德國：靠技術(shù)進(jìn)步開發(fā)地?zé)崮芎蜔岜眉夹g(shù)

    地?zé)崮芾冒òl(fā)電和熱利用兩種方式，技術(shù)均比較成熟，在發(fā)達(dá)國家已得到廣泛應(yīng)用，近5年來全世界地?zé)崮軣崂媚昃鲩L約13%。其中德國地?zé)崮艿陌l(fā)展在政府政策的強(qiáng)力推動和支持下，依靠技術(shù)進(jìn)步得到發(fā)展尤為突出。

    淺層地?zé)崮芘c熱泵技術(shù)

    2007年淺層地?zé)崮茉诘聡崾袌錾嫌幸欢ǖ脑黾?，熱泵供?yīng)商賣出的熱泵系統(tǒng)從2006年的44980個增加到2007年45300個。截至2007底，德國大約已經(jīng)安裝了30萬個熱泵系統(tǒng)，而且在新修的建筑中有15％的供熱系統(tǒng)采用的是熱泵。德國聯(lián)邦市場激勵計(jì)劃主要是來促進(jìn)供熱部門對可再生能源利用的投入，所以對這個領(lǐng)域的可再生能源的發(fā)展有很大的貢獻(xiàn)作用。2007年，在這個計(jì)劃方案的激勵下，對總額大約達(dá)17億歐元的16.4萬個熱泵系統(tǒng)提供了資助。

    淺部地?zé)崮苁侵傅乇硪韵碌乃形镔|(zhì)，比如地下水、沉積物、巖石等所含有的熱量，以它們所具有的溫度來顯示。淺部地?zé)崮苁且环N可重復(fù)再生的、可無間斷獲取的、可持續(xù)利用的、清潔環(huán)保的能源，也是經(jīng)濟(jì)上可行、技術(shù)上可靠的能源。目前，德國從地下大約200米的深度內(nèi)獲得地?zé)崮茉?，用來提供房屋的供暖以及供冷（降溫）所需的能源?

    德國經(jīng)過多年的研發(fā)與實(shí)踐，以地下水開采井、井下?lián)Q熱器以及換熱樁等技術(shù)途徑獲得淺部地?zé)崮茉?，這些技術(shù)與熱泵技術(shù)結(jié)合使用。熱泵可以從溫度較低的熱源中獲取熱量，釋放出較高溫度的、可利用的熱量。與燃燒天然氣或電力驅(qū)動的供暖系統(tǒng)比較，熱泵需要的常規(guī)電能要少75%，同時(shí)二氧化碳的排放減少20%至25%。與燃煤的供暖系統(tǒng)相比，排放減少更多。

    在德國Wulfen鎮(zhèn)，一個由71幢樓房、含有117個單元和1個公共室內(nèi)游泳池組成的住宅區(qū)，是由與2個開采井和3個注水井相連的地下水熱泵系統(tǒng)進(jìn)行供暖的。地下水開采時(shí)的溫度是10℃，重新注入地下時(shí)的溫度是5℃。這個供暖系統(tǒng)已經(jīng)有效地運(yùn)行了30年。

    在德國，一個采用井下?lián)Q熱器的供暖系統(tǒng)的投資成本要比常規(guī)的燃油的、燒天然氣的或用電力驅(qū)動的供暖系統(tǒng)的投資成本高20%至30%。但是它的運(yùn)行費(fèi)用要低很多。根據(jù)2004年的核算，地?zé)峁┡到y(tǒng)必須在經(jīng)過4到6年的運(yùn)行后，其投資成本加上運(yùn)行費(fèi)用會比其他常規(guī)的供暖系統(tǒng)便宜。但考慮到能源價(jià)格的顯著增加，在不遠(yuǎn)的將來，基于淺部地?zé)岬墓┡到y(tǒng)只要運(yùn)行1至2年后就會比常規(guī)的供暖系統(tǒng)便宜。如果將供冷包括在內(nèi)，那從運(yùn)行初始就將更加經(jīng)濟(jì)！

