地热资源的概念、来源及分类
地热能综合利用及案例分析
• 四、地热能利用发展目标: • 在“十三五”时期;新增地热能供暖制冷面积 11亿平方米;其中:新增浅层
地热能供暖制冷面积 7 亿平方米; 新增水热型地热供暖面积 4 亿平方米& 新增地热发电装机容量 500MW&到 2020 年;地热供暖制冷面积累计达到 16 亿平方米;地热发电装机容量约 530MW&2020 年地热能年利用量 7000 万 吨标准煤;地热能供暖年利用量4000 万吨标准煤&京津冀地区地热能年利用 量达到约 2000万吨标准煤&
省的能源消费形式中所占比重越来越大&
• 4 、地热能 • 地热能是一种绿色低碳、可再生的能源;应按照资源分布;提倡科学、规范、
可持续和梯级利用&我省主要利用浅层地温能、水热型地热能中深层地热能 两种资源类型&浅层地热能主要采用地源热泵技术加以利用采集; 水热型 地热能热开发利用方式主要采用间接供暖; 通过热交换器将地热水热量转换 给供暖系统进行供暖&
• 二环境社会效益分析 • 地热资源具有绿色环保、 污染小的特点; 其开发利用不排放污染物和温室气
体; 可显著减少化石燃料消耗和化石燃料开采过程中的生态破坏; 对自然环境 条件改善和生态环境保护具有显著效果&
• 2020年地热能年利用总量相当于替代化石能源7000万吨标准煤; 相应减排二 氧化碳 1.7 亿吨; 节能减排效果显著&地热能开发利用可为经济转型和新型 城镇化建设增加新的有生力量; 同时也可推动地质勘查、 建筑、 水利、 环 境、公共设施管理等相关行业的发展; 在增加就业、 惠及民生方面也具有显 著的社会效益&
地热能综合利用及案例分析
2017.12.28
地热能的综合利用
地热资源的概念来源及分类
地热资源的概念来源及分类
地热资源是指地球内部储存的热能,包括地热热泉、温泉、地下水热能、地热田以及地热水等。
地热资源是一种可再生的能源,使用它不会排放污染物,对环境友好。
因此,开发利用地热资源被认为是一种具有广阔发展前景的清洁能源。
其次,地壳中的放射性元素的衰变也释放出大量的热能,这些热能通过地壳的热传导作用逐渐向地表传导。
地壳中的放射性元素主要包括铀、钍和钾等,它们的衰变会释放出大量的热能。
根据地热资源的不同特点,地热资源可以被分为地热热泉、温泉、地下水热能、地热田以及地热水等几类。
地热热泉和温泉是指地表水或地下水在受到地热热能影响后,温度升高,形成的具有温泉现象的水源。
这些温泉可以用于休闲、养生、治疗和浴疗等领域,同时也可以作为热能资源进行开发利用。
地下水热能是指地下水中蕴含的热能。
地下水热能可以通过地下水热泵系统,将地下水的热能转换为供暖、制冷和热水等能源,以满足人们的生活和生产需求。
地热田是指地下一定深度范围内存在着丰富的地热能资源的地区。
地热田主要由地热水和岩石热库组成,可直接用于发电、供暖和温室农业等领域。
地热水是指地下水或地表水中蕴含的热能。
地热水常常通过地热井或地下水烟囱等方式开采,进而用于供暖、发电和温室农业等用途。
地热资源的特点与可持续开发利用
调查研究143产 城地热资源的特点与可持续开发利用曾建东摘要:近年来,我国环境问题日益严重,能源消耗大幅增加,地热资源的开发利用及可持续发展,已成为我国的重点关注内容。
文章在对地热资源概念及其特点的基础上,针对此类资源的可持续开发利用策略进行研究。
关键词:地热资源;特点;可持续开发;利用1 地热资源概述从定义上来说,地热资源主要是指岩石中的热能量和地热流体中的热能量及其伴生的有用组分。
按照不同的分类标准,针对地热资源得到的分类结果也有所不同 ; 按照不同的赋存状态,地热资源可以分为水热型、 干热岩型及地压型 ; 按照温度高低的不同,地热资源可以分为高温地热能 (温度高于150℃)、中温地热能 (温度在90~150℃之间) 、低温地热能 (温度低于90℃);按照地热区或地热田形成要素的不同,地热资源可以分为岩浆型、隆起断裂型、 沉降盆地型三类。
2 地热资源的特点地热资源与普通的化石类资源进行比较,具有很大的优势,与绿色低碳环保理念非常相符,作为可再生能源,应该被提倡使用。
2.1 无污染地热资源利用及开发过程的本身,通常是不会有污染产生的;无论是煤炭,还是天然气等其他石化能源,地热资源都可以进行大量地替代,对于现有能源结构的改善非常有利,使粉尘、废气及污染等最大限度地减少。
2.2 持续性因为化石燃料的再生周期比较长,通常被定性成不可再生资源,所以,一旦全部消耗完,人类社会在持续运转上,就会面临着严峻的考验。
地热资源通常是以地热水作为载体,在运移流转的过程中,可以将资源进行很好地补充,从而使资源的持续利用,得到有效地保障。
2.3 稳定性地球内部是地热资源热量的发源地,地热资源地进行使用及运移的过程中,自成体系,与外部的环境,联系也非常少,一般很少受到气候等因素的影响,相对的稳定性也非常好,对一些相关行业在稳定运行上,起着一定程度的保障作用。
3 地热资源开发利用过程中易发生的问题3.1 对地热资源的开发利用还不够重视就目前的情况来看,我国在地热资源开发利用过程中,主要表现在种植、温泉等方面的直接利用,但是此类模式的应用过程中,无法充分发挥地热资源的价值。
地热能的地质资源评价
地热能的地质资源评价地热能作为一种可再生能源,是一种有效利用地球内部热量的能源形式。
地热能的开发利用对于实现能源结构多元化具有重要意义,因此对地热能的地质资源进行准确的评价显得尤为重要。
本文将从地质资源的分类、评价指标和方法以及地热能的开发前景等方面进行探讨。
