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常见于熔岩和温泉的地热资源新应用
发表于:2019-01-30
来源:能源网|作者:匿名

地热能是一种新的洁净能源。在可再生能源之中,地热能是唯一来自地球内部的能量。地球内部的能量,主要来自放射性元素的衰变。放射性元素的衰变是原子核能的释放过程。高速粒子的动能与辐射能在与其它物质的碰撞过程中转变为热能。

活跃的岩浆

地球内部的热能会以传导、对流和辐射的方式传递到地面上来,表现为火山爆发、间歇喷泉和温泉等形式。在某些地质作用下,地球内部的热能会向某些地域聚集,集中到特定深度范围内。在当前技术经济和地质环境条件下,能够从地壳开发出来的热能量和热流体中的有用成分,称之为地热资源。

地热能的总储存量为煤炭的1.7亿倍。据估计,全世界地热资源的总量大约相当于5000万亿吨标准煤燃烧时放出的热量。地下水深处的循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后,把热量从地下深处带至近表层。地热能不但是无污染的清洁能源,而且如果热量提取速度不超过补充的速度,那么热能还是可再生的。

熔岩湖

人类很早以前就开始利用地热能,早期主要是利用天然温泉和地下热水、天然蒸汽。1812年,意大利人从地热泉水蒸发残渣中提取了硼酸。1827年,意大利人又率先利用天然地热蒸汽参与加工。进入20世纪,地热资源开始被用于一些新型的工农业生产,直接利用的发展规模也越来越大。20世界中叶开始,地热能的大规模开发利用渐渐盛行。目前地热能的直接利用发展十分迅速,已广泛应用于各个方面,并获得良好的经济技术效益。

全能的地热能!

不同温度的地热流体其利用方式也有所不同,目前而言,地热能主要应用于四个方面:地热发电、地热供暖、地热务农和地热行医。

采暖、供热和热水供应,是最普遍的地热应用方式。地热供暖主要有三种形式:地热水供暖系统、地源热泵系统和地源热风供暖系统。地热水供暖系统可分为直接供暖系统和间接供暖系统。直接供暖系统将没有腐蚀性的天热地热水经管道直接送往用户。间接供暖系统将有腐蚀性的地热水和供暖循环水分开,通过换热器将地热水的能量传递给洁净的循环水,然后再把地热水排放或实现综合利用。

地热供暖

地源热泵系统,主要是通过介质从地下吸收热量,并将经过压缩转化的能量传导应用。地源热泵供暖比例最高的国家是瑞士,达到96%,位居世界第一。在耗热量大的建筑物和有防风要求的供暖场合,大多采用地源热风供暖系统,既可集中送风也可分散送风。

地热在农业的应用范围十分广阔,可利用地热水灌溉农田和渔业养殖,也可利用地热建造温室,还能利用地热给沼气池加温。除了农业,地热还应用于洗浴和医疗等领域。

动物也爱泡温泉

地热水从很深的地下提取到地面,除温度较高外,常含有一些特殊的化学元素,从而使它具有一定的医疗效果。如含碳酸的矿泉水供饮用,可调节胃酸、平衡人体酸碱度;含铁矿泉水饮用后,可治疗缺铁贫血症;氢泉、硫水氢泉洗浴可治疗神经衰弱和关节炎、皮肤病等。因此充分发挥地热的医疗作用,发展温泉疗养行业是大有可为的。

地热发电作为最清洁的发电技术之一,其生产过程是先把地热能转变为机械能,再把机械能转变为电能。地热发电可以向电网不断输送电力,不像其它方式存在间歇性和不确定性,几乎完全不受气候的影响。

地热发电原理

世界上第一个利用地热发电的国家是意大利。1904年,意大利著名化学家及发明家皮耶罗·吉诺尼·康蒂设计10kW的地热发电试验,以高温蒸汽推动发电机,点亮了5个100瓦的电灯。1913年世界第一座250kW的地热电厂在意大利的拉尔岱雷罗诞生,这也是世界第一座再生能源电厂,当时为意大利国家铁路电力系统供电,是目前世界上唯一运转超过百年的地热电厂。

地热发电厂

随着传统化石能源的日益紧缺,地热能源越来越受到关注,世界各国纷纷加速地热能开发。美国是全球地热发电装机容量最大的国家,目前地热发电能力已超过2800MW,拥有世界上最大的地热电站。

我国拥有丰富的地热资源,主要分布在云南、西藏、河北等省份,其中距地表2000米内储藏的地热为2500亿吨标准煤。位于西藏羊井草原深处的羊八井地热电厂,是我国目前最大的地热试验基地,也是世界上海拔最高的地热发电站。在地热利用规模上,我国近些年来一直位居世界首位,并以每年近10%的速度稳步增长。

火山口

地热能开发利用具有供能持续稳定、高效循环利用、可再生的特点,可减少温室气体排放,改善生态环境,在未来清洁能源发展中占重要地位,有望成为能源结构转型的新方向。在能源发展向绿色低碳、清洁高效趋势发展的趋势下,地热能利用将迎来多重发展机遇,未来前景十分广阔!

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