地?zé)豳Y源開發(fā)利用
地?zé)崮艿沫h(huán)境概念及開發(fā)利用方式
文章來(lái)源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2021-10-29 13:49:14瀏覽次數(shù):1636
地?zé)崮?/a>是指貯存在地球內(nèi)部的可再生熱能,一般集中分布在構(gòu)造板塊邊緣一帶,起源于地球的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變。全球地?zé)崮?/a>的儲(chǔ)量與資源潛量十分巨大,每年從地球內(nèi)部傳到地面的熱能相當(dāng)于100PW·h,但是地熱能的分布相對(duì)比較分散,因此開發(fā)難度很大。由于地?zé)?/a>能是儲(chǔ)存在地下的,因此不會(huì)受到任何天氣狀況的影響,并且地?zé)豳Y源同時(shí)具有其它可再生能源的所有特點(diǎn),隨時(shí)可以采用,不帶有害物質(zhì),關(guān)鍵在于是否有更先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行開發(fā)。目前地?zé)?/a>能在全球很多地區(qū)的應(yīng)用相當(dāng)廣泛,開發(fā)技術(shù)也在日益完善。對(duì)于地?zé)崮?/a>的利用,包括將低溫地?zé)豳Y源用于浴池和空間供熱以及用于溫室、熱力泵和某些熱處理過(guò)程的供熱,同時(shí)還可以利用干燥的過(guò)熱蒸汽和高溫水進(jìn)行發(fā)電,利用中等溫度水通過(guò)雙流體循環(huán)發(fā)電設(shè)備發(fā)電等,目前這些地?zé)崮艿拈_發(fā)應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)逐步成熟,而且對(duì)從干燥的巖石中和從地?zé)?/a>增壓資源及巖漿資源中提取地?zé)崮?/a>的有效方法進(jìn)行研究可以進(jìn)一步提高地熱能的應(yīng)用潛力,但是目前地熱能的勘探和提取技術(shù)還有待改進(jìn)。
發(fā)達(dá)國(guó)家在對(duì)地?zé)?/a>能的利用方面已經(jīng)獲得了較好的經(jīng)濟(jì)收益。利用地?zé)徇M(jìn)行供暖,既緩減能源壓力,同時(shí)將很大程度地減少由燃油和煤炭供暖所造成的空氣污染。在全球國(guó)家中,德國(guó)始終積極發(fā)展本國(guó)的可再生能源。目前德國(guó)是全球利用風(fēng)能最多的國(guó)家,風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電已經(jīng)迅速地發(fā)展,但基于環(huán)保因素的考慮,德國(guó)又在積極開發(fā)地?zé)豳Y源,并大力興建地?zé)岚l(fā)電廠,從地層深處汲取攝氏98度的熱水進(jìn)行發(fā)電。研究表明,利用地?zé)岚l(fā)電的總潛力相當(dāng)于德國(guó)年需電量的600倍,另外還有相當(dāng)于需求量1.5倍的供暖潛能。而法國(guó)也在根據(jù)熱干巖石的原理建造發(fā)電站,并生產(chǎn)出巨大的電能以滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生活的需求。
在地?zé)崮茉?/a>的開發(fā)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓方面未來(lái)的發(fā)展空間與潛力巨大,但由于利用地?zé)崮茉?/a>進(jìn)行發(fā)電的成本較高,因此亟需進(jìn)行更多的技術(shù)研究以解決這一問(wèn)題。我們相信隨著對(duì)地?zé)豳Y源的不斷開發(fā)與研究,地?zé)?a href="http://www.rijz.cn/t/能源.html" >能源必將成為繼水力、風(fēng)力和太陽(yáng)能之后又一種重要的新能源。 地?zé)豳Y源世界上最古老的能源之一。據(jù)測(cè)算,地球內(nèi)部的總熱能量,約為全約煤炭儲(chǔ)量的1.7億倍。每年從地球內(nèi)部經(jīng)地表散失的熱量,相當(dāng)于1000億桶石油燃燒產(chǎn)生的熱量。