一、地质资源的分类地质资源是指地球内部和地表的各种对人类有益的自然物质及其所具有的部件和反映地质构造、地貌、地球物理、地球化学变化与成矿作用的现象和过程的有价值的信息所组成的复合性自然实体。
根据地热能的来源和形式,地质资源可以分为以下几类:1. 地热资源:即地下热能,包括高温、中温和低温地热资源。
2. 矿产资源:包括煤、石油、天然气等。
3. 水资源:包括地下水、地表水、雨水等。
4. 生物资源:包括矿物、矿石、岩石、动植物等。
二、地质资源的评价指标和方法地热能的地质资源评价需要综合考虑多个指标,如温度、地热储量、地下水循环等。
以下是一些常用的评价指标和方法:1. 温度:地热能的开发利用与地下的温度密切相关,因此准确测量地下温度是评价地热资源的重要指标。
可以通过井孔温度资料、热解等多种方法来获取地下温度数据。
2. 地热储量:地热储量是指单位面积或单位体积的地下热能储量,是评价地热能资源的重要依据。
通过地质勘探和开展勘探钻探,可以估算地下热能储量。
3. 地下水循环:地下水是地热能开发利用的重要载体,地下水的循环对地热能资源的分布和利用有着重要影响。
通过地下水探测和模拟分析,可以评价地下水循环的情况。
三、地热能的开发前景地热能的开发利用具有广阔的前景和巨大的潜力。
不仅可以用于供暖、发电等常见领域,还可以应用于温室农业、休闲旅游等非常规利用方式。
地热能与其他能源形式相比,具有资源丰富、环境友好、稳定可靠等优势,因此受到了全球范围内的广泛关注。
特别是在能源危机和气候变化问题日益突出的情况下,地热能的开发利用将成为解决能源问题的重要途径。
综上所述,地热能的地质资源评价涉及地质资源的分类、评价指标和方法以及地热能的开发前景等多个方面。
7-地热资源概述
第7章地热系统与地热资源7.1 地热资源概述20世纪以来,人类对于煤炭、石油、天然气等化石燃料的大规模开发和利用,一方面创造了人类历上空前繁荣的物质文明,另一方面,也造成了大量的资源浪费、环境污染和温室气体的排放。
当前,作为常规能源的化石燃料的储量正在一天天减少,而空气污染、全球变暖、臭氧空洞等环境问题也在一天天严重。
开发新能源、研究新的节能技术,走可持续发展道路已成为社会各界的共识。
以水能、太阳能、风能、生物质能、海洋能和地热能为代表的可再生能源,以其储量不随人类的使用而枯竭,大多数对环境也没有污染和危害的独特优势而受到人们越来越多的重视。
新能源开发必将成为国际社会应对能源短缺和气候变化的重要措施。
我国是一个人口大国,也是一个能源消耗大国。
经国家能源局初步核算,我国2013年全年能源消耗总量为37. 5XlOst标准煤,紧随美国,位居世界第二;而与之对应的是,我国石油可采资源量占世界可采资源量的3%,天然气可采资源量占世界可采资源量的2%,全国石油剩余可采储量占世界剩余可采储量的1. 77%,全国天然气剩余可采储量占世界剩余可采储量的1%,我国的煤炭可采储量比较多,但是按人均也只有全地界平均水平的55%。
可见,我国能源形势十分严峻,已经成为制约经济及社会发展的关键。
国土资源部2014年11月公布的评价结果显示,全国现有温泉2307个,地热井5488眼。
中低温地热资源折合2. 21×1012t标准煤,其中,地热资源可采量折合2. 82×l011t标准煤,地热流体可开采量为每年3.72×loll IT13。
全国31个省会城市浅层地温能调查评价结果表明,其开发利用总能量折合标准煤4. 67×lOst。
如果开发利用能效以35%计算,则可节约标准煤1. 63×lOst,是我国建筑物供暖制冷能源消耗的1. 42倍。
由此可见,地热资源开发是我国能源结构调整和可持续发展必不可少的一个重要举措。
地热能
分布
地热能分布地热能集中分布在构造板块边缘一带,该区域也是火山和地震多发区。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。地热能在世界很多地区应用相当广泛。据估计,每年从地球内部传到 地面的热能相当于100PW·h。不过,地热能的分布相对来说比较分散,开发难度大。
据2010年世界地热大会统计,全世界共有78个国家正在开发利用地热技术,27个国家利用地热发电,总装机 容量为MW,年发电量GW·h,平均利用系数72%。目前世界上最大的地热电站是美国的盖瑟尔斯地热电站,其第一 台地热发电机组(11MW)于1960年启动,以后的10年中,2号(13MW)、3号(27MW)和4号(27MW)机组相续投 入运行。20世纪70年代共投产9台机组,80年代以后又相续投产一大批机组,其中除13号机组容量为135MW外,其 余多为110MW机组。我国的地热资源也很丰富,但开发利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省区 。
可持续性
岩浆/火山的地热活动的典型寿命从最低5000年到100万年以上。这么长的寿命使地热源成为一种再生能源。 此外,地热库的天然补充率从几兆瓦到1000兆瓦(热)以上。
人类第一次用地热水发电是在1904年意大利的拖斯卡纳。1958年新西兰的北岛开始用地热源发电(2013年为 212兆瓦);美国加州的喷泉热田,从1960年就开始发电,输出功率为1300兆瓦。显然,地热资源能够可靠、安全 和可持续性地运行。地热生产的可持续性也可从存在于热库岩石(含热量85%~95%)中的热源判断。在美国加州的 喷泉热田,热含量保守估计至少相当于燃烧280亿桶石油或62亿短顿(1短顿=907公斤)煤所得的能量 。
