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            標題:地熱能如何服務人類?
            時間:2018-05-03 13:47:15
            次數:
            作者:不詳
            出處:來源:科普中國-科學原理一點通

                      地熱是一項十分寶貴的能量資源。這是因為地球深部就像一個龐大的高溫火爐,其中僅靠近地面10千米范圍內所蘊藏的地熱能,就相當全世界煤炭所蘊藏能量的1.7億倍。

            地底下真有熱能嗎?

            我們人類很久以前就已經開始利用地熱能,例如溫泉沐浴、醫療,利用地下熱水取暖、建造農作物溫室及烘干谷物,等等。但人類真正認識地熱資源,并進行較大規模的正式開發利用卻是開始于20世紀中葉。

            地熱能大部分是來自地球深處的可再生性熱能,它起于地球的熔融巖漿和放射性物質的衰變。其中有一小部分能量來自于太陽,表面地熱能大部分來自太陽。地下水的深處循環把熱量從地下深處帶至近表層。其儲量比人們所利用能量的總量多很多,大部分集中分布在構造板塊邊緣一帶,這一帶也是火山和地震多發區。它不但是無污染的清潔能源,而且如果熱量提取速度不超過補充的速度,那么熱能而且是可再生的。

            地熱能是一種新的潔凈能源,在當今人們的環保意識日漸增強和能源日趨緊缺的情況下,對地熱資源的合理開發利用已愈來愈受到人們的青睞。其中距地表2000米內儲藏的地熱能為2500億噸標準煤。全國地熱可開采資源量為每年68億立方米,所含地熱量為973萬億千焦耳。在利用地熱規模上,我國近些年來一直位居各國首位,并以每年近10%的速度逐步增長。

            地熱發電站

            怎么樣利用熱能服務人類呢?

            意大利于1904年最先建成了一座500千瓦的地熱發電站。隨后,一些歐美國家也陸續建成了地熱發電站,1970年12月,我國在廣東豐順建成了第一座地熱發電站。目前世界上最大的地熱發電站是美國建造的,其裝機容量達60萬千瓦。地熱發電和火力發電的原理差不多,主要是利用熱源產生高溫蒸汽來推動汽輪機旋轉,然后帶動發電機發電。它們所不一樣的是,地熱發電不像火力發電那樣要裝備龐大的鍋爐,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地熱能和由地熱加溫的蒸汽。而且,地熱發電不需要消耗其他能源,也不會產生污染,因此是一種清潔能源;地熱能又是可再生的,可謂取之不盡,用之不竭。

            那么,如果地熱水或蒸汽溫度不夠高時,還能不能用來發電呢?中低溫雙循環系統發電技術為這種狀況的地熱發電提供了實際可能。它的原理是把溫度不很高的地熱水用來加熱一種低沸點的工作介質,使其汽化,再通過這種汽化的介質來推動汽輪機發電。建于廣東豐順縣的中國第一座地熱發電站采用的就是這種方式。

            在地下數千米處,大多有一層稱為干熱巖的地層。顧名思義,“干熱巖”就是又干又熱的巖層??墒?,怎么把其中的地熱能“取”出來呢?科技工作者設計了這樣的方法:在地下鉆兩個深井,向其中一個灌水加壓,使水滲入高溫的巖縫中,水被加熱后變成局溫熱水或蒸汽,再通過另一個深井抽回,用來推動汽輪機發電。

            西藏羊八井地熱發電站

            我國的熱能利用

            地熱發電被普遍認為是未來的一種理想的清潔能源,而且具有取之不盡的可持續性優勢。隨著對地熱發電技術的逐步研究和開發,這種新能源或將成為未來能源的重要組成部分。

            在我國人們的環保意識日漸增強和能源日趨緊缺的情況下,對地熱資源的合理開發利用已愈來愈受到人們的青睞。其中距地表2000米內儲藏的地熱能為2500億噸標準煤。全國地熱可開采資源量為每年68億立方米,所含地熱量為973萬億千焦耳。在地熱利用規模上,我國近些年來一直位居世界首位,并以每年近10%的速度穩步增長。但是,就目前情況來看,地熱發電還有很長的路要走,需要解決的問題還很多。最主要的就是目前地熱發電的熱效率還很低。

            在我國的地熱資源開發中,經過多年的努力和技術積累,地熱發電效益大幅度提升。除地熱發電外,直接利用地熱水進行建筑供暖、發展溫室農業和溫泉旅游等利用途徑也得到長足發展。全國已經基本形成以西藏羊八井為代表的地熱發電、以天津和西安為代表的地熱供暖、以東南沿海為代表的療養與旅游和以華北平原為代表的種植和養殖的開發利用格局。

            來源:科普中國-科學原理一點通

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