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- 地?zé)崮?
熱能
熱能(thermalenergy)又稱熱量、能量等，它是生命的能源。人的每天勞務(wù)活動(dòng)、體育運(yùn)動(dòng)、上課學(xué)習(xí)和從事其他一切活動(dòng)，以及人體維持正常體溫、各種生理活動(dòng)都要消耗能量。就像蒸汽機(jī)需要燒煤、內(nèi)燃機(jī)需要用汽油、電動(dòng)機(jī)需要用電一樣。
簡(jiǎn)介
人類很早以前就開始利用地?zé)崮埽缋脺厝逶?、醫(yī)療，利用地下熱水取暖、建造農(nóng)作物溫室、水產(chǎn)養(yǎng)殖及烘干谷物等。但真正認(rèn)識(shí)地?zé)豳Y源并進(jìn)行較大規(guī)模的開發(fā)利用卻是始于20世紀(jì)中葉。
地?zé)崮艽蟛糠质莵?lái)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(zhì)的衰變。還有一小部分能量來(lái)至太陽(yáng)，大約占總的地?zé)崮艿?%，表面地?zé)崮艽蟛糠謥?lái)至太陽(yáng)。地下水的深處循環(huán)和來(lái)自極深處的巖漿侵入到地殼后，把熱量從地下深處帶至近表層。其儲(chǔ)量比目前人們所利用能量的總量多很多，大部分集中分布在構(gòu)造板塊邊緣一帶，該區(qū)域也是火山和地震多發(fā)區(qū)。它不但是無(wú)污染的清潔能源，而且如果熱量提取速度不超過(guò)補(bǔ)充的速度，那么熱能而且是可再生的。
怎樣利用這種巨大的潛在能源呢？意大利的皮也羅.吉諾尼.康蒂王子于1904年在拉德雷羅首次把天然的地?zé)嵴魵庥糜诎l(fā)電。地?zé)岚l(fā)電是利用液壓或爆破碎裂法把水注入到巖層，產(chǎn)生高溫蒸氣，然后將其抽出地面推動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使發(fā)電機(jī)發(fā)出電能。在這過(guò)程中，將一部分沒有利用到的水蒸氣或者廢氣，經(jīng)過(guò)冷凝器處理還原為水送回地下，這樣循環(huán)往復(fù)。1990年安裝的發(fā)電能力達(dá)到6000MW，直接利用地?zé)豳Y源的總量相當(dāng)于4.1Mt油當(dāng)量。
地?zé)崮苁且环N新的潔凈能源，在當(dāng)今人們的環(huán)保意識(shí)日漸增強(qiáng)和能源日趨緊缺的情況下，對(duì)地?zé)豳Y源的合理開發(fā)利用已愈來(lái)愈受到人們的青睞。其中距地表2000米內(nèi)儲(chǔ)藏的地?zé)崮転?500億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。全國(guó)地?zé)峥砷_采資源量為每年68億立方米，所含地?zé)崃繛?73萬(wàn)億千焦耳。在地?zé)崂靡?guī)模上，我國(guó)近些年來(lái)一直位居世界首位，并以每年近10%的速度穩(wěn)步增長(zhǎng)。
在我國(guó)的地?zé)豳Y源開發(fā)中，經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)積累，地?zé)岚l(fā)電效益顯著提升。除地?zé)岚l(fā)電外，直接利用地?zé)崴M(jìn)行建筑供暖、發(fā)展溫室農(nóng)業(yè)和溫泉旅游等利用途徑也得到較快發(fā)展。全國(guó)已經(jīng)基本形成以西藏羊八井為代表的地?zé)岚l(fā)電、以天津和西安為代表的地?zé)峁┡⒁詵|南沿海為代表的療養(yǎng)與旅游和以華北平原為代表的種植和養(yǎng)殖的開發(fā)利用格局。
發(fā)電
地?zé)岚l(fā)電實(shí)際上就是把地下的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后再將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪芰哭D(zhuǎn)變過(guò)程或稱為地?zé)岚l(fā)電。目前開發(fā)的地?zé)豳Y源主要是蒸汽型和熱水型兩類，因此，地?zé)岚l(fā)電也分為兩大類。
