng)用的增加延長(zhǎng)了植物的生長(zhǎng)期,改善了溫室的利用。政府在電照明領(lǐng)域的投資能夠促進(jìn)溫室的發(fā)展。由于在Haedarendi地區(qū)的地?zé)峁S能夠產(chǎn)生CO2,溫室中富存CO2是很普遍的。
溫室產(chǎn)品包括各種蔬菜(如西紅柿、黃瓜和紅辣椒等)和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求的各種開(kāi)花植物(如玫瑰和盆栽植物等)。在1990年-2000年期間,每年溫室(玻璃密封)的總面積增加1.9%。在2002年,溫室總面積約為195000米2。其中,55%的溫室被用于種植蔬菜,45%的溫室被用于種植各種開(kāi)花植物。由于進(jìn)口產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)日益激烈以及人工照明的使用有可能增加溫室的生產(chǎn)率,將來(lái),盡管溫室的總產(chǎn)量不斷增加,但溫室的總面積將逐漸減少。利用地?zé)崴?/a>對(duì)土壤加熱,能夠增強(qiáng)戶外不同位置的種植產(chǎn)量,尤其是在早春期間。對(duì)土壤進(jìn)行加熱能夠使土壤更加肥沃,從而使種植者能夠源源不斷地把蔬菜運(yùn)送至市場(chǎng)。調(diào)查結(jié)果顯示,約105000米2的田地是通過(guò)地?zé)豳Y源加熱的。由于通過(guò)低造價(jià)的塑料大棚通常也能夠獲得類似的產(chǎn)量,因此土壤加熱并沒(méi)有得到廣泛推廣。據(jù)調(diào)查顯示,冰島每年溫室種植消耗的總地?zé)崮芗s為940TJ。
養(yǎng)殖業(yè)
在20世紀(jì)80年代中葉,冰島漁場(chǎng)的數(shù)量不斷增加。在某一時(shí)間內(nèi)有超過(guò)100個(gè)漁場(chǎng)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn),且大多數(shù)漁場(chǎng)是小型的。早期漁場(chǎng)行業(yè)遇到了問(wèn)題且多數(shù)被迫關(guān)閉。自從1992年以來(lái),漁場(chǎng)產(chǎn)量開(kāi)始逐漸增加。在2002年,50多個(gè)漁場(chǎng)的總產(chǎn)量約為4000噸。其中,鮭魚(yú)是主要的養(yǎng)殖物種,其產(chǎn)量占漁場(chǎng)總產(chǎn)量的70%,但紅點(diǎn)鮭和鱒魚(yú)的產(chǎn)量也逐漸增加。
最初,冰島的漁場(chǎng)主要以海岸養(yǎng)殖為基礎(chǔ)。在熱交換器中,20-50℃的地?zé)崴1挥糜诩訜岬◤?℃加熱至12℃)。這就需要大量的淡水和海水,在很大程度上增加了養(yǎng)殖成本。然而,該處理過(guò)程仍被普遍應(yīng)用,尤其是鱒魚(yú)養(yǎng)殖。通過(guò)把純氧注入淡水能夠降低電消耗。沿海岸浮置的籠形漁場(chǎng)變得越來(lái)越普遍,且比海岸養(yǎng)殖的漁場(chǎng)更經(jīng)濟(jì)(養(yǎng)殖鮭魚(yú))。通過(guò)海岸漁場(chǎng)養(yǎng)殖鮭魚(yú)數(shù)年后發(fā)現(xiàn),這種養(yǎng)殖方法并不十分經(jīng)濟(jì)。冰島每年漁場(chǎng)消耗的總地?zé)崮転?680TJ,其中,65%的地?zé)崮鼙挥糜陴B(yǎng)殖鱒魚(yú)。將來(lái),冰島漁場(chǎng)的產(chǎn)量將逐漸增加,這表明未來(lái)將利用更多的地?zé)崮?,尤其是鮭魚(yú)養(yǎng)殖。
洗浴
