冰岛地热资源开发利用概况

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1、冰岛地热资源开发利用概述一、冰岛自然地理与地质背景冰岛位于北大西洋靠近北极圈的海域，是欧洲第二大岛国.全国 面积为10。3万km2，人口约30万.岛内年均降雨量为2000mm，水资 源丰富，人均拥有水资源是欧洲人均水量的600倍.岛内冰川与火山并 存，地震与地热挛生，全岛11.5%的土地为冰川所覆盖，岛内有火山 200多座，其中活火山30余座，仅历史上有记载的火山喷发就有150 多次，火山地形地貌比比皆是。冰岛位于北美和欧亚构造板块的边界 地带，在地质年代上是比较年轻的国家，两个板块每年以2cm的速 度飘离，是地球上能在海平面以上看到山脉漂流的很少的几个地方之 一.特殊的地质构造造就了冰岛地下

2、热流滚滚，成为世界上地热资源最 丰富的国家。二、冰岛地热资源概况1. 地热资源分布特征冰岛对地热温度的分类指标与其他国家 有所不同，冰岛将热流处在地下1000米左右、温度低于150C的地 区定为低温地区；超过地下1000米、温度高于200C的地区属于高温 区。冰岛地热田的分布与火山位置密切相关.在从西南向东北斜穿全 岛的火山带上，分布着26个温度达到250C的高温蒸气田，约250 个温度不超过150C的低温地热田。天然温泉800余处。低温体系分 布于火山区的外围。较大的低温体系主要位于冰岛南部的火山区的侧 面，而小一些的可在冰岛的任何地方找到。表面上，低温活动是以热 或沸腾的泉水形式出现，但也

3、有些不存在表面的表现形式。冰岛地学 研究认为这种低温活动的热源来自于非正常的热外壳.持续不断的地 壳活动而产生的断层和裂缝，为低温体系的水循环提供了通道。降水 大多数从高山地带渗透到1-3千米深的基岩，在那受岩浆加热,随后由 于密度减小上升至表面。高温活动地区位于活火山地带或其他边缘地 带的内部。它们大多处于高处地带，岩石的地质年龄非常年轻，渗透 性好，由于地形高和基岩的可渗透性，在高温区地下水埋藏深。高温 活动区地表有大量的蒸气排出，蒸汽中的硫化氢会被大气中的氢气所 氧化，或变成硫磺储存在出口周围或变成酸雨。这种系统通常在岩浆 入侵时变浅。当在高温系统和中央复杂火山入侵联系在一起时侵入岩 浆

4、往往形成浅层的岩浆房。依靠静力水的压力来达到水的沸点，随着 温度升高，压力增加,沸点最高温度记录为380C。2. 冰岛地热资源总量评价冰岛最新地热资源研究成果:冰岛 地壳厚度0-10公里范围的地热资源含量为3亿TWH（地热能源， 1TWH相当于一亿度电）；地壳厚度03公里范围内的地热含量为3 千万个TWH；技术上可利用率为1百万TWH.若将全部地热能用来 发电，每年可发电800多亿度。三、冰岛地热资源开发利用现状从15世纪开始，冰岛人就懂得利用地热资源为生产生活服务。进入20世纪以来，开始大规模地利用地热资源供热和发电。据统计 资料,2003年用于家庭供热地热能相当于燃烧64.6万吨的油，与过

5、去家 庭使用石油供暖相比较相当于每人每年节省两吨石油。冰岛在长期利 用地热过程中，摸索出一套科学高效的使用方法：从地热井中抽出高 温热水和蒸气，经分离后,蒸气带动涡轮机发电，作为第一使用阶梯； 高温热水将引入的低温地表水(多为湖水)加热至80C左右后输入市 区，供民居和游泳池采暖和融雪之用，为第二使用阶梯；冷却后的地 热水含有大量对人体有益的矿物质，引入温泉疗养区用于洗浴保健， 发展旅游,形成第三使用阶梯；此后的地热水温度依然较高，经处理 后通常用于绿色温室或鱼苗养殖厂供暖，从而形成第四使用阶梯。目 前，地热能还广泛用于温室种植养殖业、工厂烘干、雪融化、洗浴与 旅游服务等诸多产业。1.冰岛90