地?zé)嵴羝l(fā)電有一次蒸汽法和二次蒸汽法兩種。一次蒸汽法直接利用地下的干飽和（或稍具過(guò)熱度）蒸汽，或者利用從汽、水混合物中分離出來(lái)的蒸汽發(fā)電。二次蒸汽法有兩種含義，一種是不直接利用比較臟的天然蒸汽（一次蒸汽），而是讓它通過(guò)換熱器汽化潔凈水，再利用潔凈蒸汽（二次蒸汽）發(fā)電。第二種含義是，將從第一次汽水分離出來(lái)的高溫?zé)崴M(jìn)行減壓擴(kuò)容生產(chǎn)二次蒸汽，壓力仍高于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?，和一次蒸汽分別進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。
地?zé)崴械乃?，按常?guī)發(fā)電方法是不能直接送入汽輪機(jī)去做功的，必須以蒸汽狀態(tài)輸入汽輪機(jī)做功。目前對(duì)溫度低于100℃的非飽和態(tài)地下熱水發(fā)電，有兩種方法：一是減壓擴(kuò)容法。利用抽真空裝置，使進(jìn)入擴(kuò)容器的地下熱水減壓汽化，產(chǎn)生低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ臄U(kuò)容蒸汽然后將汽和水分離、排水、輸汽充入汽輪機(jī)做功，這種系統(tǒng)稱“閃蒸系統(tǒng)”。低壓蒸汽的比容很大，因而使氣輪機(jī)的單機(jī)容量受到很大的限制。但運(yùn)行過(guò)程中比較安全。另一種是利用低沸點(diǎn)物質(zhì)，如氯乙烷、正丁烷、異丁烷和氟里昂等作為發(fā)電的中間工質(zhì)，地下熱水通過(guò)換熱器加熱，使低沸點(diǎn)物質(zhì)迅速氣化，利用所產(chǎn)生氣體進(jìn)入發(fā)電機(jī)做功，做功后的工質(zhì)從汽輪機(jī)排入凝汽器，并在其中經(jīng)冷卻系統(tǒng)降溫，又重新凝結(jié)成液態(tài)工質(zhì)后再循環(huán)使用。這種方法稱“中間工質(zhì)法”，這種系統(tǒng)稱“雙流系統(tǒng)”或“雙工質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)”。這種發(fā)電方式安全性較差，如果發(fā)電系統(tǒng)的封閉稍有泄漏，工質(zhì)逸出后很容易發(fā)生事故。
20世紀(jì)90年代中期，以色列奧瑪特（Ormat）公司把上述地?zé)嵴羝l(fā)電和地?zé)崴l(fā)電兩種系統(tǒng)合二為一，設(shè)計(jì)出一個(gè)新的被命名為聯(lián)合循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)，該機(jī)組已經(jīng)在世界一些國(guó)家安裝運(yùn)行，效果很好。
聯(lián)合循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是，可以適用于大于150℃的高溫地?zé)崃黧w（包括熱鹵水）發(fā)電，經(jīng)過(guò)一次發(fā)電后的流體，在并不低于120℃的工況下，再進(jìn)入雙工質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)，進(jìn)行二次做功，這就是充分利用了地?zé)崃黧w的熱能，既提高發(fā)電的效率，又能將以往經(jīng)過(guò)一次發(fā)電后的排放尾水進(jìn)行再利用，大大地節(jié)約了資源。
地?zé)峒夹g(shù)：高溫地?zé)豳Y源的最佳利用方式是地?zé)岚l(fā)電。200~400℃的地?zé)峥梢灾苯佑脕?lái)發(fā)電。
蒸汽型地?zé)岚l(fā)電
是把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電但在引入發(fā)電機(jī)組前應(yīng)把蒸汽中所含的巖屑和水滴分離出去。這種發(fā)電方式最為簡(jiǎn)單，但干蒸汽地?zé)豳Y源十分有限，且多存在于較深的地層中，開采難度大，故其發(fā)展受到了限制。主要有背壓式和凝氣式兩種發(fā)電系統(tǒng)。
熱水型地?zé)岚l(fā)電
1）閃蒸系統(tǒng)
當(dāng)高壓熱水從熱水井中抽至地面，由于壓力降低部分熱水沸騰并“閃蒸”成蒸氣，蒸氣送至汽輪機(jī)做功；而分離后的熱水可繼續(xù)利用后排出，當(dāng)然最好是再回注入地層。
2）雙循環(huán)系統(tǒng)
