地熱能怎麼開采

『壹』 地熱能利用有哪些方式

人類很早以前就開始利用地熱能，例如利用溫泉沐浴、醫療，利用地下熱水取暖、建造農作物溫室、水產養殖及烘乾穀物等。但真正認識地熱資源並進行較大規模的開發利用卻是始於20世紀中葉。地熱能的利用可分為地熱發電和直接利用兩大類，而對於不同溫度的地熱流體可能利用的范圍如下：
1、2O0～400℃直接發電及綜合利用；
2、150～200℃雙循環發電，製冷，工業乾燥，工業熱加工；
3、10O～15O℃雙循環發電，供暖，製冷，工業乾燥，脫水加工，回收鹽類，罐頭食品；
4、50～100℃供暖，溫室，家庭用熱水，工業乾燥；
5、20～50℃沐浴，水產養殖，飼養牲畜，土壤加溫，脫水加工；
現在許多國家為了提高地熱利用率，而採用梯級開發和綜合利用的辦法，如熱電聯產聯供，熱電冷三聯產，先供暖後養殖等。
近年來，國外對地熱能的非電力利用，也就是直接利用，十分重視。因為進行地熱發電，熱效率低，溫度要求高。所謂熱效率低。就是說，由於地熱類型的不同，所採用的汽輪機類型的不同，熱效率一般只有6.4～18．6％，大部分的熱量白白地消耗掉。所謂溫度要求高，就是說，利用地熱能發電，對地下熱水或蒸汽的溫度要求，一般都要在150℃以上；否則，將嚴重地影響其經濟性。而地熱能的直接利用，不但能量的損耗要小得多，並且對地下熱水的溫度要求也低得多，從 15～180℃這樣寬的溫度范圍均可利用。在全部地熱資源中，這類中、低溫地熱資源是十分豐富的，遠比高溫地熱資源大得多。但是，地熱能的直接利用也有其局限性，由於受載熱介質—熱水輸送距離的制約，一般來說，熱源不宜離用熱的城鎮或居民點過遠；不然，投資多，損耗大，經濟性差，是劃不來的。
目前地熱能的直接利用發展十分迅速，已廣泛地應用於工業加工、民用採暖和空調、洗浴、醫療、農業溫室、農田灌溉、土壤加溫、水產養殖、畜禽飼養等各個方面，收到了良好的經濟技術效益，節約了能源。地熱能的直接利用，技術要求較低，所需設備也較為簡易。在直接利用地熱的系統中，盡管有時因地熱流中的鹽和泥沙的含量很低而可以對地熱加以直接利用，但通常都是用泵將地熱流抽上來，通過熱交換器變成熱氣和熱液後再使用。這些系統都是最簡單的，使用的是常規的現成部件。
地熱能直接利用中所用的熱源溫度大部分都在40℃以上。如果利用熱泵技術，溫度為20℃或低於20℃的熱液源也可以被當作一種熱源來使用（例如美國、加拿大、法國、瑞典及其他國家的做法）。熱泵的工作原理與家用電冰箱相同，只不過電冰箱實際上是單向輸熱泵，而地熱熱泵則可雙向輸熱。冬季，它從地球提取熱量，然後提供給住宅或大樓（供熱模式）；夏季，它從住宅或大樓提取熱量，然後又提供給地球蓄存起來（空調模式）。不管是哪一種循環，水都是加熱並蓄存起來，發揮了一個獨立熱水加熱器的全部的或部分的功能。由於電流只能用來傳熱，不能用來產生熱，因此地熱泵將可以提供比自身消耗的能量高3～4倍的能量。它可以在很寬的地球溫度范圍內使用。在美國，地熱泵系統每年以 20％的增長速度發展，而且未來還將以兩位數的良好增長勢頭繼續發展。據美國能源信息管理局預測，到2030年地熱泵將為供暖、散熱和水加熱提供高達68Mt油當量的能量。
對於地熱發電來說，如果地熱資源的溫度足夠高，利用它的好方式就是發電。發出的電既可供給公共電網，也可為當地的工業加工提供動力。正常情況下，它被用於基本負荷發電，只在特殊情況下，才用於峰值負荷發電。其理由，一是對峰值負荷的控制比較困難，再就是容器的結垢和腐蝕問題，一旦容器和渦輪機內的液體不滿和讓空氣進入，就會出現結垢和腐蝕問題。
總結上述，地熱能利用在以下四方面起重要作用。
1．地熱發電
地熱發電是地熱利用的最重要方式。高溫地熱流體應首先應用於發電。 地熱發電和火力發電的原理是一樣的，都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變為機械能，然後帶動發電機發電。所不同的是，地熱發電不象火力發電那樣要備有龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地熱能。地熱發電的過程，就是把地下熱能首先轉變為機械能，然後再把機械能轉變為電能的過程。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。目前能夠被地熱電站利用的載熱體，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，可把地熱發電的方式劃分為蒸汽型地熱發電和熱水型地熱發電兩大類。
地熱發電示意圖
（1）蒸汽型地熱發電
蒸汽型地熱發電是把蒸汽田中的干蒸汽直接引人汽輪發電機組發電，但在引人發電機組前應把蒸汽中所含的岩屑和水滴分離出去。這種發電方式最為簡單，但干蒸汽地熱資源十分有限，且多存於較深的地層，開采技術難度大，故發展受到限制（參考《資源》欄目有關文章）。主要有背壓式和凝汽式兩種發電系統。
（2）熱水型地熱發電
熱水型地熱發電是地熱發電的主要方式。目前熱水型地熱電站有兩種循環系統：a、閃蒸系統。閃蒸系統如圖1所示。當高壓熱水從熱水井中抽至地面，於壓力降低部分熱水會沸騰並「閃蒸」成蒸汽，蒸汽送至汽輪機做功；而分離後的熱水可繼續利用後排出，當然最好是再回注人地層。 b、雙循環系統。雙循環系統的流程如圖2所示。地熱水首先流經熱交換 器，將地熱能傳給另一種低沸點的工作流體，使之沸騰而產生蒸汽。蒸汽進人汽輪機做功後進人凝汽器，再通過熱交換器而完成發電循環。地熱水則從熱交換器回注人地層。這種系統特別適合於含鹽量大、腐蝕性強和不凝結氣體含量高的地熱資源。發展雙循環系統的關鍵技術是開發高效 的熱交換器。
圖1 熱水型地熱發電的閃蒸系統
圖2 熱水型地熱發電的雙循環系統
地熱發電的前景是取決於如何開發利用地熱儲量大的乾熱岩資源。圖3是利用乾熱岩發電的示意圖。其關鍵技術是能否將深井打人熱岩層中。美國新墨西哥州的洛斯阿拉莫科學試驗室正在對這一系統進行遠景試驗。
圖3 利用於熱岩發電的示意圖
2．地熱供暖
將地熱能直接用於採暖、供熱和供熱水是僅次於地熱發電的地熱利用方式。因為這種利用方式簡單、經濟性好，倍受各國重視，特別是位於高寒地區的西方國家，其中冰島開發利用得最好。該國早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上第一個地熱供熱系統，現今這一供熱系統已發展得非常完善，每小時可從地下抽取7740t80℃的熱水，供全市11萬居民使用。由於沒有高聳的煙囪，冰島首都已被譽為「世界上最清潔無煙的城市」。此外利用地熱給工廠供熱，如用作乾燥穀物和食品的熱源， 用作硅藻土生產、木材、造紙、製革、紡織、釀酒、製糖等生產過程的熱源也是大有前途的。目前世界上最大兩家地熱應用工廠就是冰島的硅藻土廠和紐西蘭的紙槳加工廠。我國利用地熱供暖和供熱水發展也非常迅速，在京津地區已成為地熱利用中最普遍的方式。
3．地熱務農
地熱在農業中的應用范圍十分廣闊。如利用溫度適宜的地熱水灌溉農田，可使農作物早熟增產；利用地熱水養魚，在28℃水溫下可加速魚的育肥，提高魚的出產率；利用地熱建造溫室，育秧、種菜和養花；利用地熱給沼氣池加溫，提高沼氣的產量 等。 將地熱能直接用於農業在我國日益廣泛，北京、天津、西藏和雲南等地都建有面積大小不等的地熱溫室。各地還利用地熱大 力發展養殖業，如培養菌種、養殖非洲鯽魚、鰻魚、羅非魚、羅氏沼蝦等。
4．地熱行醫
地熱在醫療領域的應用有誘人的前景，目前熱礦水就被視為一種寶貴的資源，世界各國都很珍惜。由於地熱水從很深的地下提取到地面，除溫度較高外，常含有一些特殊的化學元素，從而使它具有一定的醫療效果。如合碳酸的礦泉水供飲用，可調節胃酸、平衡人體酸鹼度；含鐵礦泉水飲用後，可治療缺鐵貧血症； 氫泉、硫水氫泉洗浴可治療神經衰弱和關節炎、皮膚病等。 由於溫泉的醫療作用及伴隨溫泉出現的特殊的地質、地貌條 件，使溫泉常常成為旅遊勝地，吸弓怕批療養者和旅遊者。在日本就有1500多個溫泉療養院，每年吸引1億人到這些療養院休養。我國利用地熱治療疾病歷史悠久，含有各種礦物元素的溫泉眾多，因此充分發揮地熱的行醫作用，發展溫泉療養行業是大有可為的。
未來隨著與地熱利用相關的高新技術的發展，將使人們能更精確地查明更多的地熱資源；鑽更深的鑽井將地熱從地層深處取出，因此地熱利用也必將進人一個飛速發展的階段。