6、%以上的家庭使用地热资源取暖。早在20世纪初， 冰岛首都雷克雅未克市政府就开始有计划地使用地热资源为城市进 行区域供暖。目前，该市已拥有10个自动化热力站，供热管道400 多公里，首都地区近20万居民已全部实现了地热供暖。目前,在冰岛 除了 26个市政管理的为城市进行区域供热供暖的系统外，还有建有 200个较小的乡村供热公司。环绕冰岛农村的许多有温泉的社区也修 建了他们的供热配电系统或者成功地打了热水井，开采出稳定量的热 水。这些系统中较大的有 Olafsfjordur(1944)、Hveragerdi( 1974)、Selfoss (1948)还Saudarkrokur(1953).另外，社

7、区学校也相应地建在热水供 应源的附近为取暖和游泳的实现提供了可能.目前,全冰岛87%的家庭 实现了地热取暖，仅此一项，全国每年即可节约燃料开支上亿美元。2.地热发电占国家总发电量的30%以上。冰岛是利用地热发 电较早的国家之一，由于冰岛密集型产业发展迅速，对电的需求也不 断的增加，在近些年用地热能源发电又有了很大的进展。目前，地热 发电站装机容量超过600MW，占国家总发电量近30%,其他70%左 右为水力发电，因此全国的电力均为清洁能源供给。电力生产带动了 以铝业为龙头的高耗能产业的发展。截至2004年，冰岛出口铝产品的 数额占其总出口额的25%,预计到2008年将接近总额的50%，超过 1

8、0亿美元，从而使冰迈入世界铝业生产大国的行列。3.温室种植和渔业养殖。冰岛气候寒冷，可耕地面积仅占国 土总面积的1%，粮食、蔬菜、水果曾严重依赖进口。1924年起，冰 岛开始尝试建设地热绿色温室，发展生态农副业，获得成功。1990 2000年，每年温室的总面积增加1。9%.2002年，全国绿色温室总 面积达19。5万平米，生产的西红柿、黄瓜可满足国内70%的市场需 求。依靠地热温室种植，冰岛已成为欧洲最大的香蕉种植出口国。20 世纪80年代中期开发的地热养殖业，通过缩短鱼苗孵化和生长周期， 提高产量，大大加速了冰渔业的发展。目前，冰已拥有热水鱼苗场 50个，年养殖鱼苗4000多吨，捕鱼量近20

9、0万吨，是世界人均捕鱼 量最高的国家。4.洗浴保健和特色旅游业。游泳池池水加热是最主要的地热能 利用之一。在冰岛约有160个游泳池，其中，有130个游泳池利用地 热能加热。大多数公共游泳池是全年开放的露天游泳池，游泳池主要 用于娱乐和游泳训练.冰岛拥有火山口、熔岩流、热气孔、热泥池以 及间歇泉等独特的火山景观.英语“间歇泉(Geyser)一词即源自冰岛 语。冰岛依赖独特的地貌和众多温泉疗养保健区，每年吸引着大量外 国游客，2004年赴冰岛旅游人数已逾百万，其特色旅游前景十分看好。 冰岛蓝湖温泉胜地即是游客必去的一站，蕴含丰富矿物质的蓝湖温泉 其实是地热发电厂利用后的地热水形成的天然泻湖.5.工

10、业生产的利用.冰岛西部Reykholar地区的海藻制造厂（Thorverk公司）直接利用地热资源进行生产。Thorverk公司通过使 用专用的海藻收割船，收割冰岛西北部Breidafjordur河河底的海藻。 自1976年该工厂投入生产以来，利用107C的地热水（34l/sec）对海 藻进行烘干，每年生产约2000至4000吨的墨角藻和海藻粉.冰岛 南部Grimsnes地区Haedarendi地热田的一个工厂，利用地热流生产 商业上使用的液态二氧化碳。该工厂每年利用约6 l/sec的地热流，能 够生产约2000吨的液态二氧化碳。在冰岛利用地热能烘干鱼干产品已有约25年的历史，主要包括咸鱼干、鳕

11、鱼头、鳕鱼干和其它产 品的烘干。因烘干的鳕鱼头年出口量达15000吨。宠物食品烘干是一 个新兴起的行业，每年宠物食品产品约为500吨.6.道路融雪。自20世纪80年代以来，在冬季，地热能用于加 热路面和融化积雪逐渐得到推广，家庭用约35C的水进行人行道和 停车场除冰。当路面冰层较厚时，大多数雪融化系统都有可能使用温 度为80C的热水进行除冰。冰岛全国雪融化系统的总面积约为74万 m2。首都雷克雅未克地区雪融化系统的总面积约为55万m2。在市中 心地区,人行道和街道地下安装了一种雪融化系统，其覆盖面积为4 万m2 .雪融化系统所消耗能量主要来自地热供热系统的回流水.冰岛 凯夫拉维克机场的融雪跑道是世界上地热融雪利用的典范。