怎样利用这种巨大的潜在能源呢?意大利的皮也罗·吉诺尼·康蒂王子于1904年在拉德雷罗首次把天然的地 热蒸气用于发电。地热发电是利用液压或爆破碎裂法把水注入到岩层,产生高温蒸气,然后将其抽出地面推动涡 轮机转动使发电机发出电能。在这过程中,将一部分没有利用到的水蒸气或者废气,经过冷凝器处理还原为水送 回地下,这样循环往复。
地热概念_精品文档
地热概念地热是指地球内部的热能。
地热能是一种可持续能源,以地壳中的热量为基础,通过相应的技术手段可以将这种热能转化为电能或其他形式的能源。
地热能的来源地热能的来源主要有两部分:地球的自然热量和人工注入的热量。
1.自然热量:地热能主要来自地球内部的热量。
地球内部的热量是由地球的内部热源、地热梯度和地球表面的放射热量组成的。
地球内部的热源主要是地球的内部核心,由于核心的高温和放射性物质的衰变,产生了巨大的热量。
地热梯度是指地壳内热量随深度的变化。
地球表面的放射热量是指地球表面向太空辐射的热量,这也是地热能的来源之一。
2.人工注入的热量:人工地热能注入是指人为地向地下注入热量,通过地热循环的方式将地下的热能提取出来。
这种方式利用地下的热储层,通过热泵或其他设备将地下的热量转化为电能或其他形式的能源。
人工注入的热量包括地下注入的热水、蒸汽等。
地热能的利用方式地热能有多种利用方式,包括地热发电、地热供暖和工业应用等。
1.地热发电:地热发电是目前地热能最主要的利用方式之一。
通过利用地下的热储层,将地下的热能转化为电能。
地热发电主要有两种方式,一种是利用地热蒸汽发电,另一种是利用地热热水发电。
2.地热供暖:地热供暖是指利用地下的热储层为建筑物提供供暖和热水。
地热供暖利用地下的热能为建筑物供暖,相对于传统的供暖方式,地热供暖具有环保、节能的优势。
3.工业应用:地热能还可以用于一些特定的工业应用。
比如地热能可以用于加热工业生产中的水和化学物质,也可以用于生物质燃料的加热和制造。
地热能的优势和不足地热能作为一种可持续能源,具有以下几个优势:1.可再生性:地热能是地球内部的热量,是可以再生的。
地热能源丰富稳定,不会像化石能源一样会逐渐枯竭。
2.环保:地热能利用的过程中不会产生二氧化碳等有害气体的排放,对环境几乎没有污染。
3.稳定性:地热能是一种稳定的能源,不会受到外界气候的影响,可以为供暖、发电等需求提供持续稳定的能源。
第十章 地热资源的开发利用
主讲内容:
一、有关地热的基本概念 二、地热资源的分布 三、地热资源勘查 四、地热资源评价
一、有关地热的基本概念
(一)地热增温率
变温带:地球表层热能来自太阳辐射,表层以下约15-30m的 范围内,温度随昼夜、四季气温的变化而交替发生明显变化。 恒温带:从地表向内,太阳辐射的影响逐渐减弱,到一定深 度,这种影响消失,温度终年不变,即达到所谓“常温层”。
岩浆活动以及水文地质等因素有关。
• 近代火山岩浆活动区增温率一般在6-8℃/100m; • 正在喷发和不久前喷发的活火山区地热增温率达每百米几十度;
• 地壳活动不活跃的古老结晶岩区则<1℃/100m;
• 由沉积岩组成的近代沉降地区和年轻山地区增温率2-4℃/100m; • 绝大部分地区增温率2-5℃/100m。凡地热增温率超过某一正常值的地 区,我国规定为3.5℃/100m,统称为“地热异常区”。
当地下热流体沿着一定通道上升至地表或赋存于地下浅部,由于温度 和压力条件的变化,在地下深循环运移过程中,曾一度溶解矿物质于其中, 这时又从流体中沉淀下来,形成色彩和形态各异的沉积,通常称泉华。泉 华的各类在高温水热活动区主要为硅华、硫华,低温区有时也常有钙华。 中国的藏、滇高温地热带中某些泉区常见到多彩多姿、景观秀丽的泉华。
电阻率可显示地热异常;
岩石孔隙率对弹性波传播的速度不同,人工地震反射波P波的速度变化, 可用以探测构造破碎带、储水层及岩体位置。
高温热田具有较大地噪声和微震反应,籍此可获得地下热水循环深部信
息。
2.化学异常
以地热田的微量元素作为指标,以其含量判断地热田性
质及圈定地热田规模。
如高温地热田中,Hg、As、Sb、Bi、Li、Rb等含量会出现异常;而 中低温地热田,土壤中的Hg、As、Sb、Bi、B、Be、Li、Rb、Cs、W、Sn、 Pb、Zn、Mn、Ni、Co等微量元素也会出现异常。此外,放射性元素Rn、 Th、U及其同位素,也是反映地热异常的重要标志。
地热资源的概念、来源及分类
地热资源的概念、来源及分类郑州地象科技有限公司寇伟前言:地热资源是近几年国家倡导大力开发利用的可再生能源,很多人对于地热资源的概念、来源、分类、开发利用等还不够了解。
郑州地象科技有限公司作为VCT成像深部地热构造探测仪的研制厂家,有义务为大家系列介绍有关地热资源的知识、助推地热能的加速开发利用。
一、地热资源概念“地热”是地热资源的简称,常指能够经济地为人类所利用的地球内部的热能量资源。
地球内部蕴藏有由放射性物质衰变作用等原因所产生巨大的热,地核本身就是一个由地壳和地幔层包裹着的“大热球”,时时刻刻通过各种方式向地球表面传播热量并散发到大气中。
地球表面上可看到的火山喷出的熔岩温度高达1200o C~1300o C,天然温泉的温度大多在60 o C以上,有的甚至高达100 o C~140 o C。
这足以说明地球内部是一个庞大的热库,蕴藏着巨大的热能。
这种热能传播到地表或传至人们可以采集到的地壳上层,就形成了人类可以开发利用的地热资源。
地热能是蕴藏在地球内部的一种自然热能,传播到人类可以开发利用的地壳深度以上就成为了地热资源。
和煤、石油、天然气及其它传统矿产资源不一样,地热能与太阳能、风能等都属于可再生能源,相对而言都是取之不尽用之不竭的。
而且,地热能不受时间和地域限制,随时都在、到处都有。
地热能作为一种清洁能源、可再生能源,其开发前景十分广阔。