『貳』 怎樣發現地熱和怎樣開發地下資源（比如說 停車場,地下室）

私人用基本沒戲 而且也不是你想用就能用的 除非你家周圍是溫泉 或者是冰島這種地方

『叄』 人類是如何開發、利用地熱資源的在開發過程中會遇到哪些難題（成本高）

主要用於發電、取暖，冰島有少數地方用於做飯。
開發的成本其實不是最大的問題，環境才內是大問題。地熱是放容射性元素衰敗產生的熱量，所以很可能把地下的放射性物質帶出來。 自從福島核事故後，大家對輻射就格外敏感。
地熱開發必然破會地層，而且破壞很深。可能引發地質災害。

『肆』 地熱能的開發怎樣利用

我們居住的地球，很像一個大熱水瓶，外涼內熱，而且越往裡面溫度越高。因此，人們把來自地球內部的熱能，叫地熱能。地熱能地球通過火山爆發和溫泉等途徑，將它內部的熱能源源不斷地輸送到地面。人們所熱衷的溫泉，就是人類很早開始利用的一種地熱能。然而，目前對地熱能大規模的開發利用還處於初始階段，所以說地熱還屬於一種新能源。

在距地面25～50千米的地球深處，溫度為200℃～1000℃；若深度達到距地面6370千米即地心深處時，溫度可高達4500℃。

據估算，如果按照當今世界動力消耗的速度，完全只消耗地下熱能，那麼即使使用4100萬年後，地球的溫度也只降低1℃。由此可見，在地球內部蘊藏著多麼豐富的熱能。地球溫度分布是很規律的，通常，在地殼最上部的十幾千米范圍內，地層的深度每增加30米，地層的溫度便升高約1℃；在地下15～25千米之間，深度每增加100米，溫度上升1.5℃；25千米以下的區域，深度每增加100米，溫度只上升0.8℃；以後再深入到一定深度，溫度就保持不變了。

地球深層為什麼儲存著如此多的熱能呢?它們是從哪裡來的?對於這個問題，目前還處於探索階段。不過，大多數學者認為，這是由於地球內部放射性物質自然發生蛻變的結果。在核反應的過程中，放出了大量的熱能，再加上處於封閉、隔斷的地層中，天長日久，經過逐漸的積聚，就形成了現在的地熱能。值得指出的是，地熱資源是一種可再生的能源，只要不超過地熱資源的開發強度，它是能夠補充而再生的。

