地?zé)崮艿拈_發(fā)與利用

1、地?zé)崮芎喗榈責(zé)崮蹽eothermal Energy是由地殼抽取的天然熱能，這種能量來自地球內(nèi)部的熔巖，并以熱力形式存在，是引致火山爆發(fā)及地震的能量。地球內(nèi)部溫度高達(dá)地球內(nèi)部溫度高達(dá)相當(dāng)于相當(dāng)于的溫度的溫度更重要的是地?zé)醽碓吹責(zé)醽碓搓P(guān)于地?zé)岬膩碓?，有多種假說。 一般認(rèn)為，地?zé)嶂饕獊碓从诘厍騼?nèi)部放射性元素蛻變地球內(nèi)部放射性元素蛻變放熱能， 其次，是地球自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)能以及重力分異重力分異、化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)，巖礦巖礦結(jié)晶結(jié)晶釋放的熱能等。 在地球形成過程中，這些熱能的總量超過地球散逸的熱能，形成巨大的熱儲量，使地殼局部熔化形成巖漿作用、變質(zhì)作用。地表常溫層（距地面約15米）以下約15公里范圍內(nèi)，

2、地溫隨深度增加而增高。地?zé)崞骄鰷芈始s為3C/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)。普查勘探地?zé)豳Y源，一般采用地表地?zé)嵴{(diào)查、鉆探和各種物探方法。近年來紅外線遙感技術(shù)在勘查中取得顯著效果。地?zé)崮荛_發(fā)利用概況1.1.地?zé)岚l(fā)電地?zé)岚l(fā)電3.地?zé)釀?wù)農(nóng)地?zé)釀?wù)農(nóng)5.地?zé)嵝嗅t(yī)地?zé)嵝嗅t(yī)2.地?zé)峁┡責(zé)峁┡?.地?zé)峁I(yè)利用地?zé)峁I(yè)利用6.地?zé)崧糜蔚責(zé)崧糜蜗乱徊? 1直接利用地?zé)嵴羝l(fā)電直接利用地?zé)嵴羝l(fā)電2 2閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)( (減壓擴(kuò)容

3、法減壓擴(kuò)容法) )3 3雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)( (低沸點工質(zhì)循環(huán)低沸點工質(zhì)循環(huán)) )4 4全流式地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)全流式地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng) 5 5利用干熱巖發(fā)電利用干熱巖發(fā)電上一步1直接利用地?zé)嵴羝l(fā)電直接利用地?zé)嵴羝l(fā)電將蒸汽型地?zé)豳Y源現(xiàn)有的溫度、將蒸汽型地?zé)豳Y源現(xiàn)有的溫度、壓力較高的干蒸汽，從地?zé)峋龎毫^高的干蒸汽，從地?zé)峋鼋?jīng)井口分離裝置分離出經(jīng)井口分離裝置分離 掉蒸汽掉蒸汽中所含的固體雜質(zhì)，直接送人汽中所含的固體雜質(zhì)，直接送人汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。這種方式投資輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。這種方式投資少、系統(tǒng)最簡單、經(jīng)濟(jì)性也高，少、系統(tǒng)最簡單、經(jīng)濟(jì)性也高，但蒸汽型地?zé)豳Y源儲量很少，只但蒸汽型地?zé)?/p>

4、資源儲量很少，只分布在有限的幾個地?zé)釒?。分布在有限的幾個地?zé)釒?。這種方式投資少、系統(tǒng)最簡單、這種方式投資少、系統(tǒng)最簡單、經(jīng)濟(jì)性也高，但蒸汽型地?zé)豳Y源經(jīng)濟(jì)性也高，但蒸汽型地?zé)豳Y源儲量很少，只分布在有限的幾個儲量很少，只分布在有限的幾個地?zé)釒?。地?zé)釒稀?2閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)(減壓擴(kuò)容法減壓擴(kuò)容法)在目前經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件下開發(fā)普遍的是儲量相對較多、分布較廣的熱水型地?zé)豳Y源，其熱能產(chǎn)生形式是熱水或濕蒸汽，比較合適采用閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)。來自地?zé)峋臒崴紫冗M(jìn)入減壓擴(kuò)容器，擴(kuò)容器內(nèi)維持著比熱水壓力低的壓力，因而部分熱水得以閃蒸并將產(chǎn)生的蒸汽送往汽輪機(jī)膨脹做功（如右圖所示）返回 返回 蒸