二、地热来源假说关于地热的来源,有多种假说。
主流假说认为,地热主要来源于地球内部放射性元素蜕变产生热能,有人估计,在地球的历史中,地球内部由于放射性元素衰变而产生的热量,平均为每年5万亿亿卡路里。
还有一种假说认为,地热来源于地球自转产生的旋转能以及重力分异、化学反应,岩矿结晶释放的热能等。
除此之外,在地球形成过程中,这些热能的总量超过地球散逸的热能,当形成巨大的热储量上升到低温、刚硬的岩石圈底部时,受到岩石圈的阻挡而逐渐积累起来,使地壳局部熔化形成岩浆作用、变质作用,从而导致该部位最终形成温度高达1300 o C以上的软流层。
地热能的概况
地热能的概况一、地热资源概念地热资源是指在当前技术经济和地质环境条件下,地壳内能够科学、合理地开发出来的岩石中的热能量和地热流体中的热能量及其伴生的有用组分。
地热资源按其在地下的赋存状态,可以分为水热型、干热岩型和地压型地热资源;其中水热型地热资源又可进一步划分为蒸汽型和热水型地热资源。
各种类型地热资源,均要通过肯定程序的地热地质勘查讨论工作,才能查明地热资源数量、质量和开采技术条件以及开发后的地质环境变化状况。
从技术经济角度,目前地热资源勘查的深度可达到地表以下5000m,其中2000m以浅为经济型地热资源,2000m至5000m为亚经济型地热资源。
资源总量为;可供高温发电的约5800MW以上,可供中低温直接利用的约2000亿吨标煤当量以上。
总量上我国是以中低温地热资源为主。
二、成生与分布地热资源的成生与地球岩石圈板块发生、进展、演化及其相伴的地壳热状态、热历史有着亲密的内在联系,特殊是与更新世以来构造应力场、热动力场有着直接的联系。
从全球地质构造观点来看,大于150℃的高温地热资源带主要消失在地壳表层各大板块的边缘,如板块的碰撞带,板块开裂部位和现代裂谷带。
小于150℃的中、低温地热资源则分布于板块内部的活动断裂带、断陷谷和坳陷盆地地区。
地热资源赋存在肯定的地质构造部位,有明显的矿产资源属性,因而对地热资源要实行开发和爱护并重的科学原则。
三、成因类型依据地热资源成因,我国地热资源分为如下几种类型,表4-1。
600)this.width=600" border=0 twffan="done">表4-1 中国地热资源成因类型1.现(近)代火山型现(近)代火山型地热资源主要分布在台湾北部大屯火山区和云南西部腾冲火山区。
腾冲火山高温地热区是印度板块与欧亚板块碰撞的产物。
台湾大屯火山高温地热区属于太平洋岛弧之一环,是欧亚板块与菲律宾小板块碰撞的产物。
在台湾已探到293℃高温地热流体,并在靖水建有装机3MW地热试验电站。
地热资源管理规定
地热资源管理规定一、引言地热资源作为一种清洁、可再生的能源,具有巨大的开发利用潜力。
为了实现地热资源的可持续开发和有效管理,保障资源的合理利用,保护生态环境,促进经济社会的可持续发展,特制定本管理规定。
二、地热资源的定义和分类(一)地热资源的定义地热资源是指在当前技术经济条件下,地壳内可供开发利用的地热能、地热流体及其有用组分。
(二)地热资源的分类根据温度的不同,地热资源可分为高温地热资源(温度大于150℃)、中温地热资源(温度在 90℃至 150℃之间)和低温地热资源(温度小于90℃)。
低温地热资源又可进一步分为热水型(温度在60℃至 90℃之间)、温热水型(温度在 40℃至 60℃之间)和常温型(温度在 25℃至 40℃之间)。
三、地热资源的勘查(一)勘查规划国家和地方应制定地热资源勘查规划,明确勘查的重点区域和勘查目标,确保勘查工作的有序进行。
(二)勘查许可从事地热资源勘查活动,必须取得勘查许可证。
勘查许可证的申请和审批应遵循相关法律法规和程序。
(三)勘查要求勘查单位应按照国家有关规范和标准进行勘查工作,提交真实、准确、完整的勘查报告。
四、地热资源的开发利用(一)开发原则地热资源的开发利用应遵循“统一规划、合理布局、综合利用、注重效益、保护环境”的原则。
(二)开发许可开发地热资源必须取得开发许可证。
开发许可证的申请和审批应符合相关规定。
(三)开发方案开发者应编制详细的开发方案,包括开采规模、开采方式、利用途径、环境保护措施等内容。
(四)梯级利用鼓励采用梯级利用的方式,提高地热资源的利用效率。
例如,先用于发电,再用于供暖、洗浴等。
五、地热资源的保护(一)回灌要求为了保持地热资源的可持续性,对于采用抽取地下热水方式开发的地热井,应按照规定进行回灌。
回灌量和回灌水质应符合相关标准。
(二)环境保护开发利用地热资源应采取有效的环境保护措施,防止对地下水、土壤、大气等造成污染和破坏。
(三)监测制度建立地热资源监测制度,对地热资源的开采量、温度、水质等进行动态监测,及时掌握资源的变化情况。
地球的地热资源利用
地球的地热资源利用地球的地热资源一直以来都是人们研究的热点之一。
地热资源是指存在于地壳深部的热能,可以通过各种技术手段来利用。
地热资源的利用对于能源开发和环境保护都具有重要意义。
一、地热能的特点和分类地热能是地球内部热量的一种表现形式,具有持续稳定、自然可再生等特点。
根据地热能的温度可以分为高温热能、中温热能和低温热能。
高温热能一般指地热储层温度超过200摄氏度的地热能。
中温热能一般指地热储层温度在100摄氏度至200摄氏度之间的地热能。
低温热能一般指地热储层温度在30摄氏度至100摄氏度之间的地热能。
二、地热资源的开发利用方式目前地热资源的开发利用主要有地热发电、地热供暖和地热直接利用三种方式。
1. 地热发电地热发电是目前地热资源利用的主要方式之一。
通过在地下钻探井中取得高温热水,将其通过地热发电站中的蒸汽发电装置转化为电能。