通常，人們將地熱資源分為4類：

（一）水熱資源。這是儲存在地下蓄水層的大量地熱資源，包括地熱蒸汽和地熱水。地熱蒸汽容易開發利用，但儲量很少，僅占已探明的地熱資源總量的0.5％。而地熱水的儲量較大，約占已探明的地熱資源的10％，其溫度范圍從接近室溫到高達390℃。

（二）地壓資源。這是處於地層深處沉積岩中的含有甲烷的高鹽分熱水。由於上部的岩石覆蓋層把熱能封閉起來，使熱水的壓力超過水的靜壓力，溫度約為150℃~260℃之間，其儲量約是已探明的地熱資源總量的20％。

（三）乾熱岩。這是地層深處溫度為150℃~650℃左右的熱岩層，它所儲存的熱能約為已探明的地熱資源總量的30％。

（四）熔岩。這是埋藏部位最深的一種完全熔化的熱熔岩，其溫度高達650℃~1200℃。熔岩儲藏的熱能比其他幾種都多，約占已探明地熱資源總量的40％。

到目前為止，對於地熱資源的利用主要是水熱資源的開發。近年來，一些國家開始進行乾熱岩的開發研究和試驗，開鑿人造熱泉就是乾熱岩的具體應用之一。而地壓資源和熔岩資源的利用尚處於探索階段。

我國是世界上開發利用地熱資源較早的國家，發展也很快。北京就是當今世界上6個開發利用地熱較好的首都之一(其他5個是法國的巴黎、匈牙利的布達佩斯、保加利亞的索菲亞、冰島的雷克亞未克和衣索比亞的亞的斯亞貝巴)。

北京地熱水溫大都在25℃～70℃。由於地熱水中含有氟、氫、鎘、可溶性二氧化硅等特殊礦物成分，經過加工可製成飲用的礦泉水。有些地區的地熱水中還含有硫化氫等，因而很適於浴療和理療。

目前，北京的地熱資源已得到廣泛利用。例如，用於採暖的面積已達32萬多平方米，可節省建造鍋爐房投資300餘萬元，年節約煤1.8萬噸，而且每年還可減少燒煤取暖帶來的粉塵污染7.6噸。現有地熱泉洗浴50多處，日洗浴60000多人次；利用地熱水養的非洲鯽魚，生長快，肉味鮮美。北京一些印染廠還利用地熱水進行印染和退漿，每年可節約煤幾千噸。

除北京外，我國許多地區也擁有地熱資源，僅溫度在100℃以下的天然出露的地熱泉就有3500多處。在西藏、雲南和台灣等地，還有很多溫度超過150℃以上的高溫地熱田。台灣省屏東縣的一處熱泉，溫度曾達到140℃；在西藏的羊八井建有我國最大的地熱電站，這個電站的地熱井口溫度平均為140℃，發電裝機容量為10000千瓦，今後在這里還將建設更大的地熱電站。

從溫泉分布來看，我國地熱資源主要集中在東南沿海諸省和西藏、雲南、四川西部等地，這里形成了兩個溫泉數量多、溫度高、埋藏淺的地熱帶，分別稱為濱太平洋地熱帶和藏滇地熱帶。前一個地熱帶共有溫泉600多處，約佔全國熱水泉總數的1/3，其中溫泉水超過90℃的有幾十處，有的還超過100℃；後一個地熱帶是我國大陸上水熱活動最活躍的一個地區，有大量的噴泉和汽泉。這一地帶共有溫泉700多處，其中高於當地沸點的水熱活動區有近百處，是一個高溫水汽分布帶。此外，在我國東部的一些盆地內，也蘊藏著較豐富的地下熱水，這一地區的范圍很廣，北起松遼平原、華北平原，南到江漢平原、北部灣海域。例如，天津市區及郊區附近有總面積近700平方千米的地熱帶，其中深度超過500米、溫度在30℃以上的熱水井達380多口，最高水溫為94℃，年總開采量近5000萬噸，可利用的熱量相當於30多萬噸標准煤。

地熱在世界各地的分布也是很廣泛的。美國阿拉斯加的「萬煙谷」是世界上聞名的地熱集中地，在24平方千米的范圍內，有數萬個天然蒸汽和熱水的噴孔，噴出的熱水和蒸汽最低溫度為97℃，高溫蒸汽達645℃，每秒噴出2300萬公升的熱水和蒸汽，每年從地球內部帶往地面的熱能相當於600萬噸標准煤。紐西蘭有近70個地熱田和1000多個溫泉。溫泉的類型很多，有溫度可達200℃～300℃的高溫熱泉；有時斷時續的間歇噴泉；還有沸騰翻騰的泥漿地。橫跨歐亞大陸的地中海—喜馬拉雅地熱帶，從地中海北岸的義大利、匈牙利經過土耳其、俄羅斯的高加索、伊朗、巴基斯坦和印度的北部、中國的西藏、緬甸、馬來西亞，最後在印度尼西亞與環太平洋地熱帶相接。

有人做過計算，如果把全世界的火山爆發和地震釋放的能量，以及熱岩層所儲存的能量除外，僅地下熱水和地熱蒸汽儲存的熱能總量，就為地球上全部煤儲藏量的1.7億倍。在地下3千米以內目前可供開採的地熱，相當於29000億噸煤燃燒時釋放的全部熱量。可以看出。地熱能的開發與利用有著廣闊的前景。

對於地熱能的開發與利用，如果從1904年義大利建成世界第一座地熱發電站算起，已有近100年的歷史了。但是，只有近二三十年來地熱能的開發利用才逐漸引起世界各國的普遍注意和重視。