5、汽型、熱水型地?zé)豳Y源開發(fā)利用比較蒸汽型、熱水型地?zé)豳Y源開發(fā)利用比較方便，但儲量不多，尤其是適合發(fā)電的高方便，但儲量不多，尤其是適合發(fā)電的高溫資源更少，而干熱巖地?zé)豳Y源分布廣、溫資源更少，而干熱巖地?zé)豳Y源分布廣、儲量多，一般在地表以下儲量多，一般在地表以下4-6km4-6km的深度范圍的深度范圍內(nèi)就可找到。干熱巖發(fā)電原理就是將地殼內(nèi)就可找到。干熱巖發(fā)電原理就是將地殼深處干熱巖破碎、制造人工的裂隙系統(tǒng)，深處干熱巖破碎、制造人工的裂隙系統(tǒng)，把潔凈水強(qiáng)制注人裂隙系統(tǒng)取得干熱巖的把潔凈水強(qiáng)制注人裂隙系統(tǒng)取得干熱巖的熱能而獲取可做功的高溫蒸汽，干熱巖裂熱能而獲取可做功的高溫蒸汽，干熱巖裂隙系統(tǒng)就是地下鍋爐

6、，干熱巖破碎可以采隙系統(tǒng)就是地下鍋爐，干熱巖破碎可以采用水力破碎和核爆炸破碎。目前有少數(shù)國用水力破碎和核爆炸破碎。目前有少數(shù)國家在試驗、研究，如果干熱巖流程技術(shù)能家在試驗、研究，如果干熱巖流程技術(shù)能夠解決，地?zé)崮芤苍S會成為重要的新能源。夠解決，地?zé)崮芤苍S會成為重要的新能源。返回 地?zé)峁┡責(zé)峁┡?將地?zé)崮苤苯佑糜诓膳?、供熱和供熱水是僅次于地?zé)岚l(fā)電的地?zé)崂梅绞健Ｒ驗檫@種利用方式簡單、經(jīng)濟(jì)性好，備受各國重視，特別是位于高寒地區(qū)的西方國家，其中冰島開發(fā)利用得最好。冰島地?zé)岚l(fā)電站冰島地?zé)岚l(fā)電站返回地?zé)釀?wù)農(nóng)地?zé)釀?wù)農(nóng) 地?zé)嵩谵r(nóng)業(yè)中的應(yīng)用范圍十分廣闊。如利用溫度適宜的地?zé)崴喔绒r(nóng)田，可使農(nóng)作物早熟增產(chǎn)；利

7、用地?zé)崴B(yǎng)魚，在28水溫下可加速魚的育肥，提高魚的出產(chǎn)率；利用地?zé)峤ㄔ鞙厥?，育秧、種菜和養(yǎng)花；利用地?zé)峤o沼氣池加溫，提高沼氣的產(chǎn)量等。返回地?zé)峁I(yè)利用地?zé)峁I(yè)利用 我國中西部地區(qū)地?zé)崴泻性S多貴重的稀有元素、放射性元素、稀有氣體和化合物，如：溴、碘、硼、鉀、氦、重水和鉀鹽等，是國防工業(yè)、原子能工業(yè)、化工工業(yè)及農(nóng)業(yè)不可缺少的原料。目前僅在化工工業(yè)和輕紡工業(yè)等方面獲得較好的利用。返回 地?zé)嵝嗅t(yī) 地?zé)嵩卺t(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用有誘人的前景，目前熱礦水就被視為一種寶貴的資源，世界各國都很珍惜。由于地?zé)崴畯暮苌畹牡叵绿崛〉降孛妫郎囟容^高外，常含有一些特殊的化學(xué)元素，從而使它具有一定的醫(yī)療效果。伊寧火龍洞：神奇

8、地?zé)崮苤尾∫翆幓瘕埗矗荷衿娴責(zé)崮苤尾》祷氐責(zé)後t(yī)療與旅游地?zé)後t(yī)療與旅游 由于地?zé)崴哂休^高的溫度、特殊的化學(xué)成分、氣體成分、少量生物活性離子以及放射性物質(zhì)等，并在一些地?zé)釁^(qū)形成礦泥，對人體具有明顯的醫(yī)療、保健作用，用于醫(yī)療、保健早為人們所關(guān)注。我國中西部的許多地區(qū)既擁有醫(yī)療礦水資源，又擁有溫泉旅游觀光資源，不少已成為著名的礦泉旅游療養(yǎng)勝地，如陜西省臨憧的華清池、河南省的汝州、內(nèi)蒙古自治區(qū)的阿爾山等地，均在溫泉區(qū)建有療養(yǎng)院。冰島著名的地?zé)釡厝鶏u著名的地?zé)釡厝{(lán)湖藍(lán)湖 （圖）（圖） 返回地?zé)衢_發(fā)利用存在的問題地?zé)衢_發(fā)利用存在的問題一、可持續(xù)發(fā)展的問題二、環(huán)境保護(hù)的問題下一步（一）可持續(xù)發(fā)展問題（一