直到20世紀(jì)初期,冰島地?zé)崮艿睦脙H限于游泳、衣服洗滌和烹飪。在這些領(lǐng)域地?zé)崮艿南娜允欠浅>薮蟮?。除了?chǎng)地供熱和發(fā)電以外,游泳池池水加熱是最主要的地?zé)崮芾?/a>之一。在冰島約有160個(gè)游泳池,其中,有130個(gè)游泳池利用地?zé)崮芗訜?/a>。以游泳池的總表面積為基礎(chǔ),89%的游泳池是通過(guò)地?zé)峒訜幔?%的游泳池是通過(guò)電加熱和4%的游泳池是通過(guò)燃油加熱的。
在利用地?zé)崮芗訜?/a>的游泳池當(dāng)中,約100個(gè)游泳池是公用的,約30個(gè)游泳池處于學(xué)校和其他機(jī)構(gòu)。游泳池的總表面積約為28000米2。大多數(shù)公共游泳池是全年開(kāi)放的露天游泳池。游泳池主要用于娛樂(lè)目的,同時(shí)也用于游泳訓(xùn)練。在冰島游泳是非常流行的,且近年來(lái)去游泳池游泳的人數(shù)逐漸增加。在2002年,冰島人去游泳池的平均次數(shù)為15次。在Reykjavik地區(qū)有10個(gè)公共的露天游泳池和3個(gè)室內(nèi)游泳池。最大的游泳池位于Laugardallaug地區(qū),其總面積為1500米2(另加5個(gè)熱浴盆),水溫為35-42℃。其他地?zé)崮艿谋=±檬荁lue 瀉湖(Blue Lagoon),Hveragerdi地區(qū)的保健設(shè)施包括地?zé)嵴惩链u和水處理設(shè)備。水保健領(lǐng)域最近的開(kāi)發(fā)是Bjarnarflag地區(qū)的游泳設(shè)施(通過(guò)水井抽取地?zé)崴?/div>
每年加熱表面積為1平米的游泳池池水所需的地?zé)崴疄?20米3,消耗的地?zé)崮転?0000MJ。這表明,對(duì)80-100個(gè)單純家庭住所供熱而言,一種新型的需要更多熱水的中型游泳池是必需的。在冰島每年用于游泳池加熱所消耗的地?zé)崴偭考s 為6500000米3 ,每年消耗的地?zé)崮転?200TJ。
雪融化
在冬季,地?zé)崮芤脖挥糜诩訜崧访婧腿诨e雪。自20世紀(jì)80年代以來(lái),利用地?zé)崮苓M(jìn)行積雪融化逐漸得到推廣。家庭用約35℃的水常被用于人行道和停車場(chǎng)除冰。當(dāng)路面冰層較厚時(shí),大多數(shù)雪融化系統(tǒng)都有可能使用溫度為80℃的熱水進(jìn)行除冰。在Reykjavik市市中心地區(qū),在人行道和街道地下安裝了一種雪融化系統(tǒng),其覆蓋面積為40000米3。該雪融化系統(tǒng)的輸出熱量被設(shè)計(jì)為180W/m2。在冰島雪融化系統(tǒng)的總面積約為740000米2,在Reykjavik地區(qū)雪融化系統(tǒng)的總面積約為 550000米2。年能量消耗取決于氣候條件,但年均消耗量為430kWh/ m2 。每年用于積雪融化所需的地?zé)崮芗s為1150TJ。超過(guò)50%的能量來(lái)自供熱系統(tǒng)的回流水。
近年來(lái),僅地下熱水或熱液集中于深度低于3km位置的地區(qū)的地?zé)崮苁墙?jīng)濟(jì)可用的。地源熱泵的使用改變了地?zé)崮艿慕?jīng)濟(jì)模式。在這種情況下,地球是用于供熱和/或吸熱設(shè)備的熱源(取決于氣候條件)。這就使地球上所有的國(guó)家都有可能使用地熱源進(jìn)行加熱和/或冷卻。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是,基本上在任何地區(qū)都能夠使用地源熱泵。由主要石油生產(chǎn)國(guó)的政治動(dòng)蕩引起的石油價(jià)格的波動(dòng),促使各國(guó)政府著重于開(kāi)發(fā)本國(guó)能源,來(lái)滿足各自基本的能源需求。近年來(lái),歐洲電力市場(chǎng)違規(guī)的開(kāi)發(fā)以及電力網(wǎng)的集成化,使消費(fèi)者的用電費(fèi)用變得越來(lái)越不穩(wěn)定。因此,這就使得一些平常用電力供熱的國(guó)家用地源熱泵供熱替代了電力供熱。