地热能简介
地热能简介
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1904年意大利的皮也罗· 吉诺尼· 康蒂王子在拉德雷罗首次把天然 的地热蒸气用于发电。 1958年新西兰的北岛开始用地热源发电。 1960年,美国加州的喷泉热田开始发电。 1990年安装的发电能力达到6000MW,直接利用地热资源的总量 相当于4.1Mt油当量。 20世纪90年代中期,以色列 奥玛特(Ormat)公司把上 述地热蒸汽发电和地热水发 电两种系统合二为一,设计 出一个新的被命名为联合循 环地热发电系统,该机组已 经在世界一些国家安装运行, 效果很好。
红海、亚丁湾、东非大裂谷地热带
包括肯尼亚、乌干达、扎伊尔、埃塞俄比亚、吉布提等国的地热田。 其他地热区
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地热能分布图
(1)环 太平洋地 热带 (2)地 中海一喜 马拉雅地 热带 (3)大 西洋中脊 地热带 (4)红 海一亚丁 湾一东非 裂谷地热 9 带
高温地热资源分布
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地热能利用的历史
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 热资源並进行 较大规模的开 发利用却是始 于20世纪中叶。 古人对地热的利用
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地热能的种类
地热能是存于地球内部的热量,按其属性可以分为4种类型。 (1)水热型 即地球浅处(地下400~4500m),所见到的热水或水热蒸 汽。 (2)地压地热能 即在某些大型沉积(或含油气)盆地深处(3~6Kg) 存在着的高温高压流体,其中含有大量甲烷气体。 (3)干热岩地热能 是特殊地质条件造成高温但少水甚至无水的干热岩 体,需用人工注水的办法才能将其热能取出。 (4)岩浆热能 即储存在高温(700~1200)熔融岩浆体中的巨大热能, 但如何开发利用人处于探索阶段。 根据开发利用目的,又可以将热水型地热能分为高温(150)及中低温 (中温90~150 ;低温90 ℃ )水资源。 地热能资源主要有两种:地下蒸汽或热水;地下干热岩体。前者主要用 于地热发电,而后者主要用于地热直接利用(供暖,制冷,工农业用 热和旅游疗养等)
浅层地热能简介
我国浅层地热能适宜性评价简介
• 概述 • 国内发展现状 • 热泵技术及适宜性评价的理论方法 • 层次分析法 • 结论
概述
• 浅层地热能是地球热能的重要组成部分,温度稳 定且分布广泛,是一种清洁的可再生资源,开发 利用前景较好。适宜性评价是开发利用浅层地热 能重要的环节,本文中浅层地热能适宜性评价在 确定评价因子的基础上分为计算与作图两个步骤, 其中计算包括确定权重体系与确定评分体系两部 分。本文采用层次分析法(AHP)确定适宜性评价 中各要素的权重,评分体系则通过专家的综合打 分来确定,最后将各要素权重与其相应的评分相 乘相加得出最终的综合评分,依据综合评分进行 浅层地热能适宜性分区。
地下水源热泵适宜性评价层次结构图
土壤源热泵系统
• 影响土壤源热泵建设的因素很多,本文根 据我国目前的实际情况,初步确立了土壤 源热泵适宜性分区的评价因子为:潜水水位 埋深、第四系厚度、含水岩组介质类型、 潜水(承压)含水岩组水质、综合热传导系数、 平均比热容、地形地貌、地质灾害类型分 布以及水源地保护区范围分布共10个
地下水源热泵系统
• 地下水源热泵系统是以地下水作为冷热介 质,在冬季利用热泵吸收其热量向建筑物 供暖,在夏季热泵将吸收到的热量向其排 放,实现对建筑物制冷。
• 地下水源热泵系统是由水源系统、热泵机 组和末端系统三部分组成 。
• 图中抽水井用于抽取地下水及释放热量;回 灌井用于地下水回灌;热泵主机用于提取热 量;风机盘管用于向建筑物制冷、供热。
