地熱能的應用及發展

地熱能的應用及發展前景

摘 要：自18世紀60年代英國工業革命開始，人類社會進入到一個嶄新的時代，能源動力逐步代替了傳統的手工勞動。隨著社會的不斷發展，各國對能源的需求量不斷加大，這使得世界上儲存的能源資源不斷減少，人類或將面臨能源短缺的問題，加之人們以前對能源的認知程度較低，浪費現象較嚴重，導致我們現在不得不尋找新型能源來代替傳統的能源，如今我們正逐漸向以天然氣為主的轉變，同時風能、核能、光能、地熱能、太陽能等可再生能源也正得到廣泛的利用，這顯然會成為今后替代能源的主流。

前 言：地熱能開發利用對環境的有害影響小。因此，地熱能作為替代能源不論是用于發電還是直接熱利用，都能大幅度減輕對環境的不利影響。我國地熱能開發利用興起干70年代初，目前我國新能源和可再生能源發展綱要中地熱能也被列為主要任務，進一步擴大地熱直接利用和發電利用。

（一）地熱能簡介

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巖，并以熱力形式存在，是引致火山爆發及地震的能量。地球內部的溫度高達7000℃，而在80至100公英里的深度處，溫度會降至650至1200℃。透過地下水的流動和熔巖涌至離地面1至5公里的地殼，熱力得以被轉送至較接近地面的地方。高溫的熔巖將附近的地下水加熱，這些加熱了的水終會滲出地面。運用地熱能簡單和合乎成本效益的方法，就是直接取用這些熱源，并抽取其能量，為人們提供所需的能源。

（二）地熱能的分布

世界地熱資源主要分布于以下5個地熱帶：

1、環太平洋地熱帶。世界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，從新西蘭、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于這個地熱帶，如美國的蓋瑟斯地熱田，墨西哥的普列托、新西蘭的懷臘開、中國臺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，從意大利直至中國的滇藏。如意大利的拉德瑞羅地熱田和中國西藏的羊八井及云南

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。包括肯尼亞、烏干達、扎伊爾、埃塞俄比亞、吉布提等國的地熱田。

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。

（三）地熱能的應用

地熱發電：地熱發電是地熱利用的重要方式。高溫地熱流體應首先應用于發電。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，然后帶動發電機發電。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，然后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。

地熱供暖：將地熱能直接用于采暖、供熱和供熱水是僅次于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，特別是位于高寒地區的西方國家，其中冰島開發利用得好。該國早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上*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。由于沒有高聳的煙囪，冰島首都已被譽為“世界上清潔無煙的城市”。此外利用地熱給工廠供熱，如用作干燥谷物和食品的熱源， 用作硅藻土生產、木材、造紙、制革、紡織、釀酒、制糖等生產過程的熱源也是大有前途的。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普遍的方式。

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。將地熱能直接用于農業在我國日益廣泛，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。

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。由于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衰弱和關節炎、皮膚病等。由于溫泉的醫療作用及伴隨溫泉出現的特殊的地質、地貌條件，使溫泉常常成為旅游勝地，吸引大批療養者和旅游者。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。

（四）地熱能的發展狀況

相對于太陽能和風能的不穩定性，地熱能是較為可靠的可再生能源，這讓人們相信地熱能可以作為煤炭、天然氣和核能的優替代能源。另外，地熱能確實是較為理想的清潔能源，能源蘊藏豐富并且在使用過程中不會產生溫室氣體，對地球環境不產生危害。

和其他可再生能源起步階段一樣，地熱能形成產業的過程中面臨的大問題來自于技術和資金。地熱產業屬于資本密集型行業，從投資到收益的過程較為漫長，一般來說較難吸引到商業投資。可再生能源的發展一般能夠得到政府優惠政策的支持，例如稅收減免、政府補貼以及獲得優先貸款的權力。在相關優惠政策的指引下，投資者們將更有興趣對地熱項目進行投資建設。 地熱能的利用在技術層面上有待發展的主要是對開采點的準確勘測以及對地熱蘊藏量的預測。由于一次鉆探的成本較高，找到合適的開采點對于地熱項目的投資建設至關重要?，F在，地熱產業采取引進石油、天然氣等常規能源勘測設備，為地熱能尋找準確的開采點。 世界其他國家和地區也在為地熱能的發展提供更多的便利和支持。大約40多個國家已經將地熱能發展列入議程，都為此新型能源做出深入的研究。

（五）地熱能的前景 如今的人們十分關注健康之道，故而出現了許多用地熱資源發展的溫泉事業，這無疑有著十分豐富的市場前景。

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