據統計，目前世界上已有120多個國家和地區發現或打出地熱泉與地熱井7500多處，使地熱能的利用得到不斷地擴大。地熱能的利用，當前主要是在採暖、發電、育種、溫室栽培、洗浴等方面。美國一所大學有3口深600米的地熱水井，水溫為89℃，可為總面積達46000多平方米的校舍供暖，每年節約暖氣費25萬美元。冰島雖然處在寒冷地帶，但有著豐富的地熱資源，目前全國人口的70％以上已採用地熱供暖。

利用地熱能發電，具有許多獨特的優點：建造電站的投資少，通常低於水電站；發電成本比水電、火電和核電站都低；發電設備的利用時數較長；地熱能幹凈，不污染環境；發電用過的蒸汽和熱水，還可以用於取暖或其他方面。

現在，美國、日本、俄羅斯、義大利、冰島等許多國家都建成了不同規模的熱電站，總計約有150座，裝機總容量達320萬千瓦。

地熱發電地熱發電的原理與一般火力發電相似，即利用地熱能產生蒸汽，推動汽輪發電機組發出電來。目前，全世界約有3/4的地熱電站是利用高溫水蒸氣為能源來發電的。這種電站是將地熱蒸汽引出地面後，先進行凈化，除掉所含的各種雜質，然後就可以推動汽輪發電機發電。以高溫蒸汽為能源的地熱電站，大多採用汽水分離的方法發電；對於以地下熱水為能源的電站，一般通過一定的途徑用地下熱水為熱源產生蒸汽，然後用蒸汽來推動汽輪發電機組發電。

另外，地熱能在工業上可用於加熱、乾燥、製冷與冷藏、脫水加工、淡化海水和提取化學元素等；在醫療衛生方面，溫泉水可以醫治皮膚和關節等的疾病，許多國家都有供沐浴醫療用的溫泉。

由於天然熱泉較少，而且不是各地都有，因而在一些沒有天然熱泉的地區，人們就利用廣泛分布的乾熱岩型地熱能人工造出地下熱泉來。人造熱泉是在乾熱岩型的熱岩層上開鑿而成的，世界上最早的人造熱泉是在美國新墨西哥州北部開鑿的，井深達3000米，熱岩層的溫度為200℃。

美國已建造了人造熱泉熱電廠，發電量為5萬千瓦。另外，還在洛斯阿拉莫斯國立實驗所鑽了2眼深4389米的地熱井，先把水泵入井內，12小時後再抽上來，這時水溫已高達375℃。法國先後開鑿了6眼人造熱泉，其中每眼井深6000米，每小時可獲得溫度達200℃熱水100噸。

目前，美國的地熱發電站的裝機容量已達930萬千瓦，到2020年將增加到3180萬千瓦。

現在，隨著科學技術的發展，人們開始在岩漿體導熱源周圍建立人工熱能存積層，以便開發利用熱源蒸汽的高溫岩體來發電。人們預計，到21世紀末，全世界地熱發電的總能力可達1億千瓦。

『伍』 地熱資源利用需要什麼審批需要什麼資料

住宅項目的地熱利用是需要辦理采礦權的。超過25攝氏度的水資源就需要到國土資源管理部門辦理手續，要收取能源開采費。具體的手續需要到當地的國土資源管理部門去咨詢。

『陸』 地熱資源是怎樣形成的

地球內部有巨大的熱能，僅按目前可供開採的地下3千米范圍以內的地熱資源計算，就相當於2.9萬億噸煤炭資源。地下熱能的總量約為地球上貯存全部煤的能量的1.7億倍。地球內部的熱能，是地球在漫長的演變過程中積累起來的。地球在演化過程中所積累的能量，有外來能和地球本身的內能，起主導作用的是岩石中所含的鈾、釷、鉀、錒等放射性元素，在衰變過程中所產生的熱能。

地表以下分散的地熱資源在一定的地質條件下富集起來，就形成了可以利用的地熱資源。地下溫度隨著深度的加深而逐漸增高，在常溫層以下，平均每深100米，溫度增高3℃，在地殼15千米以下，地熱增溫率逐漸減小。因此當地表水下滲受熱，或是地下水與地下熾熱的岩體相接觸，就變成地下熱水或蒸汽。如果地下熱水沿著斷層或裂隙上升到地表，就形成了溫泉、熱泉、間歇泉、沸泉和熱水湖等多種地熱資源。

地殼中地熱資源的分布是不均勻的，但分布是有規律的。世界上已發現的高溫地熱區，絕大多數分布在環太平洋帶和地中海至喜馬拉雅帶的板塊構造邊緣地帶。這些地帶地殼不穩定，地殼內部的熱能易從這些薄弱地帶傳到地表，因而地熱能比較豐富。我國已發現的溫泉有2600多處，其中西藏有水熱活動區600多處，地熱資源很豐富。我國東南沿海和西藏、雲南一帶，有許多溫泉和熱泉，是地熱資源豐富的地區。我國東南沿海，包括台灣省在內，是屬太平洋地熱帶，而我國的西藏和雲南等地，是屬地中海至喜馬拉雅地熱帶。

西藏羊八井地熱發電站

『柒』 國外如何開發地熱資源

地熱能是可再生能源。
可再生能源：具有自我恢復原有特性,並可持續利用的一次內能源.包括太陽能、水容能、生物質能、氫能、風能、波浪能以及海洋表面與深層之間的熱循環等.地熱能也可算作可再生能源。
不可再生能源：泛指人類開發利用後,在現階段不可能再生的能源資源,叫「非可再生能源」.如煤和石油都是古生物的遺體被掩壓在地下深層中,經過漫長的演化而形成的(故也稱為「化石燃料」),一旦被燃燒耗用後,不可能在數百年乃至數萬年內再生,因而屬於「不可再生能源」.除此之外,不可再生能源還有,煤、石油、天然氣、核能、油頁岩。

