我们居住的地球,很久很久以前是从太阳派生出来的一个行星,最初也是一个高热的球体,大概像太阳一样,是由放射性元素进行不断的热核反应,大约经过四五十亿年以后,表面逐渐冷却,并形成了地壳。但是地球的内部仍是炽热的,而且它的热一直不断地向太空释放。这种现象在地球物理学上就叫大地热流。地热能是来自地球深处的可再生热能。它起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后,把热量从地下深处带至近表层。人们把地热资源按存在形式分为五类,即蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和岩浆型。目前主要利用地热蒸汽和地热水两类,地压热和干热岩热的开发利用正处于实验阶段,而岩浆热的开发还处于基础研究阶段。一般把有经济价值可供开采利用的地区叫地热田,地热田可分为水热地热田和干热岩体地热田两大类。前者上面有一层不透水的盖层,可防止热水自发上升到地表。地热田岩层以下储存的是热水,其温度在200~300℃之间,通过钻孔流到地面后,由于压力降低,使得一部分热水变为蒸汽。后者是指地壳里的地下岩体温度高达数百摄氏度,由于地下既无热水又无蒸汽,不易将其热量引到地面上应用,一般需采取钻孔注水的办法将其热量引出。如果热量提取的速度不超过补充的速度,那么地热能便是可再生的。高压的过热水或蒸汽的用途最大。
地热资源的开发和利用取决于资源的储存状况和技术特征。自古时候起人们就已将低温地热资源用于浴池和空间供热,近来还应用于温室、热力泵和某些热处理过程的供热。在商业应用方面,利用干燥的过热蒸汽和高温水发电已有几十年的历史。利用中等温度(100℃)水通过双流体循环发电设备发电,在过去的10年中已取得了明显的进展,该技术现在已经成熟。地热热泵技术后来也取得了明显进展。由于这些技术的进展,这些资源的开发利用得到较快的发展,也使许多国家的经济上可供利用的资源的潜力明显增加。从长远观点来看,研究从干燥的岩石中和从地热增压资源及岩浆资源中提取有用能的有效方法,可进一步增加地热能的应用潜力。(www.daowen.com)
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