9、）可持續(xù)發(fā)展問題隨著地?zé)豳Y源利用領(lǐng)域的拓寬和社會需求的增加會給人們的生隨著地?zé)豳Y源利用領(lǐng)域的拓寬和社會需求的增加會給人們的生活帶來越來越多的好處，但是人們對地?zé)豳Y源的綜合利用價值和產(chǎn)活帶來越來越多的好處，但是人們對地?zé)豳Y源的綜合利用價值和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利用的意義認(rèn)識不足，將地?zé)峄焱谝话愕牡V產(chǎn)資源或水業(yè)化開發(fā)利用的意義認(rèn)識不足，將地?zé)峄焱谝话愕牡V產(chǎn)資源或水資源。一些地?zé)豳Y源豐富的地區(qū)未能建立有自己特點的地?zé)岙a(chǎn)業(yè)，資源。一些地?zé)豳Y源豐富的地區(qū)未能建立有自己特點的地?zé)岙a(chǎn)業(yè)，使寶貴的地?zé)豳Y源開發(fā)停留在低層次、低效益的水平上，且資源浪使寶貴的地?zé)豳Y源開發(fā)停留在低層次、低效益的水平上，且資源浪費現(xiàn)象嚴(yán)重，

10、相當(dāng)一部分地區(qū)天然的溫泉沒有充分利用，被白白浪費現(xiàn)象嚴(yán)重，相當(dāng)一部分地區(qū)天然的溫泉沒有充分利用，被白白浪費；一些開發(fā)商對地?zé)豳Y源的特點認(rèn)識不清，造成地?zé)豳Y源得不到費；一些開發(fā)商對地?zé)豳Y源的特點認(rèn)識不清，造成地?zé)豳Y源得不到合理開發(fā)和有效保護(hù)。地?zé)豳Y源是在特定的地質(zhì)、構(gòu)造、水文地質(zhì)合理開發(fā)和有效保護(hù)。地?zé)豳Y源是在特定的地質(zhì)、構(gòu)造、水文地質(zhì)條件和水文地球化學(xué)環(huán)境條件下形成的，由于埋藏深，補(bǔ)給途徑遠(yuǎn)，條件和水文地球化學(xué)環(huán)境條件下形成的，由于埋藏深，補(bǔ)給途徑遠(yuǎn)，再生能力弱，其資源量是有限的，并非取之不竭。要保持其資源的再生能力弱，其資源量是有限的，并非取之不竭。要保持其資源的長期連續(xù)穩(wěn)定開采，做到有計劃

11、合理開發(fā)利用，防止盲目無序隨意長期連續(xù)穩(wěn)定開采，做到有計劃合理開發(fā)利用，防止盲目無序隨意開采造成資源浪費和環(huán)境地質(zhì)問題的發(fā)生，否則就會造成資源的快開采造成資源浪費和環(huán)境地質(zhì)問題的發(fā)生，否則就會造成資源的快速枯竭。為實現(xiàn)可持續(xù)開發(fā)利用的目的，在開發(fā)中，要采取行之有速枯竭。為實現(xiàn)可持續(xù)開發(fā)利用的目的，在開發(fā)中，要采取行之有效的措施，建立資源利用中心的高教低耗體系，要積極推廣應(yīng)用高效的措施，建立資源利用中心的高教低耗體系，要積極推廣應(yīng)用高新技術(shù)與設(shè)施，提高地?zé)衢_發(fā)的科技含量，發(fā)展節(jié)約型、效益型的新技術(shù)與設(shè)施，提高地?zé)衢_發(fā)的科技含量，發(fā)展節(jié)約型、效益型的開發(fā)利用模式，努力提高地?zé)崂寐?，減少資源浪費，

