冰島地熱資源開發(fā)利用概況

一、冰島自然地理與地質(zhì)背景

冰島位于北大西洋靠近北極圈的海域,是歐洲第二大島國。全國面積為10.3萬km2，人口約30萬。島內(nèi)年均降雨量為2000mm，水資源豐富，人均擁有水資源是歐洲人均水量的600倍。島內(nèi)冰川與火山并存，地震與地熱孿生，全島11.5％的土地為冰川所覆蓋，島內(nèi)有火山200多座，其中活火山30余座，僅歷*有記載的火山噴發(fā)就有150多次，火山地形地貌比比皆是。冰島位于北美和歐亞構(gòu)造板塊的邊界地帶，在地質(zhì)年代上是比較年輕的國家，兩個板塊每年以2cm的速度飄離，是地球上能在海平面以上看到山脈漂流的很少的幾個地方之一。特殊的地質(zhì)構(gòu)造造就了冰島地下熱流滾滾，成為世界上地熱資源豐富的國家。

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其他國家有所不同，冰島將熱流處在地下1000米左右、溫度低于150℃的地區(qū)定為低溫地區(qū); 超過地下1000米、溫度高于200℃的地區(qū)屬于高溫區(qū)。冰島地熱田的分布與火山位置密切相關(guān)。在從西南向東北斜穿全島的火山帶上，分布著26個溫度達到250℃的高溫蒸氣田，約250個溫度不超過150℃的低溫地熱田。天然溫泉800余處。低溫體系分布于火山區(qū)的外圍。較大的低溫體系主要位于冰島南部的火山區(qū)的側(cè)面，而小一些的可在冰島的任何地方找到。表面上，低溫活動是以熱

或沸騰的泉水形式出現(xiàn)，但也有些不存在表面的表現(xiàn)形式。冰島地學研究認為這種低溫活動的熱源來自于非正常的熱外殼。持續(xù)不斷的地殼活動而產(chǎn)生的斷層和裂縫，為低溫體系的水循環(huán)提供了通道。降水大多數(shù)從高山地帶滲透到1-3千米深的基巖，在那受巖漿加熱，隨后由于密度減小上升至表面。高溫活動地區(qū)位于活火山地帶或其他邊緣地帶的內(nèi)部。它們大多處于高處地帶，巖石的地質(zhì)年齡非常年輕，滲透性好，由于地形高和基巖的可滲透性，在高溫區(qū)地下水埋藏深。高溫活動區(qū)地表有大量的蒸氣排出，蒸汽中的硫化氫會被大氣中的氫氣所氧化，或變成硫磺儲存在出口周圍或變成酸雨。這種系統(tǒng)通常在巖漿入侵時變淺。當在高溫系統(tǒng)和中央復雜火山入侵在一起時侵入巖漿往往形成淺層的巖漿房。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380℃。

2．冰島地熱資源總量評價 冰島新地熱資源研究成果：冰島地殼厚度0-10公里范圍的地熱資源含量為3億TWH(地熱能源，1TWH相當于一億度電)；地殼厚度0-3公里范圍內(nèi)的地熱含量為3千萬個TWH；技術(shù)上可利用率為1百萬TWH。若將全部地熱能用來發(fā)電，每年可發(fā)電800多億度。

三、冰島地熱資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

從15世紀開始，冰島人就懂得利用地熱資源為生產(chǎn)生活服務(wù)。進入20世紀以來，開始大規(guī)模地利用地熱資源供熱和發(fā)電。據(jù)統(tǒng)計資料，2003年用于家庭供熱地熱能相當于燃燒64.6萬噸的油，與過去家庭使用石油供暖相比較相當于每人每年節(jié)省兩噸石油。冰島在長

期利用地熱過程中，摸索出一套科學的使用方法：從地熱井中抽出高溫熱水和蒸氣，經(jīng)分離后，蒸氣帶動渦輪機發(fā)電，作為*使用階梯；高溫熱水將引入的低溫地表水（多為湖水）加熱至80℃左右后輸入市區(qū)，供民居和游泳池采暖和融雪之用，為第二使用階梯；冷卻后的地熱水含有大量對人體有益的礦物質(zhì)，引入溫泉療養(yǎng)區(qū)用于洗浴保健，發(fā)展旅游，形成第三使用階梯；此后的地熱水溫度依然較高，經(jīng)處理后通常用于綠色溫室或魚苗養(yǎng)殖廠供暖，從而形成第四使用階梯。目前，地熱能還廣泛用于溫室種植養(yǎng)殖業(yè)、工廠烘干、雪融化、洗浴與旅游服務(wù)等諸多產(chǎn)業(yè)。

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城市進行區(qū)域供暖。目前，該市已擁有10個自動化熱力站，供熱管道400多公里，首都地區(qū)近20萬居民已全部實現(xiàn)了地熱供暖。目前，在冰島除了26個市政管理的為城市進行區(qū)域供熱供暖的系統(tǒng)外，還有建有200個較小的鄉(xiāng)村供熱公司。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，開采出穩(wěn)定量的熱水。這些系統(tǒng)中較大的有Olafsfjordur（1944）、Hveragerdi（1974）、Selfoss（1948）還Saudarkrokur（1953）。另外，社區(qū)學校也相應(yīng)地建在熱水供應(yīng)源的附近為取暖和游泳的實現(xiàn)提供了可能。目前，全冰島87%的家庭實現(xiàn)了地熱取暖，*一項，全國每年即可節(jié)約燃料開支上億美元。

2．地熱發(fā)電占國家總發(fā)電量的30%以上。冰島是利用地熱發(fā)

電較早的國家之一，由于冰島密集型產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，對電的需求也不斷的增加，在近些年用地熱能源發(fā)電又有了很大的進展。目前，地熱發(fā)電站裝機容量超過600MW，占國家總發(fā)電量近30％，其他70%左右為水力發(fā)電，因此全國的電力均為清潔能源供給。電力生產(chǎn)帶動了以鋁業(yè)為的高耗能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。截至2004年，冰島出口鋁產(chǎn)品的數(shù)額占其總出口額的25%，預(yù)計到2008年將接近總額的50%，超過10億美元，從而使冰邁入世界鋁業(yè)生產(chǎn)大國的行列。

3．溫室種植和漁業(yè)養(yǎng)殖。冰島氣候寒冷，可耕地面積僅占國土總面積的1%，糧食、蔬菜、水果曾嚴重依賴進口。1924年起，冰島開始嘗試建設(shè)地熱綠色溫室，發(fā)展生態(tài)農(nóng)副業(yè)，獲得成功。1990-2000年，每年溫室的總面積增加1.9%。2002年，全國綠色溫室總面積達19.5萬平米，生產(chǎn)的西紅柿、黃瓜可滿足國內(nèi)70%的市場需求。依靠地熱溫室種植，冰島已成為歐洲大的香蕉種植出口國。20世紀80年代中期開發(fā)的地熱養(yǎng)殖業(yè)，通過縮短魚苗孵化和生長周期，提高產(chǎn)量，大大加速了冰漁業(yè)的發(fā)展。目前，冰已擁有熱水魚苗場50個，年養(yǎng)殖魚苗4000多噸，捕魚量近200萬噸，是世界人均捕魚量高的國家。

4．洗浴保健和特色旅游業(yè)。游泳池池水加熱是主要的地熱能利用之一。在冰島約有160個游泳池，其中，有130個游泳池利用地熱能加熱。大多數(shù)公共游泳池是全年開放的露天游泳池，游泳池主要用于休閑和游泳訓練。冰島擁有火山口、熔巖流、熱氣孔、熱泥池以及間歇泉等*的火山景觀。

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