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地热能项目-地热能

用之不竭的地热能

地热能
世界新能源-地热能网　2007-6-23　访问人数:　【字体：小 大】
用之不竭的地热能     我们人类居住的这个星球，很像是一个巨大的“热水瓶”，外凉内热，而且是越往里温度越高。人们把蕴藏于地球内部的热能，叫做“地热能”。地球通过火山爆发和温泉外溢等途径，将其内部蕴藏的热能源源不断地输送到地面上来。现代人们常说的温泉，就是人类的祖先在很久以前就开始利用的一种地热能。不过，人类对地热能的大规模开发利用，可以说现在才刚刚起步。因此地热能是一种开发潜力很大的新型能源。

　假若以目前全世界的能耗总量来对地热能进行估计，那么，即便是全世界完全使用地热能，4100万年以后也只能使地球内部的温度至多下降1℃。可见，地热能的开发利用潜力竟是如此的巨大!已故著名地质学家李四光说过：“开发地热能，就像人类发现煤、石油可以燃烧一样，开辟了利用能源的新纪元。” 

　地热的分布是很有规律的。从地表向地球内部，温度逐渐上升。在地壳层最上部的十几千米范围内，深度每增加30米，地热的温度大约升高1℃；在地下15～25千米的范围内，深度每增 100米，地热的温度大约升高1.5℃；到了25千米以下的区域，深度每增加100米，地热的温度大约只升高0.8℃；从这个区域再往下深入到一定深度，其温度就基本上保持不变了。 

　在距地面25～50千米的地球深处，温度为200～1000℃；到了地球中心处(距地球表面6370千米)，其温度可高达4500℃左右。 

　那么，地球深层所储存的巨大热能是从哪里来的呢?对于这个问题，目前尚无定论。多数学者认为，地球内热能是由于地球内部的放射性物质发生自然蜕变的过程中释放的热能，加之由于是处于封闭、隔断的地层中，天长日久，通过漫长岁月的积累，就形成了今天的地热能。

　地热资源是一种可再生资源，它在适度开发利用(不能过度开发)的条件下是能够不断地得到补充和再生的。 

　根据地下热能储存形式的不同，我们可以把地热能分成以下几个类型： 

　(1)热水型。它是反映以水为主体的对流水热系统。这种地热能分布较广，约占已探明的热资源的10%；其温度范围也很广，从接近于室温到高达390℃。 

　(2)蒸气型。是指以蒸气为主体的对流水热系统，以生产温度较高的过热蒸气为主，其中夹杂有少量的不凝结气体和少量的水(有的不含水)。这类地热能比较容易开发利用，但储量不多，仅占已探明的地热资源总量0.5%左右。 

　(3)地压型。是指在高压下由深部地层提取含有可溶性甲烷(沼气)的高盐分热水。它的温度约为150～260℃；其储量较大，约占已探明的地热资源的20%。地压型地热能的开发利用目前尚处于研究探索阶段。 

　(4)干热岩型。是反映地层深处广泛存在的不含水分(或含有少量蒸汽)的岩石。它的温度约为150～650℃；其储量更大，约占已探明的地热资源总量的30%。 

　(5) 熔岩型。是埋藏部位最深的一种完全熔化的热熔岩(即岩浆)，其温度高达650～1200℃。熔岩储存的热能比其他几种都多，约占已探明的地热资源总量的 40%。不过在开采这种地热能时，需要在火山地区打几千米深的钻孔，所冒的风险很大，因此这种地热能目前尚未得到实际开发利用。 

　到目前为止，各国对于地热资源的开发利用，仍然是以热水型和蒸汽型为主。 

　地热分布于世界各地。美国阿拉斯加的“万烟谷”是世界闻名的地热集中地区，在那个24平方千米的范围内，有数万个天然蒸汽和热水的喷孔，喷出的热水和蒸汽的最低温度为97℃，而高温蒸汽的温度则高达645℃，每秒喷出的热水和蒸汽可达2300万升，这个地区每年从地球内部获得的热能数量相当可观。 

　除了全世界的火山爆发和地震所释放出来的能量以及热岩层所储存的能量之外，据估算，仅地热水和地热蒸汽这两项所储存的热能总量，就相当于目前已探明的全世界煤藏量热能的1.7亿倍。另外，在3000米深度以内的地壳内可供开采的地热，就相当于2.9万亿吨标准煤燃烧时所释放的全部热量。从这些数字中我们不难看出，地热能的开采潜力是何等的巨大! 

　目前世界上大约有120多个国家和地区，已经发现和开采的地热泉及地热井多达7500多处。对于地热能的开发利用，目前主要是在采暖、发电、育种、温室栽培和洗浴等方面。 

　利用地热能来进行发电其好处很多：①建造电站的投资少，通常低于水电站；②发电成本比火电、核电及水电都低；③发电设备的利用时间较长；④地热能比较干净，不会污染环境；⑤发电用过的蒸汽和热水，还可以再加以利用，如取暖、洗浴、医疗、化工生产等。

　世界上第一座地热发电站是在1904年由意大利建造的。目前，美国、日本、独联体各国、意大利、冰岛等许多国家和地区拥有不同规模的热电站，总数在150座左右，其装机总容量估计可达320万千瓦。

　地热发电的原理与一般的火力发电相似，就是先利用地热能产生蒸汽，然后再利用蒸汽来推动汽轮发电机组进行发电。 

　水的沸点温度与压力成正比，就是说压力越低，则水的沸点温度也越低。因此，人们利用低压环境来使地热水迅速汽化，其体积能够扩大上千倍，这种扩大体积的装置，叫做“扩容器”。对于那些温度不够高的地热田可以采取扩容法来进行地热蒸汽发电。 

　利用地热水来间接加热某些低沸点的物质，使之气化，以推动汽轮发电机组进行发电，这叫做“中间介质法”地热发电。常用的低沸点物质包括氯乙烷(在常温下其沸点为12.4℃)、正丁烷(在常温下其沸点为-0.5℃)和异丁烷(在常温下其沸点为-11.7℃)等。

　随着科学技术的发展，科学家们已经开始研究如何在岩浆体导热源的周围建立人工热能存积层，以便有效地利用高温岩体的热源蒸汽来进行发电。

　总之，地热能资源必将在我们生活中发挥更多更大的作用。

文章来源：北京市可持续发展科技促进中心　作者：佚名
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