地热发电具有可靠性高、发电成本低等优势,可以实现可持续能源的利用。
2. 地热供暖地热供暖是一种利用地下热能来提供供暖的方式。
通过在地下钻探井中引入热水,将其通过地热供暖系统进行供暖。
地热供暖具有环保、节能等优势,可以有效减少传统供暖方式对环境的影响。
3. 地热直接利用地热直接利用是一种将地下热能直接利用于生活、工业和农业等领域的方式。
例如,地热泵技术可以利用地下热能来进行空调制冷。
此外,地热温泉、地热养鱼等也是地热直接利用的典型案例。
三、地热资源利用的优势和挑战地热资源利用具有很多优势,但也存在一些挑战。
1. 优势(1)地热资源丰富,潜力巨大。
地热能是地球内部的热量,具有长期稳定、可再生的特点,是一种可持续利用的能源形式。
(2)地热能具有低碳、清洁的特点。
与传统能源相比,地热能不产生或产生较少的二氧化碳等温室气体,对环境影响较小。
(3)地热资源分布广泛。
地球上绝大多数地区都存在地热资源,无论是寒冷的北极地区还是炎热的沙漠地带,都可以利用地热能来满足能源需求。
2. 挑战(1)地热资源的开发利用技术尚不成熟。
地热一般根据呈现形式和温度高低来进行分类
地热一般根据呈现形式和温度高低来进行分类。
呈现形式地热来源主要是地球内部长寿命放射性元素(主要是铀238、铀235、钍232和钾40等)衰变产生的热能。
地热在地球上有不同的呈现形式。
按照其储存形式,地热资源可分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和熔岩型5大类。
温度高低在离地球表面5000米深,15℃以上的岩石和液体的总含热量,据推算约为14.5×1025焦耳(J),约相当于4948万亿吨(t)标准煤的热量。
地热资源按温度的高低划分为高中低三种类型。
中国一般把高于150℃的称为高温地热,主要用于发电。
低于此温度的叫中低温地热,通常直接用于采暖、工农业加温、水产养殖及医疗和洗浴等。
据截止1997年的统计,全世界地热发电装机容量已达762.2万kw。
美国加州吉塞斯地热电站是目前世界上最大的地热电站,装机容量达91.8万kw。
3形成原因地球可以看作是平均半径约为6371km的实心球体。
它的构造就像是一个半熟的鸡蛋,主要分为三层。
地球的外表相当于蛋壳,这部分叫做“地壳”,它的厚度各处很不均一,由几千米到70km不等,其中大陆壳较厚,海洋壳较薄。
地壳的下面是“中间层”,相当于鸡蛋白,也叫“地幔”,它主要是由熔融状态的岩浆构成,厚度约为2900km。
地壳的内部相当于蛋黄的部分叫做“地核”,地核又分为外地核和内地核。
地球每一层的温度很不相同。
从地表以下平均每下降100米,温度就升高3 ℃,在地热异常区,温度随深度增加的更快。
中国华北平原某一个钻井钻到1000米时,温度为46.8 ℃;钻到2100米时,温度升高到84.5 ℃。
另一钻井,深达5000米,井底温度为180℃。
根据各种资料推断,地壳底部和地幔上部的温度约为1100 ℃~1300 ℃,地核约为2000 ℃~5000 ℃。
地壳内部的温度产生的热量,它的热量是哪里来的呢。
一般认为,是由于地球物质中所含的放射性元素衰变产生的热量。
有人估计,在地球的历史中,地球内部由于放射性元素衰变而产生的热量,平均为每年5万亿亿卡(即卡路里)。
什么是地热能介绍地热能的利用和优势
什么是地热能介绍地热能的利用和优势知识点:地热能的利用和优势一、地热能的概念地热能是指地球内部的热能,主要来源于地球的放射性元素衰变和地球形成过程中的余热。
地热能是一种清洁、可再生的能源,具有广泛的应用前景。
二、地热能的利用方式1.地热供暖:利用地热能进行供暖是最常见的方式,通过地热供暖系统,将地热能转化为热能,供应给住宅、商业和工业等领域。
2.地热发电:地热发电是通过地热蒸汽或热水驱动涡轮机,进而发电的一种方式。
这种方式可以实现大规模的能源供应,并可以减少对化石燃料的依赖。
3.农业利用:地热能可以用于温室供暖、灌溉和土壤加热等,提高农业生产效率。
4.工业利用:地热能可以用于工业生产过程中的加热、制冷和干燥等环节,降低企业的能源成本。
三、地热能的优势1.清洁环保:地热能是一种清洁的能源,使用过程中不产生二氧化碳等温室气体排放,有助于减少空气污染和全球变暖。
2.可持续:地热能是可再生的能源,其资源丰富,可以满足人类长期能源需求。
3.稳定性:地热能不受天气、季节和日夜变化的影响,具有较高的稳定性,可以提供稳定的能源供应。
4.经济效益:地热能的开发和利用可以减少对化石燃料的依赖,降低能源成本,同时可以创造就业机会和经济效益。
四、地热能的局限性1.资源分布不均:地热能资源主要分布在地球的板块边缘和火山地区,资源分布不均,限制了其广泛应用。
2.开发成本:地热能的开发和利用需要较高的初始投资成本,技术要求较高,增加了其开发难度和成本。
3.环境影响:地热能的开发过程中可能会产生一些环境问题,如土地占用、噪音污染和地震风险等。
地热能作为一种清洁、可再生的能源,具有广泛的应用前景和优势。
虽然存在一些局限性,但随着技术的不断发展和创新,地热能的开发和利用将会在未来得到更广泛的应用,为人类提供可持续的能源供应。
习题及方法:1.习题:地热能主要来源于哪里?解题思路:根据知识点,地热能主要来源于地球内部的热能,其中包括地球的放射性元素衰变和地球形成过程中的余热。
地热资源
组员:王仁飞 马启春 李光超
资源基数
地热资源分类
本节内容
大地热流
地热资源分布
资源基数