環(huán)境地質(zhì)概念
地球本身象一個(gè)大鍋爐,深部蘊(yùn)藏著巨大的熱能。在地質(zhì)因素的控制下,這些熱能會(huì)以熱蒸汽、熱水、干熱巖等形式向地殼的某一范圍聚集,如果達(dá)到可開發(fā)利用的條件,便成了具有開發(fā)意義的地?zé)豳Y源。
地?zé)?a href="http://www.rijz.cn/t/資源.html" >資源按溫度可分為高溫、中溫和低溫三類。溫度大于150℃的地?zé)嵋哉羝问酱嬖?,?a href="http://www.rijz.cn/t/高溫地?zé)?html" >高溫地?zé)?/a>;90℃—150℃的地?zé)嵋运驼羝幕旌衔锏刃问酱嬖?,叫中溫地?zé)?;溫度大?5℃、小于90℃的地?zé)嵋詼厮?5℃—40℃)、溫?zé)崴?0℃—60℃)、熱水(60℃—90℃)等形式存在,叫低溫地?zé)帷?a href="http://www.rijz.cn/t/高溫地?zé)?html" >高溫地?zé)?/a>一般存在于地質(zhì)活動(dòng)性強(qiáng)的全球板塊的邊界,即火山、地震、巖漿侵入多發(fā)地區(qū),著名的冰島地?zé)崽?/a>、新西蘭地?zé)崽?/a>、日本地?zé)崽?/a>以及我國(guó)的西藏羊八井地?zé)崽?/a>、云南騰沖地?zé)崽?/a>、臺(tái)灣大屯地?zé)崽锒紝儆?a href="http://www.rijz.cn/t/高溫地?zé)?html" >高溫地?zé)?/a>田。中低溫地?zé)崽?/a>廣泛分布在板塊的內(nèi)部,我國(guó)華北、京津地區(qū)的地?zé)崽锒鄬儆?a href="http://www.rijz.cn/t/中低溫地?zé)崽?html" >中低溫地?zé)崽?/a>。
關(guān)于地?zé)岬膩?lái)源,有多種假說(shuō)。一般認(rèn)為,地?zé)嶂饕獊?lái)源于地球內(nèi)部放射性元素蛻變放熱能,其次是地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)能以及重力分異、化學(xué)反應(yīng),巖礦結(jié)晶釋放的熱能等。在地球形成過(guò)程中,這些熱能的總量超過(guò)地球散逸的熱能,形成巨大的熱儲(chǔ)量,使地殼局部熔化形成巖漿作用、變質(zhì)作用。
現(xiàn)已基本測(cè)算出,地核的溫度達(dá)6000°C,地殼底層的溫度達(dá)900-1000°C,地表常溫層(距地面約15米)以下約15公里范圍內(nèi),地溫隨深度增加而增高。地?zé)崞骄鰷芈始s為3°C/100米。不同地區(qū)地?zé)嵩鰷芈视胁町?,接近平均增溫率的稱正常溫區(qū),高于平均增溫率的地區(qū)稱地?zé)岙惓^(qū)。地?zé)岙惓^(qū)是研究、開發(fā)地?zé)豳Y源的主要對(duì)象。地殼板塊邊沿,深大斷裂及火山分布帶等,是明顯的地?zé)岙惓^(qū)。
20世紀(jì)末,地?zé)豳Y源的開采對(duì)象,主要是埋藏淺、熱儲(chǔ)量大、有流體(地下水或人工灌水)把熱能傳引到地表的濕地?zé)崽铩?a href="http://www.rijz.cn/t/干熱巖地?zé)豳Y源.html" >干熱巖地?zé)豳Y源和低溫濕地?zé)崽锏?a href="http://www.rijz.cn/t/開發(fā)利用.html" >開發(fā)利用處在研究試驗(yàn)階段。