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地热能的形成及优点

来源: | 发布日期:2022-04-14

我国地热资源丰富,目前浅层地热利用量占全球第一。中深层地热能利用较为落后。中深层地热利用主要分为:水热型地热井和深井换热。截止2020年据不完全统计水热型供暖面积达到2.4亿㎡。

地球内部蕴藏着巨大的能量,这些能量的产生,与地球的形成过程以及地球内部的放射性元素的衰变(俗称“核能”或“原子能”)、地球内部的各种运动和各种化学反应都有关系。广义上可以把地球内部所拥有的全部能量都称为地热能,但地球中心部位的巨大能量是无法利用的,所以一般意义上地热能是指能够开发的地球中的能量。

浅层地热能 位于地球表面附近,是地球内部与地球表面之间的热平衡而形成的相对稳定的恒温层中所含有的热能,这些热能蕴藏于地球浅层,温度接近常温,品位较低,需配套热泵等装置进行转换提升后方可利用。

深层地热能直接来源于地球深层,是地球内部的高温熔岩向地表涌流的结果,温度较高,品位较高,就目前的技术水平而言,地热资源勘探开釆的深度可达地表以下6000m, 其中4000m以内的地热资源的开采经济性较好。深层地热能是一种特殊的矿产资源,其功能多,用途广,是一种清洁的可再生资源,随着对地热资源的不断开发与研究,深层地热能已成为继水力、风、力和太阳能之后最重要的可再生能源,并且,地热能对于人类未来的重要性和现实性远远大于其他可再生能源,

因为:

①储量巨大。 据估算,储存于地球内部的热量约为全球煤炭储量的1.7亿倍,全球可采地热资源量为每年500×109GJ,超过当今全球年均一次能源消耗的总量。随着科技的进步,人类将能够利用地球更深部位的地热资源,资源量更大,品位更高,完全可以解决人类未来的能源需求。

②可以高效、稳定、连续地供应。 地热能利用效率高,和其他新能源相比,地热能平均能源利用效率高达73%,是风能的34倍,地球表面可用太阳能的45 倍,生物质能的1.5倍。太阳能和风能受自然条件的严重制约,不能完全、连续、稳定地供应,生物质能受到四季变化的影响使其产生具有周期性;地热资源不会受外界环境条件的影响,必然是对人类替代化石能源能够起到关键作用的重要能源。


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干热岩 的温度一般大于180摄氏度,埋深数千米,属于一种内部不存在流体或者有少量地下流体的高温岩体 ,存量巨大。 干热岩的形成和地球的结构息息相关,因为地球的最内部,也就是地核中,存在着大量的,流动的高温熔浆,随着熔浆的温度不断上升,热量也会不断向外扩散,穿过地幔,达到接近地壳的位置。而地球的外层主要是固态岩石,它的热量以传导为主,这样一来这些岩石就受到了高温的影响,逐渐演变为干热岩。

干热岩占有很多优势,首先,低成本高效率 干热岩发电效率可达70%以上,是太阳能的5倍,风能的4倍,而且干热岩发电的成本远低于核电、火电,仅为太阳能的十分之一左右。

其次,稳定性高,不管是太阳能还是风能,都会受到天气因素的影响,但干热岩是埋藏于地下的资源,不会因为季节、气候、温差等因素而受到影响。

另外,安全性高,我们都知道核能的发电效率很高,但它也是安全性最低的一种,一旦发生事故,将带来不可挽回的后果,而干热岩与其相比,安全性就有保障。

最后,污染性小,干热岩发电可以达到零污染,其不管是开发还是利用过程中,它都没有固体废料产生。

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