收藏本站 劰载中...网站公告 | 吾爱海洋论坛交流QQ群:835383472

地热能:一文了解你所需要的基础知识点

[复制链接]
, |! k6 h+ {: K }! V1 ~6 Y& y3 N

摘要:硅谷“钢铁侠”马斯克谈到他的事业总是会提到“第一性原理”(第一性原理是基本的,基本不证自明的命题或假设,不能从任何其他命题或推导的假设),这是他事业底层思维的起点。而在地质工作者的心里也有个“第0定律”,地球有一颗火热的内心。

6 D7 ]* r! y- t& t4 k

本文带你系统了解何为地热能及地热能的价值、技术分类、我国地热能资源的特点。供读者在了解地热能基本知识点的架构下,进一步深入学习、了解、进入当前“双碳“产业下的清洁能源。

/ Q* f; N. k6 q* Q F' a

以下为学习资料。

# f2 @2 ?! N/ b4 B3 f

1

8 ]9 R, l; h/ T

关于地热能的几点知识

9 a; Y1 } `1 O5 [

1、地热能是指一种来自于地球内部并经地壳抽取的天然热能,是一种可再生热能。简单说,我们泡的温泉,看到的火山都和地热能有关。

% c; |- e i o& O/ Z* l1 E

2、地热能来自于地球内部的熔融岩浆和放射性元素的衰变。

/ d; S J9 u; B2 |

3、地热随着深度的增加而升高,地壳平均增温率为30℃/km,地心估算4500℃,与太阳表面温度5000度差不多,可以说地球内心非常火热。

" z2 x/ A( |) L0 h5 b) y+ m

4、全球地热总量相当于煤炭储量的1.7亿倍,但地热在地表散发分布不均匀。

?. y& U C) l+ r N

5、地热在地壳板块边缘散热量大,部分在板块内部热点,如夏威夷。全球有4大高温地热带,即:

环太平洋地热带(目前开发利用水平高)地中海-喜马拉雅地热带(开发利用水平较低,但历史悠久。在意大利最古老的地热电站已经发电120年左右,我国西藏羊八井地热电站也发电40余年)。红海-亚丁湾-东非裂谷地热带。大西洋中脊地热带(大部分在海底,少部分在水面上,如冰岛)。

6、地热在地表高温地热显示形式有温泉,间歇喷泉,喷气孔等。还有部分显示不强烈的,一般在沉积盆地。在我国西南地区的盆地尤为明显,称之为“热盆”。

/ e3 P0 c |3 I

7、地表散热量不均匀,一般用大地热流值表示。大地热流值是指单位时间单位面积从地表散失的热量,是一个功率单位,一般用Mw表示。地表热散失很慢,均值87Mw/㎡。

6 S4 Q( h7 G+ F( p) U
7 a# H! F: m. f: f3 V# X2 t& O3 a

2

, k; `* u' }0 [; v4 p

我国地热资源整体格局

M8 ^% t5 I6 B- a _5 m0 \( G3 `

1、“东高西低,南高北低”。

/ r, x* |5 Q4 Z7 F

2、全国热流值最高为青藏高原,部分地区达到150mW/㎡。

! U: R6 ^5 u8 ]6 r0 @! k# h

3、按照最新测量,西北延申到新疆最西端帕米尔高原、塔什库尔干,也能达到这个数值,但塔里木盆地、准格尔盆地数值较低,属于“冷盆”。

3 L# O1 i8 t: w& e6 \- b2 f* v

4、东部延申到四川西部川西高原,云南西部滇西,热流值都很高。

# _' I+ r7 ]5 K3 k0 ^

5、东南沿海地区如广东海南散热量也比较大,沿着东部向上到东北数值差不多,均为地热能较丰富区域。

/ c0 z1 {$ n& L, D& S5 U: W# r

6、浅层地热全国均分布,中深层水热型在隆起的山区、丘陵、造山带、沉积盆地;高温地热资源在西南地区。

4 Y2 {, P0 \$ v
9 M/ ]' v+ O1 h( @

6、总量大。经过十二五、十三五期间地调局在全国调查数据显示,统计可采总量即3公里以内地热资源总量为26亿吨/年标准煤当量。是我国2020年一次能源消耗(约50亿吨标准煤)的一半以上。