『捌』 地熱能如何開發與應用

地熱能是由地殼抽取的天然熱能，這種能量來自地球內部的熔岩，並以熱力形式存在，是引致火山爆發及地震的能量。地球內部的溫度高達7000℃。透過地下水的流動和熔岩涌至離地面1～5千米的地殼，熱力得以被轉送至較接近地面的地方。高溫的熔岩將附近的地下水加熱，這些加熱了的水最終會滲出地面。運用地熱能最簡單和最合乎成本效益的方法，就是直接取用這些熱源，並抽取其能量。地熱能是可再生資源。

分布

地熱能集中分布在構造板塊邊緣一帶，該區域也是火山和地震多發區。

據美國地熱資源委員會1990年的調查，世界上18個國家有地熱發電機組，總裝機容量5827.55兆瓦，裝機容量在100兆瓦以上的國家有美國、菲律賓、墨西哥、義大利、紐西蘭、日本和印尼。我國的地熱資源也很豐富，但開發利用程度很低，主要分布在雲南、西藏、河北等省區。

世界地熱資源主要分布於以下5個地熱帶：

（1）環太平洋地熱帶。世界最大的太平洋板塊與美洲、歐亞、印度板塊的碰撞邊界，即從美國的阿拉斯加、加利福尼亞到墨西哥、智利，從紐西蘭、印度尼西亞、菲律賓到中國沿海和日本。世界許多地熱田都位於這個地熱帶，如美國的蓋瑟斯地熱田、墨西哥的普列托、紐西蘭的懷臘開、中國台灣的馬槽和日本的松川、大岳等地熱田。

（2）地中海、喜馬拉雅地熱帶。歐亞板塊與非洲、印度板塊的碰撞邊界，從義大利直至中國的雲南、西藏。如義大利的拉德瑞羅地熱田和中國西藏的羊八井及雲南的騰沖地熱田均屬這個地熱帶。

（3）大西洋中脊地熱帶。大西洋板塊的開裂部位，包括冰島和亞速爾群島的一些地熱田。

（4）紅海、亞丁灣、東非大裂谷地熱帶。包括肯亞、烏干達、剛果（金）、衣索比亞、吉布地等國的地熱田。

（5）其他地熱區。除板塊邊界形成的地熱帶外，在板塊內部靠近邊界的部位，在一定的地質條件下也有高熱流區，可以蘊藏一些中低溫地熱，如中亞、東歐地區的一些地熱田和中國的膠東、遼東半島及華北平原的地熱田。

作用

人類很早以前就開始利用地熱能，例如利用溫泉沐浴、醫療，利用地下熱水取暖、建造農作物溫室、水產養殖及烘乾穀物等。但真正認識地熱資源，並進行較大規模的開發利用卻是始於20世紀中葉。

地熱發電

地熱發電是地熱利用的最重要方式。高溫地熱流體應首先應用於發電。 地熱發電和火力發電的原理是一樣的，都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變為機械能，然後帶動發電機發電。所不同的是，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。地熱發電的過程，就是把地下熱能首先轉變為機械能，然後再把機械能轉變為電能的過程。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。目前能夠被地熱電站利用的載熱體，主要是地下的天然蒸汽和熱水。按照載熱體類型、溫度、壓力和其他特性的不同，可把地熱發電的方式劃分為蒸汽型地熱發電和熱水型地熱發電兩大類。

1.蒸汽型地熱發電

蒸汽型地熱發電是把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽輪發電機組發電，但在引入發電機組前應把蒸汽中所含的岩屑和水滴分離出去。這種發電方式最為簡單，但干蒸汽地熱資源十分有限，且多存於較深的地層，開采技術難度大，故發展受到限制。主要有背壓式和凝汽式兩種發電系統。

2.熱水型地熱發電

熱水型地熱發電是地熱發電的主要方式。目前熱水型地熱電站有兩種循環系統：

（1）閃蒸系統。當高壓熱水從熱水井中抽至地面，於壓力降低部分熱水會沸騰並「閃蒸」成蒸汽，蒸汽送至汽輪機做功；而分離後的熱水可繼續利用後排出，當然最好是再回注入地層。

（2）雙循環系統。地熱水首先流經熱交換器，將地熱能傳給另一種低沸點的工作流體，使之沸騰而產生蒸汽。蒸汽進入汽輪機做功後進入凝汽器，再通過熱交換器而完成發電循環。地熱水則從熱交換器回注入地層。這種系統特別適合於含鹽量大、腐蝕性強和不凝結氣體含量高的地熱資源。發展雙循環系統的關鍵技術是開發高效的熱交換器。

地熱供暖

將地熱能直接用於採暖、供熱和供熱水是僅次於地熱發電的地熱利用方式。因為這種利用方式簡單、經濟性好，備受各國重視，特別是位於高寒地區的西方國家，其中冰島開發利用得最好。該國早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上第一個地熱供熱系統，現今這一供熱系統已發展得非常完善，每小時可從地下抽取7740噸80℃的熱水，供全市11萬居民使用。由於沒有高聳的煙囪，冰島首都已被譽為「世界上最清潔無煙的城市」。此外利用地熱給工廠供熱，如用做乾燥穀物和食品的熱源， 用做硅藻土生產、木材、造紙、製革、紡織、釀酒、製糖等生產過程的熱源也是大有前途的。目前世界上最大兩家地熱應用工廠就是冰島的硅藻土廠和紐西蘭的紙漿加工廠。我國利用地熱供暖和供熱發展也非常迅速，在京津地區已成為地熱利用中最普遍的方式之一。

地熱務農

地熱在農業中的應用范圍十分廣闊。如利用溫度適宜的地熱水灌溉農田，可使農作物早熟增產；利用地熱水養魚，在28℃水溫下可加速魚的育肥，提高魚的出產率；利用地熱建造溫室，育秧、種菜和養花；利用地熱給沼氣池加溫，提高沼氣的產量等。將地熱能直接用於農業在我國日益廣泛，北京、天津、西藏和雲南等地都建有面積大小不等的地熱溫室。各地還利用地熱大力發展養殖業，如培養菌種、養殖鰻魚、羅非魚、羅氏沼蝦等。