12、使地?zé)釀?chuàng)造開發(fā)利用模式，努力提高地?zé)崂寐?，減少資源浪費，使地?zé)釀?chuàng)造更高的社會、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益。更高的社會、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益。、（二）環(huán)境保護(hù)問題地?zé)豳Y源的開發(fā)利用可能產(chǎn)生的環(huán)境問題是多方面的，主要有水污染、熱污染、空氣污染、土壤污染、地面沉降等。地?zé)衢_發(fā)利用過程中，必然向大氣和水體排放大量的熱量，造成周圍的空氣或水體溫度上升，影響了周圍環(huán)境和生物的存活生長，破壞了水體的生態(tài)平衡；地?zé)豳Y源的開發(fā)利用過程中，熱流體中所含的各種有害氣體和懸浮物將排入大氣中，造成空氣污染；含鹽量較高的地?zé)崴湃朕r(nóng)田將侵蝕土地、破壞植被，會造成嚴(yán)重的土壤板結(jié)和鹽堿化，同時地?zé)崴?，不同程度的含有氧、鈾及釷等放射性元素，

13、對人體健康有不同程度的危害；長期地?zé)崃黧w開采而不回灌，將導(dǎo)致地面的沉降和水平位移。所以，地?zé)衢_發(fā)利用過程中引起的環(huán)境問題是不容忽視的，對于這些問題我們只要正確認(rèn)識，給予必要的重視，且積極、認(rèn)真的研究，采取各種有效的技術(shù)措施，嚴(yán)格監(jiān)測和防治，是可以解決和控制的。美國看好地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展前景(一一) 產(chǎn)業(yè)發(fā)展有潛力產(chǎn)業(yè)發(fā)展有潛力(二二) 政府加大支持力度政府加大支持力度(三三) 企業(yè)、城市歡迎地?zé)崮芷髽I(yè)、城市歡迎地?zé)崮芟乱徊矫绹責(zé)崮軈f(xié)會（GEA）執(zhí)行董事卡爾卡爾 格威爾格威爾表示：“對于美國來說，地?zé)崮芤呀?jīng)成為實現(xiàn)可再生和可持續(xù)發(fā)展未來的重要因素?！狈祷刂档靡惶岬氖?美國能源部美國能源部還推出了一

14、項“地?zé)峒夹g(shù)和發(fā)展行動計劃”（GTP），用于推動地?zé)崮艿目碧胶烷_發(fā)。據(jù)GTP項目經(jīng)理道格拉斯格拉斯 霍利特霍利特透露，僅在2008年，美能源部就為地?zé)崮荛_發(fā)籌集了3.68億美元的資金?；衾赝瑫r表示，在龐大的GTP計劃中包含數(shù)十個技術(shù)項目，其中，又以“增強(qiáng)地?zé)嵯到y(tǒng)（EGS）”是最為主要的發(fā)展目標(biāo)?！叭缃?，EGS已經(jīng)成為最有開發(fā)前途的地?zé)峒夹g(shù)?！必?fù)責(zé)該項目的美國家可再生能源實驗室項目經(jīng)理湯姆 威廉姆斯證實。他同時透露，目前EGS在幾個州共有7個示范項目正處于不同階段，并且每個項目都被寄予厚望?！拔覀兊哪繕?biāo)是在2020年前，再開發(fā)一個裝機(jī)5兆瓦的示范項目。能源部為此也投入許多，幫助解決技術(shù)等方面的

15、問題?！彼a(bǔ)充稱。返回 有了政策層面的大力支持，美國的諸多企業(yè)也對地?zé)崮荛_發(fā)表現(xiàn)出了興趣。越來越多的企業(yè)加入了開發(fā)地?zé)崮艿男辛?。“近年來，地?zé)崮苓@一產(chǎn)業(yè)已經(jīng)開始脫胎換骨。同5年前相比，參與這一產(chǎn)業(yè)的公司數(shù)量大增；同2年前相比，地?zé)崮芷髽I(yè)的發(fā)展也更活躍了?！泵绹?zé)崮軈f(xié)會執(zhí)行董事卡爾 格威爾表示。比如，位于拉斯維加斯拉斯維加斯的內(nèi)華達(dá)能源公司，自上世紀(jì)80年代以來，就根據(jù)購電協(xié)議出售地?zé)崮馨l(fā)出的電力?！?013年前，我們預(yù)計將有大量的地?zé)崮茈娏Σ⑷腚娋W(wǎng)。”該公司地?zé)崮懿块T負(fù)責(zé)人鮑比鮑比 霍利斯霍利斯十分看好該產(chǎn)業(yè)的前景。另據(jù)內(nèi)華達(dá)能源公司預(yù)計，未來幾年內(nèi)，地?zé)崮馨l(fā)電的增長有助于將該公司的可再生能