地?zé)崴紫攘鹘?jīng)熱交換器，將地?zé)崮軅鹘o另一種低沸點(diǎn)的工作流體，使之沸騰而產(chǎn)生蒸氣。蒸氣進(jìn)入汽輪機(jī)做功后進(jìn)入凝汽器，再通過(guò)熱交換器從而完成發(fā)電循環(huán)，地?zé)崴畡t從熱交換器回流注入地下。這種系統(tǒng)特別適合于含鹽量大、腐蝕性強(qiáng)和不凝結(jié)氣體含量高的地?zé)豳Y源。發(fā)展雙循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是開發(fā)高效的熱交換器。
劃分
離地球表面5000米深，15℃以上的巖石和液體的總含熱量，據(jù)推算約為14.5×1025焦耳（J），約相當(dāng)于4948萬(wàn)億噸（t）標(biāo)準(zhǔn)煤的熱量。地?zé)醽?lái)源主要是地球內(nèi)部長(zhǎng)壽命放射性同位素?zé)岷朔磻?yīng)產(chǎn)生的熱能。按照其儲(chǔ)存形式，地?zé)豳Y源可分為蒸汽型、熱水型、地壓型、干熱巖型和熔巖型5大類。
地?zé)豳Y源按溫度的劃分。中國(guó)一般把高于150℃的稱為高溫地?zé)幔饕糜诎l(fā)電。低于此溫度的叫中低溫地?zé)幔ǔＶ苯佑糜诓膳?、工農(nóng)業(yè)加溫、水產(chǎn)養(yǎng)殖及醫(yī)療和洗浴等。截止1990年底，世界地?zé)豳Y源開發(fā)利用于發(fā)電的總裝機(jī)容量為588萬(wàn)千瓦，地?zé)崴闹械蜏刂苯永眉s相當(dāng)于1137萬(wàn)千瓦。
分布
地?zé)崮芗蟹植荚跇?gòu)造板塊邊緣一帶，該區(qū)域也是火山和地震多發(fā)區(qū)。如果熱量提取的速度不超過(guò)補(bǔ)充的速度，那么地?zé)崮鼙闶强稍偕?。地?zé)崮茉谑澜绾芏嗟貐^(qū)應(yīng)用相當(dāng)廣泛。據(jù)估計(jì)，每年從地球內(nèi)部傳到地面的熱能相當(dāng)于100PW·h。不過(guò)，地?zé)崮艿姆植枷鄬?duì)來(lái)說(shuō)比較分散，開發(fā)難度大。
據(jù)2010年世界地?zé)岽髸?huì)統(tǒng)計(jì)，全世界共有78個(gè)國(guó)家正在開發(fā)利用地?zé)峒夹g(shù)，27個(gè)國(guó)家利用地?zé)岚l(fā)電，總裝機(jī)容量為10715MW，年發(fā)電量67246GW·h，平均利用系數(shù)72%。目前世界上最大的地?zé)犭娬臼敲绹?guó)的蓋瑟爾斯地?zé)犭娬荆涞谝慌_(tái)地?zé)岚l(fā)電機(jī)組（11MW）于1960年啟動(dòng)，以后的10年中，2號(hào)（13MW）、3號(hào)（27MW）和4號(hào)（27MW）機(jī)組相續(xù)投入運(yùn)行。20世紀(jì)70年代共投產(chǎn)9臺(tái)機(jī)組，80年代以后又相續(xù)投產(chǎn)一大批機(jī)組，其中除13號(hào)機(jī)組容量為135MW外，其余多為110MW機(jī)組。我國(guó)的地?zé)豳Y源也很豐富，但開發(fā)利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省區(qū)。
世界地?zé)豳Y源主要分布于以下5個(gè)地?zé)釒В?/p>
?、侪h(huán)太平洋地?zé)釒АＪ澜缱畲蟮奶窖蟀鍓K與美洲、歐亞、印度板塊的碰撞邊界，即從美國(guó)的阿拉斯加、加利福尼亞到墨西哥、智利，從新西蘭、印度尼西亞、菲律賓到中國(guó)沿海和日本。世界許多地?zé)崽锒嘉挥谶@個(gè)地?zé)釒?，如美?guó)的蓋瑟斯地?zé)崽?，墨西哥的普列托、新西蘭的懷臘開、中國(guó)臺(tái)灣的馬槽和日本的松川、大岳等地?zé)崽铩?/p>
②地中海、喜馬拉雅地?zé)釒?。歐亞板塊與非洲、印度板塊的碰撞邊界，從意大利直至中國(guó)的滇藏。如意大利的拉德瑞羅地?zé)崽锖椭袊?guó)西藏的羊八井及云南的騰沖地?zé)崽锞鶎龠@個(gè)地?zé)釒А?/p>
?、鄞笪餮笾屑沟?zé)釒?。大西洋板塊的開裂部位，包括冰島和亞速爾群島的一些地?zé)崽铩?/p>
④紅海、亞丁灣、東非大裂谷地?zé)釒?。包括肯尼亞、烏干達(dá)、扎伊爾、埃塞俄比亞、吉布提等國(guó)的地?zé)崽铩?/p>
?、萜渌?zé)釁^(qū)。除板塊邊界形成的地?zé)釒?，在板塊內(nèi)部靠近邊界的部位，在一定的地質(zhì)條件下也有高熱流區(qū)，可以蘊(yùn)藏一些中低溫地?zé)幔缰衼?、東歐地區(qū)的一些地?zé)崽锖椭袊?guó)的膠東、遼東半島及華北平原的地?zé)崽铩?/p>