地熱行醫

地熱在醫療領域的應用有誘人的前景，目前熱礦水就被視為一種寶貴的資源，世界各國都很珍惜。由於地熱水從很深的地下提取到地面，除溫度較高外，常含有一些特殊的化學元素，從而使它具有一定的醫療效果。如含碳酸的礦泉水供飲用，可調節胃酸、平衡人體酸鹼度；含鐵礦泉水飲用後，可治療缺鐵貧血症； 氫泉、硫水氫泉洗浴可治療神經衰弱和關節炎、皮膚病等。

由於溫泉的醫療作用及伴隨溫泉出現的特殊的地質、地貌條件，使溫泉常常成為旅遊勝地，吸引大批療養者和旅遊者。在日本就有1500多個溫泉療養院，每年吸引1億人到這些療養院休養。我國利用地熱治療疾病的歷史悠久，含有各種礦物元素的溫泉眾多，因此充分發揮地熱的醫療作用，發展溫泉療養行業是大有可為的。

未來隨著與地熱利用相關的高新技術的發展，將使人們能更精確地查明更多的地熱資源；鑽更深的鑽井將地熱從地層深處取出，因此地熱利用也必將進入一個飛速發展的階段。

地熱能在應用中要注意地表的熱應力承受能力，不能形成過大的覆蓋率，這會對地表溫度和環境產生不利的影響！應用前景廣闊的太陽能

太陽能，一般是指太陽光的輻射能量，在現代一般用做發電。自地球形成生物就主要以太陽提供的熱和光生存，而自古人類也懂得以陽光曬干物件，並作為保存食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。但在化石燃料減少的情況下，才有意把太陽能進一步發展。太陽能的利用有被動式利用（光熱轉換）和光電轉換兩種方式。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源，如風能、化學能、水的勢能等。

現在，太陽能的利用還不是很普及，利用太陽能發電還存在成本高、轉換效率低的問題，但是太陽能電池在為人造衛星提供能源方面得到了應用。

原理

太陽能是太陽內部或者表面的黑子連續不斷地核聚變反應過程產生的能量。地球軌道上的平均太陽輻射強度為1367瓦/米2。地球赤道的周長為40000千米，從而可計算出，地球獲得的能量可達173000太瓦（功率單位，1太瓦=1012千瓦）。在海平面上的標准峰值強度為1千瓦/米2，地球表面某一點24小時的年平均輻射強度為0.20千瓦/時2，相當於有102000太瓦的能量，人類依賴這些能量維持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地熱能資源除外）。

雖然太陽能資源總量相當於現在人類所利用的能源的1萬多倍，但太陽能的能量密度低，而且它因地而異，因時而變，這是開發利用太陽能面臨的主要問題。太陽能的這些特點會使它在整個綜合能源體系中的作用受到一定的限制。

盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量的二十二億分之一，但已高達173000太瓦，也就是說，太陽每秒鍾照射到地球上的能量就相當於500萬噸煤。地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能以及部分潮汐能都是來源於太陽；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等），從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能，所以廣義的太陽能所包括的范圍非常大，狹義的太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。

太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環境無任何污染。太陽能為人類創造了一種新的生活形態，使社會及人類進入一個節約能源減少污染的時代。

太陽能電池發電原理

太陽能電池是對光有響應並能將光能轉換成電力的器件。能產生光伏效應的材料有許多種，如單晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化鎵、硒銦銅等。它們的發電原理基本相同，現以晶體為例描述光發電過程。P型晶體硅經過摻雜磷可得N型硅，形成P－N結。

當光線照射太陽能電池表面時，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發生了躍遷，成為自由電子，在P-N結兩側集聚形成了電位差，當外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產生一定的輸出功率。這個過程的實質是：光子能量轉換成電能的過程。

利弊

優點

（1）普遍：太陽光普照大地，沒有地域的限制，無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，處處皆有，可直接開發和利用，且無需開采和運輸。

（2）無害：開發利用太陽能不會污染環境，它是最清潔的能源之一，在環境污染越來越嚴重的今天，這一點是極其寶貴的。

（3）巨大：每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當於130萬億噸標煤，其總量屬現今世界上可以開發的最大能源。

（4）長久：根據目前太陽產生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。

缺點

（1）分散性：到達地球表面的太陽輻射的總量盡管很大，但是能流密度很低。平均說來，北回歸線附近，夏季在天氣較為晴朗的情況下，正午時太陽輻射的輻照度最大，在垂直於太陽光方向1平方米面積上接收到的太陽能平均有1000瓦左右；若按全年日夜平均，則只有200瓦左右。而在冬季大致只有一半，陰天一般只有1/5左右，這樣的能流密度是很低的。因此，在利用太陽能時，想要得到一定的轉換功率，往往需要面積相當大的一套收集和轉換設備，造價較高。

（2）不穩定性：由於受到晝夜、季節、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、雲、雨等隨機因素的影響，所以，到達某一地面的太陽輻照度既是間斷的，又是極不穩定的，這給太陽能的大規模應用增加了難度。為了使太陽能成為連續、穩定的能源，從而最終成為能夠與常規能源相競爭的替代能源，就必須很好地解決蓄能問題，即把晴朗白天的太陽輻射能盡量貯存起來，以供夜間或陰雨天使用，但目前蓄能也是太陽能利用中較為薄弱的環節之一。

（3）效率低和成本高：目前太陽能利用的發展水平，有些方面在理論上是可行的，技術上也是成熟的。但有的太陽能利用裝置，因為效率偏低，成本較高，總的來說，經濟性還不能與常規能源相競爭。在今後相當一段時期內，太陽能利用的進一步發展，主要受到經濟性的制約。

