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地热资源的两种利用途径

2018-06-26 09:08:09     来源:河北省地热产业协会
      地热的储存方式
 
      常见的地热依其储存方式,可约略分为如下两种类型:
 
      (1)水热型(又名热液资源):系指地下水在多孔性或裂隙较多的岩层中吸收地热,其所储集的热水及蒸汽,经适当提引后可为经济型替代能源,即现今最常见的开发方式。
 
      (2)干热岩型(又名热岩资源):系指浅藏在地壳表层的熔岩或尚未冷却的岩体,可以人工方法造成裂隙破碎带,再钻孔注入冷水使其加热成蒸汽和热水后将热量引出。
 
      “地热区”依其成因可分类为火山性地热区和非火山性地热区两种。
 
      地热资源的两种利用途径
 
      地热能的利用可分为直接利用和地热资源发电两大类。
 
      1.直接利用
 
      地热资源的直接利用是最古老、最实用而最广泛的地热利用。人类早在旧石器时代就利用温泉沐浴、医疗。可查的最早使用地热的年代是公元前3世纪中国秦朝。
 
      地热直接利用有多大的规模?世界各国直接利用地热的状况,如图1,可以看出中国直接利用地热居世界第一。
 
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图1 2015年直接利用地热的装机热容量
 
      2.地热资源发电
 
      地热发电(Geothermal power)的基本原理是利用无止尽的地热来加热地下水,使其成为过热蒸汽后,当作工作流体以推动涡轮机旋转发电。换言之,即将地热转换为机械能,再将机械能转换为电能。这种以蒸汽来旋转涡轮的方式,和火力发电的原理是相同的。不过,火力发电推动涡轮机的工作流体必须靠燃烧重油或燃煤来维持,不但费时且过程中易造成污染;相反地,地热发电等于把锅炉和燃料都放在地下,只需将蒸汽取出便能够达到发电的目的。
 
      对于做为工作流体的高温地热水,通常采“闪化蒸汽处理”,也就是让它因压力骤降而迅速汽化,紧接导入低压蒸汽涡轮机产生动力以发电。
 
      工作流体若为干而高温的过热蒸汽,可直接通入涡轮机,若同时含有水蒸气和热水,则须先藉汽水分离装置将二者分离,待水蒸气推转涡轮机后凝结为热水,如果热水温度仍高,则可经闪化处理再利用或另作他途。发电系统末端之冷凝水经适当控温后排入河川,或回注地下以免地层下陷。
 
      1904年由坎梯建成了世界上最早的目前是世界上第三大的地热电站——拉德瑞罗地热田。采用地热蒸气发电,其功率为10kW的地热发电机组。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,利用地热来发电。
 
      中国从20世纪70年代初开始研究地热发电,相继建成一批小地热发电机组。
 
      中国于20世纪70年代后期建造的西藏羊八井地热田,至2006年底共有9台机组,总装机容量为25.18MWe。截止2006年底,累计发电量达2.0TWh(1TWh =10亿千瓦小时)。

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