人造熱能
人造地?zé)崮蹺GS(EnhancedGeothermalSystems)是為了解決全球暖化對(duì)于干凈能源的大量需求而逐漸成為21世紀(jì)顯學(xué)的一種新方法，最初概念70年代已經(jīng)提出但是一直沒有受到重視，因?yàn)榈責(zé)岱植嫉貐^(qū)極為受限，于是有人提出采用深度鉆孔技術(shù)于任何地方鉆至靠近地底熔巖附近300度以上的區(qū)域，至少鉆2井一井注入熱水一井收回地?zé)嵴魵獍l(fā)電，如果成本允許鉆更多回收井則可以減少散失蒸氣；增加發(fā)電效能。雖然原理簡(jiǎn)單但是由于所需井深極深達(dá)5公里以上，又要通過(guò)許多堅(jiān)硬花崗巖地殼，傳統(tǒng)沖鉆法需磨損數(shù)百具高價(jià)鉆頭成本太大，而地底狀況難以掌握有可能鉆出水汽不能流通的廢井，加上地?zé)嵩诖蟊娒襟w關(guān)注不如太陽(yáng)能和風(fēng)力高，諸多因素使人不愿投資而停于實(shí)驗(yàn)階段。
但是新興科技例如水熱鉆機(jī)、等離子鉆機(jī)的概念已經(jīng)提出，鉆井成本有望大幅下降，屆時(shí)地?zé)崮懿皇芪恢煤蜌夂蛴绊懩芴峁?4小時(shí)穩(wěn)定基載電量的特性，建設(shè)時(shí)間、成本和大眾疑慮又遠(yuǎn)低于核能；很有望成為最具競(jìng)爭(zhēng)力綠色能源和全球暖化的解救方案。
利用
地?zé)崮艿睦每煞譃榈責(zé)岚l(fā)電和直接利用兩大類，而對(duì)于不同溫度的地?zé)崃黧w可能利用的范圍如下：
1、200～400℃直接發(fā)電及綜合利用；
2、150～200℃雙循環(huán)發(fā)電，制冷，工業(yè)干燥，工業(yè)熱加工；
3、100～150℃雙循環(huán)發(fā)電，供暖，制冷，工業(yè)干燥，脫水加工，回收鹽類，罐頭食品；
4、50～100℃供暖，溫室，家庭用熱水，工業(yè)干燥；
5、20～50℃沐浴，水產(chǎn)養(yǎng)殖，飼養(yǎng)牲畜，土壤加溫，脫水加工。
現(xiàn)在許多國(guó)家為了提高地?zé)崂寐?，而采用梯?jí)開發(fā)和綜合利用的辦法，如熱電聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供，熱電冷三聯(lián)產(chǎn)，先供暖后養(yǎng)殖等。
作用
地?zé)岚l(fā)電
地?zé)岚l(fā)電是地?zé)崂玫淖钪匾绞?。高溫地?zé)崃黧w應(yīng)首先應(yīng)用于發(fā)電。地?zé)岚l(fā)電和火力發(fā)電的原理是一樣的，都是利用蒸汽的熱能在汽輪機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。所不同的是，地?zé)岚l(fā)電不象火力發(fā)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?zé)崮?。地?zé)岚l(fā)電的過(guò)程，就是把地下熱能首先轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后再把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^(guò)程。要利用地下熱能，首先需要有“載熱體”把地下的熱能帶到地面上來(lái)。目前能夠被地?zé)犭娬纠玫妮d熱體，主要是地下的天然蒸汽和熱水。按照載熱體類型、溫度、壓力和其它特性的不同，可把地?zé)岚l(fā)電的方式劃分為蒸汽型地?zé)岚l(fā)電和熱水型地?zé)岚l(fā)電兩大類。
?。?）蒸汽型地?zé)岚l(fā)電
蒸汽型地?zé)岚l(fā)電是把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，但在引入發(fā)電機(jī)組前應(yīng)把蒸汽中所含的巖屑和水滴分離出去。這種發(fā)電方式最為簡(jiǎn)單，但干蒸汽地?zé)豳Y源十分有限，且多存于較深的地層，開采技術(shù)難度大，故發(fā)展受到限制（參考《資源》欄目有關(guān)文章）。主要有背壓式和凝汽式兩種發(fā)電系統(tǒng)。
?。?）熱水型地?zé)岚l(fā)電