『玖』 地熱資源開發問題

20世紀60年代以來，勝利油田在三角洲地區探出較多的自流地熱井，但現在利用的較少，且利用面較窄。近幾年，隨著地方經濟的發展，各地政府及各企事業單位也不斷投資地熱資源的開發，並打出幾眼地熱井，下面對區內已有的地熱井的利用情況作一簡單介紹。

沾₁井位於沾化縣城東側，成井於2000年，館陶組為熱儲層。成井深度1160.00m，成井時靜水位高出地面8.0m，自流量300m³/d，抽水51.6m降深時流量為1680m³/d，井口水溫63.5℃。屬Cl—Na型水，礦化度9.7～9.9g/L（兩次測試結果），地熱水中富含微量元素。現該井尚未利用，據了解，該井處擬建一溫泉賓館，集休閑、娛樂、保健於一體。

建₄井位於天鵝湖水庫西側，成井於1988年，東營組為熱儲層。取水段1330～1480m，現該井井口水溫53℃，抽水46.8m降深時流量為1339m³/d。水化學類型為Cl—Na型，礦化度21.09g/L，富含多種微量元素。近年來建成天鵝湖度假村，服務項目包括溫泉洗浴、休閑娛樂、溫泉理療等，自建成以來經濟效益可觀。

沾₂₃井為寒武系-奧陶系熱儲層。現井口水溫48℃，自流量44.88m³/d，該井被一農戶承包，主要用於養殖熱帶魚類——羅非魚，同時採取天然氣，用於生活，見彩圖28A。

沾₆井位於沾化縣徒駭河農場。現井口水溫38℃，自流量132.5m³/d，現該井主要用於溫泉洗浴及治療皮膚病，建有徒駭河農場溫泉醫院，見彩圖28B。

孤古₁位於勝利油田孤島指揮部，成井於1972年，奧陶系為熱儲層。取水段為1500～1777m，成井時井口水溫86℃，Cl—Na型水，富含微量元素。現該井已不自流，利用抽油機抽水，出水量較小，孔口水溫38℃，已建成孤島療養院。由於地熱水中富含硫，現在主要用於治療各種皮膚病，但因地處偏僻，人口較少，尚未完全發揮作用，見彩圖28C。

陳₁₀井熱儲層為寒武系—奧陶系與館陶組混合水。取水段為1471.0～1490.2m，成井時自流，水溫75℃。建成後主要用於熱帶魚類養殖採暖，建有一大型養殖場，但近兩年該井不能自流，且無相應的提水設備，養殖場關閉，該井現已閑置。

本區內地熱資源具有分布廣、水量大、水質較好、溫度適中（且不同等級並存）（表9-1）、開發潛力大的特點，具有良好的利用前景。可用於供熱取暖、溫泉洗浴、醫療保健、溫池游泳、溫室種植、熱水養殖、魚類越冬等方面。在能源緊缺的今天，大力開發地熱資源，對於緩解能源緊張、減少環境污染，促進經濟的可持續發展具有重要意義。

表9-1 適於利用的地熱溫度表Tab.9-1 Suitable temperature of geo-thermal utilization

從水化學條件分析，區內地熱水均為鹹水，不能飲用，且部分地熱水對金屬管道具有腐蝕性，在開發利用時應進行處理或作為換熱水利用。地熱水按溫度分級為低溫地熱資源的溫熱水和熱水，且富含對人體健康有益的微量元素，使地熱水的利用更有前途，其開發利用更具有廣泛的經濟效益和社會效益。

黃河三角洲地區，凹陷內的館陶組和東營組熱儲層埋深小於1500m及義和庄凸起內的館陶組與寒武系—奧陶系，按地熱資源溫度分級應屬低溫地熱資源的溫熱水，即溫度一般小於60℃，當在此范圍內取水時，其主要利用方向應定位於醫療保健、溫泉洗浴、溫室種植及熱水產養殖等方面，其他凸起區的館陶組與寒武系—奧陶系、凹陷內館陶組與東營組熱儲層埋深大於1500m時，其熱儲層水溫一般大於60℃，按地熱資源溫度分級應屬低溫地熱資源的熱水，可用於採暖、工藝流程、熱水養殖等方面。

對於區域地熱資源的開發，根據地熱地質條件由好到差的順序並結合位置因素，依次分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類開采區。

1.一類開采區（Ⅰ）

（1）東營開采區（Ⅰ₁）

該區以東營市西城區北側為中心，西起辛店、東到辛安水庫西側，呈近東西向條帶狀分布，寬約6km。該開采區地處東營市區附近，交通便利，位置優越，經濟發達，開采深度適中。該區館陶組、東營組砂層厚度均較大，若以採暖為目的，應考慮開采東營組熱水，但成井深度要大於1500m。館陶組可獲得低溫地熱資源中的溫熱水，用於醫療保健、溫泉洗浴、溫室種植、水產養殖等。

（2）牛庄—六戶開采區（Ⅰ₂）

該區位於東營市西城區南側，西起鹽垛、東到沙營、南部以牛庄—六戶為界。該區距東營市區較近，砂層厚度較大，埋藏條件適中，是較理想的開采區。館陶組砂層厚度大，水量較豐富，是該區優先考慮的開采層，其次考慮東營組。

（3）沾化—汀河開采區（Ⅰ₃）

該區位於沾化縣城以西至利津縣汀河一帶。館陶組砂層厚度較大，成井深度1100～1200m，即可獲得60℃左右的熱水；寒武系—奧陶系熱儲埋深較小，水溫較高，在斷裂構造有利部位施工地熱井，出水量較大。

（4）孤島開采區（I₄）

該區位於勝利油田孤島指揮部（孤島凸起）。該區開采目的層有三層，自上而下為館陶組、東營組和寒武系—奧陶系，且蓋層地溫梯度大於4℃/100m，熱儲層熱水溫度較高，可根據不同用途進行不同層位的開發。