* p2 p. |1 c, X4 G: [8 S: n: G' [

3

. ` X& ]! \9 A4 b

地热资源价值

, ?0 a2 p4 ?% {9 ?- a

1、地热是清洁能源大家庭份子之一,属于非碳基5大能源之一(太阳能、风能、水利、核电、地热)。

; {1 r% K! S7 h% P5 [. Q, {

2、地热能连续稳定,不受气候影响,可365*24提供基础能源,每年可利用时长超过8000小时。相当于太阳能发电时长的5倍多,风能的3倍多。

2 U* ~' v6 N( c2 S; f/ \

3、成本竞争力强,其中前期探矿成本约占总成本的一半。下表为全球数值统计,项目建成后不需要燃料锅炉,可低成本长期运行。

. A6 J0 ]5 H( d. e
9 n) ?1 {* z; d

4、二氧化碳减排优势明显。如果采用回灌方式开采,可做到完全清洁,且不会干扰地上水。目前冰岛普遍使用地热资源发电、供热,成为全球最洁净城市之一。

7 R3 Z" `# J; y6 C

5、属于最安全能源。

% Q2 E' I* a2 s, r7 E

4

/ M# |% M# L; t' o4 {' E1 ~3 G6 n

地热资源开发利用

& U$ [, [0 V% S" W

1、地热资源开发深度一般不超过3000米,所有地热资源可简单用6字概况“浅热、水热、干热”。

8 a) q1 F p* y- n/ m- ^

2、按照开发深度分类:

) G# s0 D* V O2 X3 C' [
8 `% j+ y* z+ Q0 ]: K k

3、地热资源利用技术

1 u7 s2 z" @5 o7 U: k8 X2 t

根据地质条件、开发深度不同,常见以下4类开发利用技术:

浅层地热能取暖(制冷)

简单而言,就是因为土体温度恒定,冬暖夏凉,可把地下水通过热泵技术(抽水+热量提取),进入水塔,送到用户。

( V. l6 [' y6 X0 o
中深层水热型地热能取暖

在3000米以内含水层取地下热水,将热水抽至地面通过换热器把自来水加热后送到用户用于供暖。供暖后地下热水回水温度比较低(一般40度以下),再通过另一个井将其回注到地下。地下热水与自来水两套热交换系统分离,互不污染。这种对井开采模式是目前中深层地热普遍采用技术模式,已经产业化、规模化。

" y9 `1 Y4 s3 L
中深层地源热泵技术/地埋管技术

在同一口井中安装两层套管,中间是隔热套管。隔热套管保证管的内外部没有流体的热交换,外层管和土体有很好的热交换。在外管里注入冷水,经过循环后从内管外壁流出,带出地下热量,实现“同轴双套管换热”。

( ^: \+ P1 A# A8 d: `' y
- {9 `- |6 m) D) B

该技术成熟、环保,对地下水干扰小,不受地理因素限制。相对于对井开采模式不足在于效率低,单井热量一般300KW左右,每延米150W左右。每口井的供热面积有限,投入产出比稍差。

中深层水热型地热资源电热联供

当地热资源禀赋比较好的时候,在供暖上游加入发电环节(一般温度70度以上就可发电)。发电后余热进行梯级利用,进一步供暖,在热量提取充分后(余温30度左右)再回灌地下。这个过程技术叫地热梯级综合利用技术,或地热资源电热联供技术。也可加上天然气就成为多联供,一个能源站实现家庭用热、做饭、取暖及温泉旅游全解决。

1 V* B" u4 m2 I) F- V" E
% ]# M+ `9 G( w. ~

欢迎关注:公众号投资er日志

u/ M( A" n6 J1 y% l ) _+ s0 N" L! n1 H" m, s ?9 |0 T5 q 2 S+ z: v6 S) [/ ` 8 p4 U7 T- d+ l( d9 S; D6 U 2 z8 k/ C4 Z; w d0 g6 W
回复

举报 使用道具

相关帖子

全部回帖
暂无回帖,快来参与回复吧
懒得打字?点击右侧快捷回复 【吾爱海洋论坛发文有奖】
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册
阳阳的爸
活跃在昨天 20:27
快速回复 返回顶部 返回列表