熱水型地?zé)岚l(fā)電是地?zé)岚l(fā)電的主要方式。目前熱水型地?zé)犭娬居袃煞N循環(huán)系統(tǒng)：a、閃蒸系統(tǒng)。閃蒸系統(tǒng)如圖1所示。當(dāng)高壓熱水從熱水井中抽至地面，于壓力降低部分熱水會(huì)沸騰并“閃蒸”成蒸汽，蒸汽送至汽輪機(jī)做功；而分離后的熱水可繼續(xù)利用后排出，當(dāng)然最好是再回注人地層。b、雙循環(huán)系統(tǒng)。雙循環(huán)系統(tǒng)的流程如圖2所示。地?zé)崴紫攘鹘?jīng)熱交換器，將地?zé)崮軅鹘o另一種低沸點(diǎn)的工作流體，使之沸騰而產(chǎn)生蒸汽。蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)做功后進(jìn)入凝汽器，再通過(guò)熱交換器而完成發(fā)電循環(huán)。地?zé)崴畡t從熱交換器回注人地層。
地?zé)峁┡?/strong>
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?。因?yàn)檫@種利用方式簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性好，備受各國(guó)重視，特別是位于高寒地區(qū)的西方國(guó)家，其中冰島開發(fā)利用得最好。該國(guó)早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上第一個(gè)地?zé)峁嵯到y(tǒng)，現(xiàn)今這一供熱系統(tǒng)已發(fā)展得非常完善，每小時(shí)可從地下抽取7740t80℃的熱水，供全市11萬(wàn)居民使用。由于沒有高聳的煙囪，冰島首都已被譽(yù)為“世界上最清潔無(wú)煙的城市”。此外利用地?zé)峤o工廠供熱，如用作干燥谷物和食品的熱源，用作硅藻土生產(chǎn)、木材、造紙、制革、紡織、釀酒、制糖等生產(chǎn)過(guò)程的熱源也是大有前途的。目前世界上最大兩家地?zé)釕?yīng)用工廠就是冰島的硅藻土廠和新西蘭的紙槳加工廠。我國(guó)利用地?zé)峁┡凸崴l(fā)展也非常迅速，在京津地區(qū)已成為地?zé)崂弥凶钇毡榈姆绞健?/p>
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。將地?zé)崮苤苯佑糜谵r(nóng)業(yè)在我國(guó)日益廣泛，北京、天津、西藏和云南等地都建有面積大小不等的地?zé)釡厥摇８鞯剡€利用地?zé)岽罅Πl(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，如培養(yǎng)菌種、養(yǎng)殖非洲鯽魚、鰻魚、羅非魚、羅氏沼蝦等。
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(guó)都很珍惜。由于地?zé)崴畯暮苌畹牡叵绿崛〉降孛?，除溫度較高外，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。如含碳酸的礦泉水供飲用，可調(diào)節(jié)胃酸、平衡人體酸堿度；含鐵礦泉水飲用后，可治療缺鐵貧血癥；氫泉、硫水氫泉洗浴可治療神經(jīng)衰弱和關(guān)節(jié)炎、皮膚病等。由于溫泉的醫(yī)療作用及伴隨溫泉出現(xiàn)的特殊的地質(zhì)、地貌條件，使溫泉常常成為旅游勝地，吸引大批療養(yǎng)者和旅游者。在日本就有1500多個(gè)溫泉療養(yǎng)院，每年吸引1億人到這些療養(yǎng)院休養(yǎng)。我國(guó)利用地?zé)嶂委熂膊〉臍v史悠久，含有各種礦物元素的溫泉眾多，因此充分發(fā)揮地?zé)岬尼t(yī)療作用，發(fā)展溫泉療養(yǎng)行業(yè)是大有可為的。
未來(lái)隨著與地?zé)崂孟嚓P(guān)的高新技術(shù)的發(fā)展，將使人們能更精確地查明更多的地?zé)豳Y源；鉆更深的鉆井將地?zé)釓牡貙由钐幦〕?，因此地?zé)崂靡脖貙⑦M(jìn)入一個(gè)飛速發(fā)展的階段。
地?zé)崮茉趹?yīng)用中要注意地表的熱應(yīng)力承受能力，不能形成過(guò)大的覆蓋率，這會(huì)對(duì)地表溫度和環(huán)境產(chǎn)生不利的影響！
因此，需要我們充分計(jì)算！
發(fā)展預(yù)測(cè)
根據(jù)我國(guó)地?zé)衢_發(fā)利用現(xiàn)狀、資源潛力評(píng)估和國(guó)家、地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)測(cè)，地?zé)岙a(chǎn)業(yè)規(guī)劃目標(biāo)、任務(wù)初期，中期，遠(yuǎn)期三個(gè)階段。
