地热能丰富的国家用温泉洗澡煮蛋
发布时间:2016-12-23
出品:科普中国
制作:热力山林团队
监制:中国科学院计算机网络信息中心

  “到2030年,建立地热能源探测与规模开发成套技术,突破干热岩高效利用核心技术,为地热能源占国家一次能源消费总量达3%提供科技支撑。”从地热资源探测与地热能利用研讨会上获悉,我国从国家层面对地热能源的开发利用终于有了初步时间表。

地热利用领域的神奇国度——冰岛
提到地热,不能不说说在地热利用领域一个神奇的国度——冰岛。冰岛共和国位于地球北极圈的边缘上,总面积13.1万多平方公里,人口只有20多万。乍听这个名字,一定以为这个国家是冰冷冰冷的。但这里实际上却是一个冬暖夏凉气候宜人的国度。尤其是首都雷克雅未克,7月份的平均温度是11℃,一月份平均温度在零下1℃,比同纬度的其他国家温暖得多,为何冰岛会如此温暖呢?
原来,冰岛这个地方,地热极为丰富,到处都是热泉、温泉、蒸汽泉和间歇泉。水温也各不相同,有的温度适中可以常年洗澡,有的温度很高,可以煮熟鸡蛋和土豆。如岛上的代尔塔顿古温泉,水温高达99℃,完全可以做饭。
现在,冰岛人不但用温泉洗澡,还用热泉、蒸汽泉为居民取暖,有时还用温泉地热建造温室种菜种水果和花卉。温室中有黄瓜、西红柿及热带生长的香蕉;咖啡和橡胶在这里也生长茂盛。温泉游泳池更是遍及冰岛的城镇和乡村。即使白雪皑皑的冬季,游泳池也温暖如春。 到20世纪,冰岛人开始利用地热发电。据1987年公布的数字,冰岛用地热发电的电力总数达3.9万千瓦,小小国家的地热发电量在这一年居世界的第10位。
了解了冰岛如此神奇的地热利用,你也许要问冰岛有这么丰富的地热能,那么我们国家有没有呢?这就要从地热能的形成说起。
地热能的形成
因为地球内部很深处存在放射性元素,这些元素不断进行着热核反应,具有非常高的温度,估计地球中心的温度有6000℃。这样巨大的热能,通过大地的热传导、火山喷发、地震、深层水循环、温泉等途径不断地向地表散发,这样,便产生了地热能。因此,地球被形象地形容为“大锅炉”。
形成条件:
1)热源(来自地球深部);
2)盖层(第三系 + 第四系);
3)热储(孔隙型 + 基岩岩溶裂隙型);
4)水源(来自于北部山区)。


地热能的分布
据估算,全球地热可采资源量超过全球一次性能源的年消耗量,地热资源开发利用的潜力很大。按照地热资源的分布,世界著名五大地热带有:环太平洋地热带、大西洋中脊地热带、地中海及喜马拉雅地热带、中亚地热带和红海、亚丁湾与东非裂谷地热带。
其中,我国地热资源与三个地热带有关:我国东南部为环太平洋地热带、我国藏滇地区为地中海及喜马拉雅地热带、我国新疆地区为中亚地热带。因此,我国地热资源很丰富。

地热能的利用通常分为三种
– 用于发电的蒸汽或温度极高的热流体 ;
– 可被直接利用的中低温的热流体 ;
– 地源热泵利用地表浅层的能源,为建筑物制冷/供暖。
地热资源直接应用流体典型温度图:

  地热能作为一种可再生的清洁能源,其开发利用对于我国发展清洁能源事业有重要意义。我国幅员辽阔,人口众多,虽然在地热直接利用方面在国际上有突出的业绩,但相对于人们的需求和我国地热资源潜力来说,利用程度仍然很低。期待未来地热能源能够得到更充分的利用。

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