16、源電力比例從目前的42%提升到50%左右。返回我國的地?zé)豳Y源我國的地?zé)豳Y源1，中國地?zé)岣攀?，中國地?zé)岣攀?，地?zé)豳Y源，地?zé)豳Y源3，中國地?zé)豳Y源按其屬性可分為三種類型，中國地?zé)豳Y源按其屬性可分為三種類型4，地?zé)衢_發(fā)與利用，地?zé)衢_發(fā)與利用下一步中國地?zé)岣攀鲋袊責(zé)岣攀鲎罱鼉赡?，在中國的東北高緯度寒冷的大慶地區(qū)和西北干旱的寧夏銀川地區(qū)開展了地?zé)峥碧胶烷_發(fā)利用工作，巨大的盆地型地?zé)豳Y源已被證實。在中國的西南邊陲地區(qū)云南騰沖近代火山地區(qū)也開展了以動力開發(fā)為主的高溫地?zé)峥碧焦ぷ?，為擬建單機(jī)10MW以上電站提供資源參數(shù)，在首都北京市區(qū)鉆取到88地?zé)崃黧w，為減輕城市環(huán)境污染作出貢獻(xiàn)。 目前，地?zé)岙a(chǎn)業(yè)化已初具規(guī)

17、模，國家正在制訂20012010年新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，“十五”清潔能源科技發(fā)展計劃。地?zé)衢_發(fā)規(guī)模和科學(xué)技術(shù)將以嶄新面貌迎接21世紀(jì)。地?zé)豳Y源地?zé)豳Y源通過地質(zhì)調(diào)查，全國已發(fā)現(xiàn)地?zé)岙惓?200多處，其中進(jìn)行地?zé)峥辈榈牟⒁褜Φ責(zé)豳Y源進(jìn)行評價的地?zé)崽镉?0多處。全國已打成地?zé)峋?000多眼。 發(fā)現(xiàn)高溫地?zé)嵯到y(tǒng)255處，經(jīng)過評估總發(fā)電潛力5800MW30a，主要分布在西藏南部和云南、四川的西部。在西藏羊八井地?zé)崽颶K4002孔，孔深2006m，已探獲329.8的高溫地?zé)崃黧w。 發(fā)現(xiàn)中低溫地?zé)嵯到y(tǒng)2900多處，據(jù)調(diào)查，總計天然放熱量約為1.041014kJ/a，相當(dāng)于每年360萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量。主要

18、分布在東南沿海諸省區(qū)和內(nèi)陸盆地區(qū)，如松遼盆地、華北盆地、江漢盆地、渭河盆地以及眾多山間盆地區(qū)。這些地區(qū)10003000m深的地?zé)峋?，可獲80100的地?zé)崴?。中國地?zé)豳Y源按其屬性可分為三種類型：中國地?zé)豳Y源按其屬性可分為三種類型：高溫（150）對流型地?zé)豳Y源，這類資源主要分布在西藏、騰沖現(xiàn)代火山區(qū)及臺灣，前二者屬地中海地?zé)釒е械臇|延部分，而臺灣位居環(huán)太平洋地?zé)釒е?。中溫?0-150）、低溫（90）對流型地?zé)豳Y源，主要分布在沿海一帶如廣東、福建、海南等省區(qū)；中低溫傳導(dǎo)型地?zé)豳Y源地?zé)衢_發(fā)與利用最近5年，地?zé)崮艿闹苯永冒l(fā)展很快，尤其是地?zé)峁?、溫泉療養(yǎng)、游樂等發(fā)展迅速，規(guī)模不斷擴(kuò)大，如在北京小湯山和河北省雄縣等地均建立了溫泉旅游療養(yǎng)基地，在南方的湖南汝城縣熱水鎮(zhèn)建立了以種植、養(yǎng)殖和培育良種的綜合示范基地。 高溫地?zé)岚l(fā)電進(jìn)展緩慢，主要原因是：在西藏、云南的高溫地?zé)岱植紖^(qū)，其水能資源也非常豐富，當(dāng)?shù)責(zé)嶂杂诮ㄔ?020MW的逕流式小水電站，而對建造地?zé)犭娬?，實施多能互補(bǔ)的認(rèn)識不夠。但是，無論如何當(dāng)?shù)匦∷娬径际羌竟?jié)性的，每年只在豐水期發(fā)電30004000小時，而枯水季節(jié)則不能滿發(fā)或停發(fā)。為改變枯季缺電現(xiàn)狀，地?zé)釋＜姨岢龅責(zé)岚l(fā)電與小水電聯(lián)合調(diào)度、優(yōu)勢互補(bǔ)方針