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探索新能源(组图)

作者:必定赢体育 发布日期:2021-05-06 00:50



  提到地热我们可不能忘了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。初一听这个名字,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℃,1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。

  地热能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,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。

  地热发电地热发电是地热利用的最重要方式。地热发电和火力发电的原理是一样的,都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能,然后带动发电机发电。所不同的是,地热发电不像火力发电那样需要备有庞大的锅炉,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地热能。

  地热发电的过程,就是把地下热能首先转变为机械能,然后再把机械能转变为电能的过程。要利用地下热能,首先需要有“载热体”把地下的热能带到地面上来。目前能够被地热电站利用的载热体,主要是地下的天然蒸汽和热水。

  蒸汽型地热发电是把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽轮发电机组发电,但在引入发电机组前应把蒸汽中所含的岩屑和水滴分离出去。这种发电方式最为简单,但干蒸汽地热资源十分有限,且多存于较深的地层,开采技术难度大,所以发展受到限制。

  地热利用人类很早以前就开始利用地热能,例如利用温泉沐浴、医疗,利用地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等。但真正认识地热资源,并进行较大规模的开发利用却是始于20世纪中叶。

  地热的直接利用一般指温度150℃以下的地热流体的利用。这些地热资源广泛用于工业、农业以及其他各个方面。

  世界地热资源的直接利用各具特色:日本主要用于洗浴;冰岛主要是供暖;匈牙利主要是农业温室。我国地热主要应用于取暖(面积近800万平方米)、水产养殖(面积近300万平方米)、浴疗(1600多处)、农业温室等。

  将地热能直接用于采暖、供热和供热水是仅次于地热发电的地热利用方式。因为这种利用方式简单、经济性好,备受各国重视,特别是位于高寒地区的西方国家,其中冰岛开发利用得最好。该国早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上第一个地热供热系统,现今这一供热系统已发展得非常完善,每小时可从地下抽取7740吨温度为80℃的热水,供全市11万居民使用。由于没有高耸的烟囱,冰岛首都已被誉为“世界上最清洁无烟的城市”。此外利用地热给工厂供热,如用作干燥谷物和食品的热源,用作硅藻土生产、木材、造纸、制革、纺织、酿酒、制糖等生产过程的热源也是大有前途的。目前世界上最大的两家地热应用工厂就是冰岛的硅藻土厂和新西兰的纸浆加工厂。我国利用地热供暖和供热水发展也非常迅速,在京津地区地热供暖以及供热水已成为地热利用中最普遍的方式。

  地热水的大量集中开采会因其埋藏深度大、补偿缓慢、再生速度不快而使地热水水位下降形成地面沉降和人为意义上的资源匮乏。为解决地热资源的长久不衰、长期享用,最有效的途径就是实现地热尾水回注。回灌就是将使用过的已降温的热水重新注入到砂岩含水层中。

  地下热能资源非常丰富,水只是作为热能载体,要充分利用地热资源,采取一次性开采地热水的方法是极为有限的,弃水回注是目前国际上解决地热水位下降,延长地热使用寿命的最好方法,通过回注形成良性循环状态,在循环过程中,地热水不断将地球深部热能带到地表,从而使地热能得到持续利用。

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