長(zhǎng)期目標(biāo)與任務(wù)
1）高溫地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)達(dá)到75～100MW
主要藏滇高溫地?zé)峥碧介_發(fā)200～250℃以上深部熱儲(chǔ)。力爭(zhēng)單井地?zé)岚l(fā)電潛力達(dá)到10MW以上，單機(jī)發(fā)電10MW以上。
2．地?zé)岵膳_(dá)到2200~2500㎡
主要在北方京、津、冀地區(qū)，環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)、京九產(chǎn)業(yè)帶、東北松遼盆地、陜中盆地、寧夏銀川平原地區(qū)發(fā)展地?zé)岵膳?、地?zé)岣呖萍嫁r(nóng)業(yè)，建立地?zé)崾痉秴^(qū)。單井地?zé)岵膳こ塘?zhēng)達(dá)到15萬(wàn)㎡。
中期目標(biāo)與任務(wù)
1．高溫地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)達(dá)到40~50MW
主要在西藏羊八井開發(fā)利用已有深部高溫?zé)醿?chǔ)，使ZK4001地?zé)峋靡岳茫囟?50℃以上，發(fā)電10MW）；
積極建設(shè)西藏羊易地?zé)犭娬?，擬定裝機(jī)12MW；
在滇西騰沖高溫地?zé)崽锪?zhēng)完成250℃以上1~2口地?zé)嵘a(chǎn)井施工，發(fā)電潛力12MW以上。
2．地?zé)岵膳_(dá)到1500萬(wàn)㎡
主要在京津冀，京九沿線的山東西部，松遼盆地的大慶地區(qū)建立地?zé)崾痉秴^(qū)。
單井地?zé)岵膳_(dá)10~15萬(wàn)㎡，單個(gè)地?zé)岵膳瘏^(qū)50~100萬(wàn)㎡。在已開發(fā)的地?zé)崽锝⑸a(chǎn)回灌系統(tǒng)。
初期目標(biāo)與任務(wù)
1．高溫地?zé)岚l(fā)電
主要在羊八井地?zé)犭娬?，?duì)現(xiàn)有地?zé)岚l(fā)電裝備進(jìn)行完善、優(yōu)化，穩(wěn)發(fā)25MW；
力爭(zhēng)利用ZK4001孔高溫地?zé)崃黧w，增發(fā)、滿發(fā)、達(dá)到總裝機(jī)30MW；
努力完成滇西騰沖高溫地?zé)峋┕?，打?50℃地?zé)崃黧w，力爭(zhēng)發(fā)電潛力達(dá)到12MW。
2．地?zé)岵膳_(dá)到950萬(wàn)㎡
主要在京津地區(qū)、京九沿線的山東西部，松遼盆地的大慶地區(qū)，完善、優(yōu)化已有地?zé)峁峁こ?，選點(diǎn)建立示范區(qū)。
總之，至2010年地?zé)衢_發(fā)利用總量：地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)達(dá)到75~100MW，地?zé)岵膳_(dá)到2500㎡。熱能利用總計(jì)約相當(dāng)于1500萬(wàn)噸標(biāo)煤當(dāng)量。
存在的障礙
1．地?zé)峁芾眢w制和開發(fā)利用工程、項(xiàng)目的適合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行機(jī)制沒有建立起來(lái)，舊的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)管理體制、運(yùn)行機(jī)制還沒有完成改變，影響地?zé)岙a(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展；
2．地?zé)豳Y源的勘探、開發(fā)具有高投入、高風(fēng)險(xiǎn)和知識(shí)密集的新興產(chǎn)業(yè)，化解風(fēng)險(xiǎn)的機(jī)制和社會(huì)保障制度尚未建立起來(lái)，影響投資者、開發(fā)者的信心、影響了地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展；
3．系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)程、規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚不健全和完善。
可持續(xù)性
