可利用的热能资源及其开发潜力

我国有着大量、丰富的中低温热能资源，包括工业余热余压、太阳能、地热、干岩石、海洋热等，由于受到经济发展的约束，这些热能资源以前一直处在小规模的示范性应用阶段。如今，经过多年的实践和技术探索，已经为大规模开发中低温热能资源奠定了技术基础。

1）低温热能资源

工业余热作为一种典型的二次能源，是指能源利用设备中没有利用的能源，即多余的、废弃的热源。它包括电厂蒸汽余压、废气余热、冷却介质余热、工业废气和废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余压等。根据调查，可回收利用的余热资源约占各行业余热总量的60%。

余热资源的种类按照余热载体的不同，可分为固态、液体和气态载体的余热资源；按照余热载体温度不同，可分为高温余热（大于500℃）、中温余热（200～500℃）及低温余热（小于200℃）［1］；按照余热资源来源的不同，可分为高温烟气余热、高温蒸汽余热、高温产品余热、高温炉渣余热、冷却介质余热、冷凝水余热、可燃废气余热、化学反应的余热等［2］。

根据《中国节能减排发展报告》，余热资源较丰富的一些行业如表2-1所示。

表2-1　典型行业的余热资源

2）地热

地热来源主要是地球内长寿命放射性同位素热核反应产生的热能。地热按照其储存形式可分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和熔岩型5大类。我国一般把温度高于150℃的称为高温地热，主要用于发电。(www.xing528.com)

中高温地热当属西藏地区丰富且高品质的地热资源，有各类地热显示区（点）600余处，处于全球地热富集区，发电潜力约为3GW。

中低温地热资源集中在河北、天津、江苏、福建、广东、江西等地，可作为供热之用。

3）干热岩

干热岩也称增强型地热系统（EGS），或称工程型地热系统，一般温度大于200℃，埋深数千米，内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。国内多地发现干热岩资源：2017年我国青海共和盆地3705m深处钻获236℃的高温干热岩体，广东阳江地区地深4～10km处干热岩的温度范围约为170～220℃［3］。

我国干热岩地热资源开发潜力巨大，最新统计表明3～10km深度的地热资源总量为2.09×107EJ，折合约7.15×1014t标准煤。若按可利用资源2%计，则相当于中国2010年全年能源消耗总量的4400倍［4］。

4）海洋能

海洋能指的是海水中蕴含的热能，包括海洋表面层吸收并储存的太阳辐射能、海洋热流（通过海底从地球逸出的热量）、由海洋物质生成或其他形式的能量等。但真正可利用的海洋温差能资源主要取决于海水表层温度。

我国海域辽阔，按海水垂直温差18℃区域估计，可开发面积约3×103km2，可利用的热能资源量达150GW，主要分布在南海中部海域。南海诸岛水深大于800m的海域约（1.4～1.5）×106km2，位于北回归线以南，太阳辐射强烈，表层和浅层水温均在25℃以上，500～800m以下的深层水温在5℃以下，表深层水温差为20～24℃。

据初步计算，南海温差能资源理论储藏量为（1.19～1.33）×1019kJ［5］，技术上可开采利用的能量（热效率取7%）为（8.33～9.31）×1017kJ，实际可供利用的资源潜力（工作时间取50%，利用资源10%）装机容量约为（1.32～1.48）TW。