2.二類開采區（Ⅱ）

（1）東營—牛庄開采區（Ⅱ₁）

該區位於Ⅰ₁、Ⅰ₂類開采區外圍東營—牛庄一帶。與Ⅰ₁、Ⅰ₂類開采區相比，館陶組、東營組砂層厚度變小，水量減小，而開采深度、熱儲溫度相近。

（2）河口開采區（Ⅱ₂）

該區以河口區為中心，向東北呈扇形狀。館陶組、東營組地層厚度、砂層厚度較大，但埋藏較深，開采成本高。館陶組成井深度應在1500m以上，可獲得70℃左右的熱水；東營組成井深度1800m以上，可獲得80℃左右的熱水。

（3）沾北開采區（Ⅱ₃）

該區位於沾化縣城以北，義和庄凸起南側，沾化凹陷西端。該區館陶組砂層厚度較大，東營組小於50m。開采目的層應主要考慮館陶組，成井深度1300～1400m為宜，並可獲得60℃左右的熱水。

（4）郭局子開采區（Ⅱ₄）

該區位於工作區西北部，義和庄凸起北側，位置偏僻。該區館陶組砂層厚度大，東營組在新戶—興合村以南缺失，地熱資源量豐富，但位置偏僻。開采目的層應首先考慮館陶組，開采深度1300～1500m，水溫60℃左右。

（5）黃河農場開采區（Ⅱ₅）

該區位於工作區東部，陳家莊凸起以北，黃河入海口南側。該區館陶組、東營組砂層厚度大，頂板埋深淺，地熱資源豐富，但位置偏僻。

3.三類開采區（Ⅲ）

（1）廣饒開采區（Ⅲ₁）

該區位於工作區南部廣饒凸起帶上。該區熱儲埋深雖小，但蓋層地溫梯度大，一般4.5℃/100m，局部大於5℃/100m，熱水溫度40～50℃，仍具有開發利用價值。

（2）義和庄開采區（Ⅲ₂）

該區位於工作區西北部義和庄凸起帶上。該區蓋層地溫梯度4～4.5℃/100m，推測熱水溫度55～77.5℃，但出水量不大，且位置偏僻。

（3）埕東開采區（Ⅲ₃）

該區位於工作區北部埕東凸起帶上。該區蓋層地溫梯度5℃/100m左右，熱儲埋深較大，推測熱水溫度90℃。

4.四類開采區（Ⅳ）

（1）東營凹陷區（Ⅳ₁）

東營凹陷內前三類開采區及開發利用條件較差區以外的區域均劃為四類開采區。該區開采層主要為館陶組，但砂層厚度小於100m，出水量較小，熱水溫度小於60℃，而東營組或缺失，或厚度很小，不具備開采價值。

（2）沾化凹陷區（Ⅳ₂）

該區位於沾化凹陷中部。館陶組、東營組砂層厚度均小於100m，且東營組頂板埋深一般大於1500m，開采成本高。

『拾』 來自地球深處的力量——地熱能是如何利用的

地熱能是一種潔凈的可再生能源。它具有熱流密度大、容易收集和輸送、參數穩定（流量、溫度）、使用方便等優點，已成為人們爭相開發利用的熱點。運用地熱能最簡單和最合乎成本效益的方法，就是直接取用這些熱源，並抽取其能量。近年來，隨著國民的經濟迅速發展和人民生活水平的提高，採暖、空調、生活用熱的需求越來越大，是城市建築物用能的主要部分。建築物污染控制和節能已是城市發展面臨的一個重大問題。特別是冬季採暖用的燃煤鍋爐的大量使用，給大氣環境造成了極大的污染。因此，地熱能直接利用，實現採暖、供冷和供生活熱水及娛樂保健，建成地熱能綜合利用建築物，已是改善城市大氣環境、節省能源的一條有效途徑，也是這幾年來全球地熱能利用的一個新的發展方向和趨勢。

2002年在廣東省某地投入運行了以75℃地熱水為驅動的地熱製冷、採暖示範系統，機組製冷量為100千瓦，耗電僅18千瓦，系統節能效果顯著。而北京市和天津市為減少化石燃料的使用，改善兩市的大氣環境，利用地熱水進行冬季供暖也取得了良好的效果。

地熱能的另一種形式主要是地源能，包括地下水、土壤、河水、海水等，地源能的特點是不受地域的限制，參數穩定，其溫度與當地的年平均氣溫相當，不受環境氣候的影響，由於地源能的溫度具有夏季比氣溫低、冬季比氣溫高的特性，因此是用於熱泵夏季製冷空調、冬季制熱採暖的比較理想的低溫位冷熱源。

地熱能的另一大用途就是用來發電，根據1996年6月世界可再生能源大會統計，全世界地熱發電的裝機容量為6543兆瓦。目前，有21個國家在利用地熱能發電，其中裝機容量在500兆瓦以上的國家有美國、菲律賓、匈牙利、冰島。除此之外，許多發展中國家也在積極利用地熱發電以補能源的不足。

上個世紀末，聯合國（UN）就與世界銀行共同發起建立基金，出資幫助能源勘探人員到非洲大裂谷開采地熱資源，以開發大裂谷的地熱發電潛力，滿足東非國家的生產和生活用電。

在美國，已經有許多州縣准備對自己境內的潛在地熱能進行開采和利用。美國阿拉斯加州州政府正在對阿拉斯加州境內最大的火山群進行勘測，旨在找出可利用的地熱能源。據有關專家預計，這些火山群和附近的溫泉能夠解決州內超過25%的能源供應。

我國適於發電的高溫地熱資源主要分布在西藏、雲南、台灣等地區。全國地熱電站總裝機容量為304兆瓦，發電量排名世界第12位。著名的西藏羊八井地熱電廠已建成一座25兆瓦以上的工業型地熱電站，到1996年底已發電11億千瓦時，為缺煤少油的拉薩名城供電作出重大貢獻，不愧為世界屋脊上的一顆明珠。

可以想見，隨著地熱能開發力度的不斷加大，地熱能必將在我們未來的城市生活中扮演重要角色。