• 离地球表面5000m 深,15℃以上的岩 石和液体的总含热 量,据推算约为 14.5x1025J,约相当 于4948万亿t)按温度的高低可分为:高温地热(温 度≥150℃)、中温地热(90℃≤温度<150 ℃)、低温低热(温度<90℃); • (2)按储存形式可分为:蒸汽型、热水型、 地压型、干热岩型、熔岩型; • (3)按传热方式可分为:传导型、对流型。
大地热流
• 大地热流——地球内部通过传热流出地表 的热量,通常用热流密度表示强度,即单 位时间内通过地球表面单位面积散失的热 量,单位是毫瓦/米2 (mW/㎡)。
地热资源分布
• 全球性地热带主要有:环太平洋地热带、地 中海—喜马拉雅地热带、大西洋中脊地热 带、红海—亚丁湾—东非裂谷地热带、中 亚地热带。 • 我国地热资源分布:藏滇地热带、台湾地 热带、东南沿海地热带、鲁皖鄂断裂地热 带、齐吕弧形地热带、松辽及其他地热带。
地热资源分类
地热资源分类地热能是自然界中的一种古老的能源,它源自地球内部的热能,可以用来满足人类的各种需求。
地热能普遍存在于形成地球内部热源的潜在地区,它是持续可再生的,而且是可以广泛使用而不受时间限制的自然资源。
地热能具有许多优势,采用地热能可以有效地节省外部能源,减少二氧化碳的排放,减少污染,改善环境。
地热资源分类主要以地热温度和热流强度为基础,可以分为高温地热资源(150℃以上)、中温地热资源(100℃-150℃)和低温地热资源(50℃-100℃)。
高温地热资源指地表温度低于150℃的地热资源,这些资源具有一定的热流量和温度,可用于高效率、经济合法的电力发电、热力发电、冷热循环和能源转换等领域。
高温地热资源可以生产高效的电力和热能,而省电量大,还可以大大的减少排放的二氧化碳。
中温地热资源指地表温度在100℃-150℃之间的地热资源,这类资源地质结构较为复杂,但仍然可用于发电、采暖、锅炉、温泉、饮用水、浴池、工业回收等用途,特别是用于温泉和酒店的舒适氛围为人们提供了更多的选择。
低温地热资源指地表温度低于100℃的地热资源,由于其低温,传统发电方式难以实施,但可以采用室内采暖、地源热泵等技术利用低温地热资源。
目前,低温地热资源用于农田地温调节和农户家庭采暖、温度调节已经得到了大量广泛的应用。
地热资源是人类利用自然资源的重要来源,对环境和人类的可持续发展起着重要作用。
发展地热资源,可以降低经济发展对环境的冲击,节能减排。
因此,建立一套合理的地热资源分类体系十分必要,有助于形成科学可靠的管理体系,从而促进地热资源的科学而可持续的发展。
首先,应统筹考虑地热发展的综合因素,积极采取科学合理的管理措施。
管理措施应主要针对已开发区域,以及有发展潜力的区域,采取规划、监测、管理、保护、利用等方面的措施,以求取最大的社会经济效益。
其次,建立地热资源管理的法律法规,使地热开发的管理科学完善,使地热资源的利用得到规范有序,营造良好的社会环境。
地热资源分类
地热资源分类地热资源的分类是指将地热资源分类为不同的类别,以便在研究、开发和利用地热资源时能更好地辨识、分析和利用。
鉴于地热资源是地质体系和热能系统中一个重要的组成部分,因此地热资源分类非常重要。
地热资源的分类方法大体上可以根据地热资源的温度,或者根据来源而定义。
根据温度可以把地热资源分为低温资源(温度在30℃以下)、中温资源(温度在30~150℃之间)和高温资源(温度超过150℃)三类。
根据来源则可把地热资源分为深部地热资源和表层地热资源两大类。
深部地热资源是源自于地壳和大气层以外更深层次的地热资源,主要是大气层和地壳底部的热能,由于地壳底部的热能很高,所以深部地热资源往往是高温的。
在地壳表层,太阳辐射的热量可以通过地质体中的裂隙或岩石层前进,形成表层地热资源。
表层地热资源的温度范围很宽,从低温到中温不等。
另外,还有一种特殊的地热资源,即微生物地热资源。
随着近年来对微生物地热资源的不断研究,研究人员发现,微生物地热资源可以提供热量,并且具有显著的可再生性。
目前,微生物地热资源还处于起步阶段,它的利用尚未得到普及,但微生物地热资源的利用是未来的新方向。
总的来说,地热资源的分类是一项复杂和技术性的科学工作,它需要结合地质体系、热源分布和地热温度分布来考虑。
地热资源分类非常重要,它将有助于更好地分析、识别和利用地热资源,从而为社会发展提供技术支撑。
在地热资源的研究、开发与利用中,目前的研究和应用活动都以地热资源分类为基础。
必须仔细研究和探究不同地热资源类别的地质特征及其对热能系统的影响,为科学、有效地研究和开发地热资源提供依据。
未来,地热资源的研究将有可能实现人类可持续发展的重大目标。
综上所述,地热资源分类是一项重要的工作,需要结合地质体系、热源分布和地热温度分布进行分析,进而精确地分类出不同的地热资源类别。
它不仅可以帮助人们更好地认识地热资源,还可以为可持续利用提供技术支撑,有助于社会的可持续发展。
地热能概念介绍
地热能概念介绍
地热能是指地球内部的热能资源,是一种可再生的能源。
地球内部的热能主要来自于地球形成时的热量和放射性元素的衰变所释放出的热能。
地热能可以通过地热水、地热蒸汽和地热岩石等形式存在,其中地热水和地热蒸汽是最常见的形式。
地热水是指地下深处的水在地热作用下被加热而形成的水资源。
地热水的温度通常在50℃以上,可以用于供暖、发电、温室种植等领域。
地热蒸汽是指地下深处的水在地热作用下被加热而形成的蒸汽资源。
地热蒸汽的温度通常在150℃以上,可以用于发电等领域。
地热岩石是指地下深处的岩石在地热作用下被加热而形成的岩石资源。
地热岩石的温度通常在200℃以上,可以用于发电等领域。
地热岩石的开采技术相对较为复杂,需要进行岩石的钻探和水的注入等工作。