巖漿/火山的地?zé)峄顒?dòng)的典型壽命從最低5000年到100萬(wàn)年以上。這么長(zhǎng)的壽命使地?zé)嵩闯蔀橐环N再生能源。此外，地?zé)釒?kù)的天然補(bǔ)充率從幾兆瓦到1000兆瓦(熱)以上。人類第一次用地?zé)崴l(fā)電是在1904年意大利的拖斯卡納。1958年新西蘭的北島開始用地?zé)嵩窗l(fā)電(2013年為212兆瓦)；美國(guó)加州的噴泉熱田，從1960年就開始發(fā)電，目前的輸出功率為1300兆瓦。顯然，地?zé)豳Y源能夠可靠、安全和可持續(xù)性地運(yùn)行。地?zé)嵘a(chǎn)的可持續(xù)性也可從存在于熱庫(kù)巖石(含熱量85%～95%)中的熱源判斷。在美國(guó)加州的噴泉熱田，熱含量保守估計(jì)至少相當(dāng)于燃燒280億桶石油或62億短頓(1短頓=907公斤)煤所得的能量。
現(xiàn)狀
在各種可再生能源的應(yīng)用中，地?zé)崮茱@得較為低調(diào)，人們更多地關(guān)注來(lái)自太空的太陽(yáng)能量，卻忽略了地球本身賦予人類的豐富資源，地?zé)崮軐⒂锌赡艹蔀槲磥?lái)能源的重要組成部分。
相對(duì)于太陽(yáng)能和風(fēng)能的不穩(wěn)定性，地?zé)崮苁禽^為可靠的可再生能源，這讓人們相信地?zé)崮芸梢宰鳛槊禾?、天然氣和核能的最佳替代能源。另外，地?zé)崮艽_實(shí)是較為理想的清潔能源，能源蘊(yùn)藏豐富并且在使用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體，對(duì)地球環(huán)境不產(chǎn)生危害。
目前，美國(guó)的地?zé)崮苁褂脙H占全國(guó)能源組成的0.5%。據(jù)麻省理工學(xué)院的一份報(bào)告指出，美國(guó)現(xiàn)有的地?zé)嵯到y(tǒng)每年只采集約3000兆瓦能量，而保守估計(jì)，可開采的地?zé)豳Y源達(dá)到10萬(wàn)兆瓦。相關(guān)專家指出，倘若給與地?zé)崮茉聪鄳?yīng)的關(guān)注和支持，在未來(lái)幾年內(nèi)，地?zé)崮芎苡锌赡艹蔀榕c太陽(yáng)能、風(fēng)能等量齊觀的新能源。和其他可再生能源起步階段一樣，地?zé)崮苄纬僧a(chǎn)業(yè)的過(guò)程中面臨的最大問題來(lái)自于技術(shù)和資金。地?zé)岙a(chǎn)業(yè)屬于資本密集型行業(yè)，從投資到收益的過(guò)程較為漫長(zhǎng)，一般來(lái)說(shuō)較難吸引到商業(yè)投資。可再生能源的發(fā)展一般能夠得到政府優(yōu)惠政策的支持，例如稅收減免、政府補(bǔ)貼以及獲得優(yōu)先貸款的權(quán)力。在相關(guān)優(yōu)惠政策的指引下，投資者們將更有興趣對(duì)地?zé)犴?xiàng)目進(jìn)行投資建設(shè)。
地?zé)崮艿睦迷诩夹g(shù)層面上有待發(fā)展的主要是對(duì)于開采點(diǎn)的準(zhǔn)確勘測(cè)，以及對(duì)地?zé)崽N(yùn)藏量的預(yù)測(cè)。由于一次鉆探的成本較高，找到合適的開采點(diǎn)對(duì)于地?zé)犴?xiàng)目的投資建設(shè)至關(guān)重要?，F(xiàn)在，地?zé)岙a(chǎn)業(yè)采取引進(jìn)石油、天然氣等常規(guī)能源勘測(cè)設(shè)備，為地?zé)崮軐ふ覝?zhǔn)確的開采點(diǎn)。
世界其他國(guó)家和地區(qū)也在為地?zé)崮艿陌l(fā)展提供更多的便利和支持。全球大約40多個(gè)國(guó)家已經(jīng)將地?zé)崮馨l(fā)展列入議程，預(yù)計(jì)到2010年，全球地?zé)豳Y源的利用將比現(xiàn)在提升50%。用可分為地?zé)岚l(fā)電和直接利用兩大類。地?zé)崮苁莵?lái)自地球深處的可再生熱能。它起源于地球的熔巖漿和放射性物質(zhì)的衰變。地?zé)崮苁侵钙鋬?chǔ)量比目前人們所利用的總量多很多倍，而且集中分布在構(gòu)造板塊邊緣一帶、該區(qū)域也是火山和地震多發(fā)區(qū)。如果熱量提取的速度不超過(guò)補(bǔ)充的速度，那么地?zé)崮鼙闶强稍偕?。地?zé)崮茉谑澜绾芏嗟貐^(qū)應(yīng)用相當(dāng)廣泛。據(jù)估計(jì)，每年從地球內(nèi)部傳到地面的熱能相當(dāng)于100PW.h。不過(guò)，地?zé)崮芊植技校_發(fā)難度大。
