冰島地熱資源開發利用概況

冰島地熱資源開發利用概況

一、冰島自然地理與(yu) 地質背景

冰島位於(yu) 北大西洋靠近北極圈的海域,是歐洲第二大島國。全國麵積為(wei) 10.3萬(wan) km2，人口約30萬(wan) 。島內(nei) 年均降雨量為(wei) 2000mm，水資源豐(feng) 富，人均擁有水資源是歐洲人均水量的600倍。島內(nei) 冰川與(yu) 火山並存，地震與(yu) 地熱孿生，全島11.5％的土地為(wei) 冰川所覆蓋，島內(nei) 有火山200多座，其中活火山30餘(yu) 座，僅(jin) 曆*有記載的火山噴發就有150多次，火山地形地貌比比皆是。冰島位於(yu) 北美和歐亞(ya) 構造板塊的邊界地帶，在地質年代上是比較年輕的國家，兩(liang) 個(ge) 板塊每年以2cm的速度飄離，是地球上能在海平麵以上看到山脈漂流的很少的幾個(ge) 地方之一。特殊的地質構造造就了冰島地下熱流滾滾，成為(wei) 世界上地熱資源豐(feng) 富的國家。

二、冰島地熱資源概況

1．地熱資源分布特征 冰島對地熱溫度的分類指標與(yu) 其他國家有所不同，冰島將熱流處在地下1000米左右、溫度低於(yu) 150℃的地區定為(wei) 低溫地區; 超過地下1000米、溫度高於(yu) 200℃的地區屬於(yu) 高溫區。冰島地熱田的分布與(yu) 火山位置密切相關(guan) 。在從(cong) 西南向東(dong) 北斜穿全島的火山帶上，分布著26個(ge) 溫度達到250℃的高溫蒸氣田，約250個(ge) 溫度不超過150℃的低溫地熱田。天然溫泉800餘(yu) 處。低溫體(ti) 係分布於(yu) 火山區的外圍。較大的低溫體(ti) 係主要位於(yu) 冰島南部的火山區的側(ce) 麵，而小一些的可在冰島的任何地方找到。表麵上，低溫活動是以熱

或沸騰的泉水形式出現，但也有些不存在表麵的表現形式。冰島地學研究認為(wei) 這種低溫活動的熱源來自於(yu) 非正常的熱外殼。持續不斷的地殼活動而產(chan) 生的斷層和裂縫，為(wei) 低溫體(ti) 係的水循環提供了通道。降水大多數從(cong) 高山地帶滲透到1-3千米深的基岩，在那受岩漿加熱，隨後由於(yu) 密度減小上升至表麵。高溫活動地區位於(yu) 活火山地帶或其他邊緣地帶的內(nei) 部。它們(men) 大多處於(yu) 高處地帶，岩石的地質年齡非常年輕，滲透性好，由於(yu) 地形高和基岩的可滲透性，在高溫區地下水埋藏深。高溫活動區地表有大量的蒸氣排出，蒸汽中的硫化氫會(hui) 被大氣中的氫氣所氧化，或變成硫磺儲(chu) 存在出口周圍或變成酸雨。這種係統通常在岩漿入侵時變淺。當在高溫係統和中央複雜火山入侵在一起時侵入岩漿往往形成淺層的岩漿房。依靠靜力水的壓力來達到水的沸點，隨著溫度升高，壓力增加，沸點高溫度記錄為(wei) 380℃。

2．冰島地熱資源總量評價(jia) 冰島新地熱資源研究成果：冰島地殼厚度0-10公裏範圍的地熱資源含量為(wei) 3億(yi) TWH(地熱能源，1TWH相當於(yu) 一億(yi) 度電)；地殼厚度0-3公裏範圍內(nei) 的地熱含量為(wei) 3千萬(wan) 個(ge) TWH；技術上可利用率為(wei) 1百萬(wan) TWH。若將全部地熱能用來發電，每年可發電800多億(yi) 度。

三、冰島地熱資源開發利用現狀

從(cong) 15世紀開始，冰島人就懂得利用地熱資源為(wei) 生產(chan) 生活服務。進入20世紀以來，開始大規模地利用地熱資源供熱和發電。據統計資料，2003年用於(yu) 家庭供熱地熱能相當於(yu) 燃燒64.6萬(wan) 噸的油，與(yu) 過去家庭使用石油供暖相比較相當於(yu) 每人每年節省兩(liang) 噸石油。冰島在長