地热能的开发利用可以减少对化石燃料的依赖,降低能源消耗和环境污染。
目前,全球有许多国家和地区在积极开发利用地热能,如冰岛、菲律宾、美国等。
在中国,地热能也被广泛应用于供暖、发电等领域,特别是在西南地区和东北地区。
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地热资源的概念、来源及分类郑州地象科技有限公司寇伟前言:地热资源是近几年国家倡导大力开发利用的可再生能源,很多人对于地热资源的概念、来源、分类、开发利用等还不够了解。
郑州地象科技有限公司作为VCT成像深部地热构造探测仪的研制厂家,有义务为大家系列介绍有关地热资源的知识、助推地热能的加速开发利用。
一、地热资源概念“地热”是地热资源的简称,常指能够经济地为人类所利用的地球内部的热能量资源。
地球内部蕴藏有由放射性物质衰变作用等原因所产生巨大的热,地核本身就是一个由地壳和地幔层包裹着的“大热球”,时时刻刻通过各种方式向地球表面传播热量并散发到大气中。
地球表面上可看到的火山喷出的熔岩温度高达1200oC~1300oC,天然温泉的温度大多在60 oC以上,有的甚至高达100 oC~140 oC。
这足以说明地球内部是一个庞大的热库,蕴藏着巨大的热能。
这种热能传播到地表或传至人们可以采集到的地壳上层,就形成了人类可以开发利用的地热资源。
地热能是蕴藏在地球内部的一种自然热能,传播到人类可以开发利用的地壳深度以上就成为了地热资源。
和煤、石油、天然气及其它传统矿产资源不一样,地热能与太阳能、风能等都属于可再生能源,相对而言都是取之不尽用之不竭的。
而且,地热能不受时间和地域限制,随时都在、到处都有。
地热能作为一种清洁能源、可再生能源,其开发前景十分广阔。
二、地热来源假说关于地热的来源,有多种假说。
主流假说认为,地热主要来源于地球内部放射性元素蜕变产生热能,有人估计,在地球的历史中,地球内部由于放射性元素衰变而产生的热量,平均为每年5万亿亿卡路里。
还有一种假说认为,地热来源于地球自转产生的旋转能以及重力分异、化学反应,岩矿结晶释放的热能等。
除此之外,在地球形成过程中,这些热能的总量超过地球散逸的热能,当形成巨大的热储量上升到低温、刚硬的岩石圈底部时,受到岩石圈的阻挡而逐渐积累起来,使地壳局部熔化形成岩浆作用、变质作用,从而导致该部位最终形成温度高达1300 oC以上的软流层。
三、地热异常的定义现已基本测算出,地核的温度达6000 oC,地壳底层的温度达900-1000 oC,地表常温层(距地面约15~30米)以下的地温随深度增加而增高。
不同地区的地热增温率有一定差异,一般定义国内的地热平均增温率约为3 oC /100米,接近平均增温率的称正常温区,高于平均增温率的地区称地热异常区。
人们通常所说的地热大部分是以水为介质从地下将其带到地面上的。
一般定义:温度高于150℃的地热称为高温地热,温度在90~150℃之间的称为中温地热,温度在25~90℃之间的称为低温地热。
水的临界温度为374.15℃,由于不同地区地下各深度层的压强、温度、构造都不同,地壳深部水升至地表后的温度差异也会很大,所形成的地热资源类型亦不相同。
四、地热资源的分类根据地热资源的性质和赋存状态可将其分为:水热型、地压型、干热岩型和岩浆型四类。
水热型地热资源又可进一步划分为蒸汽型和热水型地热资源,它是指地下储有大量热能的蓄水层,是现在开发利用的主要地热资源。
地压型地热资源是指以高压水的形式储存于地表以下2000~3000米深的沉积盆地中、并被不透水页岩所封闭的巨大热水体,其除热能之外往往还贮存有甲烷之类的化学能及高压所致的机械能,能量潜力巨大但尚未被人们充分认识。
干热岩型地热资源是指地下普遍存在的没有水或蒸汽的热岩石,其温度介于150℃~650℃之间;岩浆型资源是指蕴藏在熔融状和半熔状岩浆中的巨大热能,其埋藏部位最深,温度高达600℃~1500℃。
后两类比前两类的热能更为巨大,开发难度亦更大,属今后可考虑大量开发利用的潜在地热资源。
五、水热型地热资源的生成我们可以把地球看作是平均半径约为6371公里的多层实心球体,由外向内分别为地壳、地幔和地核,在地壳与上地幔之间还有一层充满高温岩浆的软流层,其距离地表的厚度各处很不均一,由几公里到70公里不等,其中大陆壳较厚,海洋壳较薄。
地表距离软流层越近地温就越高,在陆地盆地坳陷处的地温就明显高于其它地区的地温。
地热资源的生成与地球岩石圈板块发生、发展、演化及其相伴的地壳热状态、热历史有着密切的内在联系,特别是与更新世以来构造应力场、热动力场有着直接的联系。
从全球地质构造观点来看,大于150℃的高温地热资源带主要出现在地壳表层各大板块的边缘,如板块的碰撞带、板块开裂部位和现代裂谷带。
小于150℃的中、低温地热资源则分布于板块内部的活动断裂带、断陷谷和坳陷盆地地区。
六、地热资源的温度分级国内各级政府颁布的地热资源管理条例,对于地热资源的定义基本上一致为:是指由地质作用形成、蕴藏在地壳内部或者溢出地表、达到国家规定的25℃以上温度、以水和岩石等为载体的热能资源。
按照水热型地热资源的温度进行分级:1、高温地热资源,温度范围大于150℃,可用于发电、烘干;2、中温地热资源,温度范围90~150℃,可用于工业用途、烘干、发电;3-1、低温地热资源--热水,温度范围60~90℃,可用于采暖、工艺流程;3-2、低温地热资源--温热水,温度范围40~60℃,可用于医疗、洗浴、温室;3-3、低温地热资源--温水,温度范围25~40℃,可用于农灌、养殖、土壤加温。
七、板块边缘地热资源的形成与特征一般分来讲高温地热多分布在地壳各板块的边缘地带,其分布与板块内的活动性断裂及沉积盆地的发育演化有关。