    德國圖賓根的KreissparkasseTuebingen銀行，其主樓是用深度18~22米的150個能源樁進(jìn)行供暖和供冷的。地下地層由卵石和沙石組成，地下水水流經(jīng)過，溫度為11.5℃，地下水流速400米/年。這種水文地質(zhì)條件保證了地下溫度保持在常年恒定。

    法蘭克福的美茵塔建筑有112個基礎(chǔ)樁（直徑1.5米，長度30米），還有101個保護(hù)樁用于建筑開挖（直徑0.9米，長度34米），熱能負(fù)荷500千瓦。

    深層地?zé)崮芘c開采技術(shù)

    地球深處地?zé)崮苁菢O其豐富的。鉆探技術(shù)與以回灌為主的熱儲技術(shù)的進(jìn)步是開發(fā)利用這種地?zé)崮艿募夹g(shù)關(guān)鍵。德國在這方面的研發(fā)活動也一直在進(jìn)行中。目前，這種技術(shù)進(jìn)步使深部地?zé)崮茉诮?jīng)濟(jì)上具有了可行性。

    波茨坦地球研究中心與德國隧道鉆探專業(yè)生產(chǎn)廠商海瑞克奈希特公司，一起開發(fā)了一臺充滿創(chuàng)新思想的深孔鉆機(jī)。今年2月份，他們組織了現(xiàn)場展示。來自全歐洲的100多位地質(zhì)工作者、技術(shù)人員和能源專家，來到慕尼黑附近的這個叫做多恩哈爾(Durrnhaar)的地方，共同體驗(yàn)和了解了一下“地?zé)峒夹g(shù)”的未來。鉆機(jī)有52米高，擁有約2700馬力，可鉆探深度達(dá)5000米。

    這一鉆探計(jì)劃深度4400米，出水量150升、秒，溫度140℃左右。計(jì)劃建設(shè)一座5兆瓦的地?zé)岚l(fā)電廠。當(dāng)然，該電站可以24小時(shí)全天候運(yùn)轉(zhuǎn)，無論有無風(fēng)力和陽光。

    然而，這只是進(jìn)行中的許多項(xiàng)目中的一個。

    德國萊茵地塹上部的Landau地?zé)犭姀S已經(jīng)在2007年11月投入商業(yè)運(yùn)行，其裝機(jī)容量為2.5MW，可以為6000戶居民供電。而發(fā)電過程中產(chǎn)生的廢棄的熱能則也足以滿足1000戶居民的采暖需求。

    位于德國磨拉石盆地的Unterhaching地?zé)岚l(fā)電廠自2007年供暖季節(jié)開始就開始供應(yīng)當(dāng)?shù)氐臒峋W(wǎng)，并與2008年初并入了電網(wǎng)。目前它的熱輸出達(dá)到了27MWt。在地區(qū)熱消耗水平較低的夏季，它也為電網(wǎng)輸入了約3.3MW的電能。該區(qū)有水溫達(dá)120℃，出水流量約100~150l/s的兩個生產(chǎn)井用來發(fā)電。同時(shí)可以滿足該地區(qū)的供熱需求。

    為了開發(fā)利用地?zé)崮?，在德國北部盆地的GroSchnebeck，人工制造了熱水巖儲。2007年1月第二個鉆孔z*終深度達(dá)到了4400m，并完成了水壓致裂測試以及兩個鉆孔之間連通性的測試。實(shí)現(xiàn)出水量約25l/s，溫度達(dá)到了140℃。目前正準(zhǔn)備再修建一個發(fā)電廠。

    目前主要集中在Munich和Rhine上部的裂谷還有很多正在計(jì)劃的地?zé)犴?xiàng)目。根據(jù)德國地?zé)嵝畔⑾到y(tǒng)統(tǒng)計(jì)顯示，2007年裝機(jī)容量在供熱上達(dá)54.9MWt，在浴療上達(dá)44.9MWt，其年產(chǎn)量分別為193.2GHh和372GHh。