環(huán)境影響
（1）地?zé)嵴羝臏囟群蛪毫Χ疾蝗缁鹆Πl(fā)電高，因此地?zé)崂寐实?，像蓋塞斯的老發(fā)電機(jī)組的熱效率只有14.3%，以致冷卻水用量多于普通電站，熱污染也比較嚴(yán)重。
?。?）地?zé)犭娬疽部衫美鋮s塔將余熱釋放到大氣中，以避免上述的熱污染。冷卻塔的補(bǔ)充水來(lái)源于蒸汽本身，因此不需要外來(lái)水源。地?zé)嵴羝谕ㄟ^(guò)汽輪機(jī)之前，先進(jìn)入離心分離器，除去巖粒和灰塵，然后冷凝成溫水，在通過(guò)冷卻塔，使其中75%—80%轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?，余下的冷卻水返回冷凝器利用。過(guò)剩的冷卻水由于積累了硼﹑氨等污染物，應(yīng)排注地下，而不應(yīng)該排注水體。這雖然解決了污染問題，但有可能引發(fā)地震；不過(guò)也可能因陸續(xù)注入而使巖層逐漸滑動(dòng)，反而緩慢的解除積壓，以致避免地震的突發(fā)。到底結(jié)果如何，必須進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)。
?。?）從冷卻塔派出的廢蒸汽和廢水中可能含有ont-family: "Calibri","sans-serif"; font-size: 10.5pt; mso-bidi-font-size: 11.0pt; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-fareast-font-family: 宋體; mso-fareast-theme-font: minor-fareast; mso-hansi-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-theme-font: minor-bidi; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: ZH-CN; mso-bidi-language: AR-SA">H2S等有毒氣體，應(yīng)予重視并及時(shí)加以處理，以免污染廠區(qū)附近的空氣。
?。?）地?zé)釋儆谠偕容^慢的一種資源。地?zé)嵴羝a(chǎn)區(qū)只能利用一段時(shí)間，其長(zhǎng)短難于估計(jì)，可能在30—3000a之間。由于取用的水多于回注的水，利用地?zé)岚l(fā)電，最后可能會(huì)引起地面沉降，這一點(diǎn)須加以注意。
實(shí)際價(jià)值
中國(guó)利用地?zé)岚l(fā)電還剛剛開始，近年來(lái)一些地方只是利用地下熱水建立小型發(fā)電站，取得成功，這是地?zé)釕?yīng)用的一個(gè)良好開端。我國(guó)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的地?zé)釡囟容^低，品味差，用來(lái)取暖及供熱應(yīng)當(dāng)更合適。以北京的地?zé)崽餅槔鼘儆诘蜏責(zé)崴?，深埋?00—2500m之間，溫度在38—70℃范圍內(nèi)。據(jù)粗略估計(jì)，進(jìn)來(lái)用于染織﹑空調(diào)﹑養(yǎng)魚﹑取暖﹑醫(yī)療和洗浴等方面，效果良好，每年可節(jié)約煤炭4300t。
地?zé)釕?yīng)用對(duì)環(huán)境實(shí)際價(jià)值的舉例：
?。?）由于使用地?zé)崮茉?，Reykjivak(位于冰島)是世界上最潔凈的首都，煙囪中沒有煙的排放。用污染型的化石燃料已經(jīng)被消除了，用地?zé)崛〈汉褪瓦M(jìn)行加熱可減少大量CO2的排放。目前，愛爾蘭幾乎90%的房屋使用地?zé)崴M(jìn)行加熱，和燃燒化石燃料相比，在愛爾蘭地?zé)釕?yīng)用每年能減少大約200million噸CO2。2004年愛爾蘭CO2總排放量2.8million噸。另外許多國(guó)家由于使用地?zé)崮茉匆裁黠@減少了二氧化碳的排放。
?。?）另一個(gè)用地?zé)崴〈剂系暮美泳褪荊alanta，Slovakia.9，000GJ/yr的天然氣熱生產(chǎn)區(qū)域加熱系統(tǒng)已經(jīng)被修改了。天然氣由富含碳酸鹽的地?zé)崴〈?。取代的結(jié)果是每年能減少5000噸二氧化碳的排放。
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