地壳至少有十几个板块在运动,板块交界面存在着扩张、隐没、互撞、平移四种不同的运动形态,板块运动的结果使其边缘地带断裂深大、热能集中,进而产生火山活动及火成岩侵入到地表浅层。
这些地区的地温异常值显著增高,有火山活动带地区的地温异常值一般会高于正常值的3倍左右、地温梯度约为9℃;没有火山活动带、仅为板块活动带地域范围会较大、地温异常值不会太高,地温梯度一般在4~6℃。
八、板块内沉积盆地型地热资源的形成与特征板内沉积盆地型中低温地热资源一般属于层状热储分布范围较大的地热田型地热异常区。
根据我国地热资源分布规律,中、低温地热田资源分布于活动断裂带及凹陷盆地内,在凹陷盆地中心地带地势低陷,地壳厚度明显低于陆地的平均值,一般距莫霍面深度小于30公里,即使是没有岩浆囊、岩浆房等特殊热源的直接影响,但由于地壳厚度较小,受深部地温场的影响较大,致使区内地温异常,地温梯度均高于3 ℃/100米。
全国面积在10万平方公里以上的中、新生代沉积盆地就有9个,还有许多面积较小的新生代沉积盆地,在这些盆地深部,多形成沉积盆地型中低温地热资源。
这类地热资源的主要特征:一是属于层状热储分布,二是面积相对较大,三是多为中低温地热资源。
九、板块内深大断裂型地热资源的形成与特征从全球构造看,中国的大部分地区都处在板块内部地壳隆起区和地壳沉降区,板内除了沉降盆地型地热资源之外,大多数为断裂构造型地热资源,由深大断裂产生的地热构造则具有不同于一般断裂型地热构造的特点。
深大断裂型地热资源是指地壳隆起区沿构造断裂带展布的呈带状分布的地热密集带。
深大断裂型地热带的规模主要受构造断裂带的规模大小、延伸长度和宽度的控制,深大断裂带可能会长达几百公里、宽度几公里,小的断裂带可能只有几公里、宽度几百米。
断裂地热带的形成特点是:断裂带成为热储和热流的通道,一方面大气降水和地表水通过断裂带入渗到深部,成为地热水的主要补给源;另一方面经过深部热岩的不断循环加热,在某一地势低凹处沿断裂带上涌至地表或浅部,或出露成温泉,或显示出地热异常。
十、板块内中小断裂构造型地热资源的形成与特征岩体受构造应力作用发生变形,一旦超过其可承受强度就会使岩体的连续性和完整性遭到破坏,近而产生各种大大小小的断裂,形成断裂构造。
断裂构造是地壳中最常见的构造形式,在地壳中分布很广,无论是高山深谷还是丘陵平原,地表显露的无论是新生界还是早至太古界地层,都有断裂构造的存在,只不过断裂构造的大小不同、深浅不一。
在这些断裂构造中只有张性和张扭性断裂构造的断裂面属于张开的,有可能沟通地表径流和风化壳中的地下水,成为地热流体通过循环流动通道,并在断裂深部富集地下热水。
一般而言,断裂破碎带越宽、破碎岩石块越大,透水量和蓄水量就会越大;断裂延伸的深度越深、热水循环量越大,打出地热水的温度就越高。
十一、低温传导型地热资源的形成与特征地热资源按其属性可分为三种类型;大于150℃的高温对流型地热资源,90℃~150℃的中温及小于90℃的低温对流型地热资源,小于90℃低温传导型地热资源。
国内除了板块边缘型、沉积盆地型、深大断裂型等地热资源之外,大部分地区的地热资源都属于断裂构造形成的中低温传导型地热资源。
按照地球的物理结构,太阳对地温的影响只能深及30米以内,在30米深度以下,地温只受地热影响。
在不存在中高温地热资源构造的地区,一般来讲每向地球内部深入100米地温升高2~3℃。
若是按照200米深度含水层的水温相对稳定在15~17℃左右来计算,至1000米深度含水层的水温就约为32~40℃,至2000米深度含水层的水温就约为52~60℃,至3000米深度含水层的水温就约为72~90℃。
只要是断裂构造相对发育、地表水能够沿裂隙向下渗透较深的地方,一般地区只要取得深度达到1000米含水层的水,水温都会达到30 ℃以上,满足国家规定出口温度达到25℃以上为地热水资源的标准。
十二、浅层地热资源及开发利用浅层地热是指地表恒温带以下一定深度内地层中储存的热量。
地表常温层一般距地面约15~30米,在地球内部热能的作用下,地表常温层以下的地温随着深度的增加而增高。
浅层地热资源的特点是:遍布各地,资源量丰富,取之不尽、用之不竭;相对于太阳能和风能的不稳定性,地热能是较为稳定可靠的可再生能源,可以作为煤炭、天然气和核能的最佳替代能源;地热能是较为理想的清洁能源,在使用过程也会明显减少碳排放;易开采,投入少,风险低、见效快。
当前主要通过热泵技术利用浅层地热资源。
热泵包括水源热泵和地源热泵,是把地温能(地下水或介质层中的地热能)作为夏季制冷的低温冷却源、冬季采暖供热低温热源的空调系统。
因为地热能系统不受外界空气温度的影响,在寒冷天气里,热泵系统可以直接利用地下温水或通过温暖的土壤为热泵热转换液体进行加热;需要制冷时,地热系统就就可以直接利用地下冷水或相对低温的土壤为热泵热转换液体进行降温。
空调系统制热或制冷时使冷凝器输入与蒸发器输出的温差缩小,就会大大提高换热器的热效率,从而达到节约用电量、有效减少电费开支的效果。
十三、结语* 地热资源产生于地球内部地热能,与地球同在,是取之不尽用之不竭的;* 因断裂形成地下储有大量热能蓄水层热水型地热资源,是当前开发利用的主要地热资源;* 板块边缘和板内沉积盆地形成的地热资源区域受限、范围不大、应用有限;* 在地壳浅层断裂构造无处不有、分布很广,只是断裂构造的大小不同、深浅不一而已;* 根据地热产生地温梯度2~3℃/100米,只要取到足够深度的水就是地热水;* 板内找地热水就是要找相对较大较深的含水张性断裂构造和深部含水层;* 地温能是无处不在的浅层地热资源,将会通过热泵技术成为开发利用的热点。