期利用地熱過程中，摸索出一套科學的使用方法：從(cong) 地熱井中抽出高溫熱水和蒸氣，經分離後，蒸氣帶動渦輪機發電，作為(wei) *使用階梯；高溫熱水將引入的低溫地表水（多為(wei) 湖水）加熱至80℃左右後輸入市區，供民居和遊泳池采暖和融雪之用，為(wei) 第二使用階梯；冷卻後的地熱水含有大量對人體(ti) 有益的礦物質，引入溫泉療養(yang) 區用於(yu) 洗浴保健，發展旅遊，形成第三使用階梯；此後的地熱水溫度依然較高，經處理後通常用於(yu) 綠色溫室或魚苗養(yang) 殖廠供暖，從(cong) 而形成第四使用階梯。目前，地熱能還廣泛用於(yu) 溫室種植養(yang) 殖業(ye) 、工廠烘幹、雪融化、洗浴與(yu) 旅遊服務等諸多產(chan) 業(ye) 。

1．冰島90%以上的家庭使用地熱資源取暖。早在20世紀初，冰島首都雷克雅未克市政府就開始有計劃地使用地熱資源為(wei) 城市進行區域供暖。目前，該市已擁有10個(ge) 自動化熱力站，供熱管道400多公裏，首都地區近20萬(wan) 居民已全部實現了地熱供暖。目前，在冰島除了26個(ge) 市政管理的為(wei) 城市進行區域供熱供暖的係統外，還有建有200個(ge) 較小的鄉(xiang) 村供熱公司。環繞冰島農(nong) 村的許多有溫泉的社區也修建了他們(men) 的供熱配電係統或者成功地打了熱水井，開采出穩定量的熱水。這些係統中較大的有Olafsfjordur（1944）、Hveragerdi（1974）、Selfoss（1948）還Saudarkrokur（1953）。另外，社區學校也相應地建在熱水供應源的附近為(wei) 取暖和遊泳的實現提供了可能。目前，全冰島87%的家庭實現了地熱取暖，*一項，全國每年即可節約燃料開支上億(yi) 美元。

2．地熱發電占國家總發電量的30%以上。冰島是利用地熱發

電較早的國家之一，由於(yu) 冰島密集型產(chan) 業(ye) 發展迅速，對電的需求也不斷的增加，在近些年用地熱能源發電又有了很大的進展。目前，地熱發電站裝機容量超過600MW，占國家總發電量近30％，其他70%左右為(wei) 水力發電，因此全國的電力均為(wei) 清潔能源供給。電力生產(chan) 帶動了以鋁業(ye) 為(wei) 的高耗能產(chan) 業(ye) 的發展。截至2004年，冰島出口鋁產(chan) 品的數額占其總出口額的25%，預計到2008年將接近總額的50%，超過10億(yi) 美元，從(cong) 而使冰邁入世界鋁業(ye) 生產(chan) 大國的行列。

3．溫室種植和漁業(ye) 養(yang) 殖。冰島氣候寒冷，可耕地麵積僅(jin) 占國土總麵積的1%，糧食、蔬菜、水果曾嚴(yan) 重依賴進口。1924年起，冰島開始嚐試建設地熱綠色溫室，發展生態農(nong) 副業(ye) ，獲得成功。1990-2000年，每年溫室的總麵積增加1.9%。2002年，全國綠色溫室總麵積達19.5萬(wan) 平米，生產(chan) 的西紅柿、黃瓜可滿足國內(nei) 70%的市場需求。依靠地熱溫室種植，冰島已成為(wei) 歐洲大的香蕉種植出口國。20世紀80年代中期開發的地熱養(yang) 殖業(ye) ，通過縮短魚苗孵化和生長周期，提高產(chan) 量，大大加速了冰漁業(ye) 的發展。目前，冰已擁有熱水魚苗場50個(ge) ，年養(yang) 殖魚苗4000多噸，捕魚量近200萬(wan) 噸，是世界人均捕魚量高的國家。

4．洗浴保健和特色旅遊業(ye) 。遊泳池池水加熱是主要的地熱能利用之一。在冰島約有160個(ge) 遊泳池，其中，有130個(ge) 遊泳池利用地熱能加熱。大多數公共遊泳池是全年開放的露天遊泳池，遊泳池主要用於(yu) 娛樂(le) 和遊泳訓練。冰島擁有火山口、熔岩流、熱氣孔、熱泥池以及間歇泉等*的火山景觀。

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