地热能的开发与利用的意义

(分钟前 更新) 274 7883

最新回答

地热作为一种新能源,以其干净、无污染、成本低而日益受到人们的青睐。地热能在地下的贮存形式有热水型、蒸汽型、干热岩型、地压型、岩浆型等多种形式。现在,人们除了用热水型地热能来发电、洗浴、取暖和灌溉之外,为了更充分地利用分布很广的干热岩型地热能,还在广泛地开凿人造热泉。美国于20世纪70年代建成世界上第一眼人造热泉,每小时可回收149℃~156℃的热水20吨,美国还在建造发电能力为50兆瓦的人造热泉热电厂。法国开凿了6眼人造热泉,其中第二眼井深达6000米,每小时可供应200℃的热水100吨。

实际上,人们是通过利用各种温泉、热泉来认识地热能的。2000多年前,我国东汉时期大科学家张衡就曾采用温泉水治病。此外,我们的祖先很早就利用温泉的热水进行洗浴和取暖等。

1904年,意大利人拉德瑞罗利用地热进行发电,并创建了世界上第一座地热蒸气发电站(装机容量为250千瓦)。由于当时技术条件的限制,此后很长时间内地热在发电方面的应用一直停步不前。

20世纪60年代以来,由于石油、煤炭等各种能源的大量消耗,美国、新西兰、意大利等国又对地热能重视起来,相继建成了一批地热电站,总计约有150多座,装机总容量达3500兆瓦。

利用地热发电,是地热能利用的最重要和最有发展前途的方面。与其他电站比较,地热电站具有投资少、发电成本低和发电设备使用寿命长等优点,因而发展较快。

地热电站的工作原理与一般的火电站相似,即利用汽轮机将热能转换成机械能,再由发电机变成电能。由于地热资源有高温干蒸汽、高温湿蒸汽和热水等不同种类,所以地热发电的方法也不同。

以高温干蒸汽为能源的地热电站,一般采用蒸汽法发电。它的发电的工作过程是,当把地热蒸汽引出地面后,先进行净化,即除掉所含的各种杂质,然后就可送入汽轮发电机组发电。如果地热蒸汽中的有害及腐蚀性成分含量较多时,也可以把地热蒸汽作为热源,用它来加热洁净的水,重新产生蒸汽来发电。这就是二次蒸汽法地热发电站。目前全世界约有3/4的地热电站属于这种类型。

美国加州的盖瑟斯地热电站,就是二次蒸汽法地热电站的典型代表。它的装机容量达500兆瓦以上,是目前世界上最大的地热电站。

以高温湿蒸汽为能源的地热电站,大多采用汽水分离法发电。这种高温湿蒸汽是兼有蒸气和热水的混合物,通过汽水分离器把蒸汽和热水分开,蒸汽用于发电,热水则用于取暖或其他方面。

以地下热水为能源的地热电站,通常用地下热水为热源来加热低沸点的物质如氯乙烷或氟利昂等,使它们变成蒸汽来推动汽轮发电机组发电。这就是通常所说的低沸点工质法地热发电。

低沸点工质法地热发电所用的地热水的温度,通常低于100℃。用这种热水来将低沸点物质加热变成蒸汽,它们在推动汽轮发电机组发电后,在冷凝器中凝结,再用泵重新打回热交换器,从而反复使用。

俄罗斯在堪察加半岛南部建造的低沸点工质法地热电站,所用的地热水温仅有70℃~80℃,以低沸点的氟利昂(沸点为零下29.8℃)为工质,在1.9兆帕(18.8大气压)的压力和地热水的温度为55℃的条件下,低沸点工质便可沸腾,产生蒸气来发电,其总装机容量为680千瓦。

地热能除了用来发电外,人们还把它用于工农业生产、沐浴医疗、体育运动等许多方面。

在工业上,地热能可用于加热、干燥、制冷、脱水加工、提取化学元素、海水淡化等方面。在农业生产上,地热能可用于温室育苗、栽培作物、养殖禽畜和鱼类等。例如,地处高纬度的冰岛不仅以地热温室种植蔬菜、水果、花卉和香蕉,近年来又栽培了咖啡、橡胶等热带经济作物。在浴用医疗方面,人们早就用地热矿泉水医治皮肤病和关节炎等,不少国家还设有专供沐浴医疗用的温泉。

地热在世界各地的分布是很广泛的。美国阿拉斯加的“万烟谷”是世界上闻名的地热集中地,在24平方千米的范围内,有数万个天然蒸汽和热水的喷孔,喷出的热水和蒸汽的最低温度为97℃,高温蒸汽达645℃,每秒喷出2300万升的热水和蒸汽,每年从地球内部带往地面的热能相当于600万吨标准煤。新西兰约有近70个地热田和1000多个温泉。横跨欧亚大陆的地中海—喜马拉雅地热带,从地中海北岸的意大利、匈牙利经过土耳其、俄罗斯的高加索、伊朗、巴基斯坦和印度的北部、中国的西藏、缅甸、马来西亚,最后在印度尼西亚与环太平洋地热带相接。

我国是一个地热储量很丰富的国家,仅温度在100℃以下的天然出露的地热泉就达3500多处。在西藏、云南和台湾等地,还有许多温度超过150℃以上的高温地热资源。西藏羊八井建有我国最大的地热电站。这个电站的地热井口温度平均为140℃,装机容量为10兆瓦。

我国北京是当今世界上6个开发利用地热能较好的首都之一(其他5个是法国的巴黎、匈牙利的布达佩斯、保加利亚的索菲亚、冰岛的雷克雅未克和埃塞俄比亚的亚的斯亚贝巴)。北京地热水温大都在25℃~70℃。由于地热水中含有氟、氢、镉、可溶性二氧化碳等特殊矿物成分,经过加工可制成饮用的矿泉水。有些城区的地热水中还含有硫化氢等,很适合浴疗和理疗。

耗子爱熊猫 2024-05-21

扩展回答

热门问答

装修专题

首页 >  地热能的开发与利用的意义

其他人还看了

页面运行时间: 0.029378890991211 秒