国内发展现状
• 伴随着20世纪70年代世界石油危机而掀起的地热新能源开 发,在30多年的发展历程中又发现了新的亮点,那就是利 用浅层地热能的地源热泵开发技术。近10余年来,世界利 用热泵技术的潮流给我们指引出一条光明大道,地源热泵 史无前例的高效率和高环保效益,也必将在我国有巨大的 发展前景。
地热发电技术
热水型地热发电
减压扩容(闪蒸系统)
将地热井口来的地热水,先送到闪蒸器中进行 降压闪蒸使其产生部分蒸汽,再引入到常规汽 轮机做功发电。汽轮机排出的蒸汽在冷凝器内 冷凝成水。送往冷却塔,分离器中剩下的含盐 水排入环境或打入地下或引入作为第二级低压 闪蒸分离器ห้องสมุดไป่ตู้,用这种方法产生蒸汽来发电就 叫做闪蒸法地热发电。
• 化学性质稳定,不易分解,腐蚀性和毒性小,不易燃 易爆。
总结
采用闪蒸法发电时,热水温度低于100℃时,全热力系统处 于负压状态。这种电站,设备简单,易于制造,可以采用混 合式热交换器。缺点是,设备尺寸大,容易腐蚀结垢,热效 率低。由于直接以地下热水蒸汽为工质,因而对于地下热水 的温度、矿化度以及不凝气体含量等有较高的要求。
干热岩发电系统
首先将水通过压力泵 压入地下深处(2-4 千米),产生的蒸汽 再进行发电,热干岩 过程法不受地理限值 ,可以在任何地方进 行热能开采。而且这 种方法在发电过程中 不产生废水、废气等 污染,是未来的新能 源。
图6 干热岩发电系统示意图
全流地热发电系统
本系统将地热井口的 全部流体,包括所有 的蒸汽、热水、不凝 气体及化学物质等, 不经处理直接送进全 流动力机械中膨胀做 功,这种形式可以充 分利用地热流体的全 部能量,大大节约了 资源,但技术上有一 定的难度,尚在攻关 。
图5 全流系统发电示意图
地热发电对环境的影响
1、空气污染。在开采地热能的过程中,所 含有的各种气体和悬浮物将排入大气中,对环 境造成影响。
2、化学污染。地热水的形成一般为大气降 水经过地下深循环,与周围岩石进行化学物质 交换,岩石中各种化学组分进入水体,使地热 水中含有对环境有益和有害的常量成分和放射 性成分。
地热能的科学原理探索地下能源的奥秘
地热能的科学原理探索地下能源的奥秘地下能源是一种宝贵的能源资源,而地热能则是其中一种重要的能源类型。
本文将探索地热能的科学原理,揭示地下能源的奥秘。
一、地热能简介地热能是指地球内部所蕴含的热能,能够被开采和利用。
地球内部存储着巨大的热能,包括地幔的高温熔岩、地核的高温高压状态等。
地热能是一种清洁、可再生的能源形式,具有巨大的潜力。
二、地热能的形成原理地热能的形成主要与地球内部的地热条件有关。
地球内部存在着持续的地热循环,包括地壳岩石的热导、地热梯度的存在以及地下水的渗透和循环等。
1. 地壳岩石的热导地壳岩石具有较高的热导率,可以将地球内部产生的热量传导到地表。
地表的温度与地热条件有关,一般来说,随着距离地下深度的增加,地温会逐渐升高。
2. 地热梯度的存在地热梯度是指地温随着深度增加而发生的变化。
地球内部存在着地热梯度,即地温随深度的变化规律。
地热梯度的大小会对地热能的开采和利用产生影响,一般来说,地温梯度越大,地热能的开采效果越好。
3. 地下水的渗透和循环地下水是地热能形成的重要因素之一。
地下水具有较好的热稳定性和储热能力,在地下水的渗透和循环过程中,会与地热岩体发生热交换,促进地热能的形成。
三、地热能的利用方式地热能的利用方式多种多样,主要包括地热供暖、地热发电以及地热泵等。
1. 地热供暖地热供暖是指利用地下热能进行供暖,通常通过地热采暖系统实现。
地热供暖具有环保、高效、稳定等特点,可以有效解决传统供暖方式中存在的问题。
2. 地热发电地热发电是指利用地下热能进行发电,通常通过地热发电站实现。
地热发电具有稳定、可持续等特点,可以作为替代传统化石燃料发电的一种清洁能源形式。
3. 地热泵地热泵是指利用地下热能进行热泵循环,实现制冷和供热的一种设备。
地热泵具有高效、节能等特点,可以广泛应用于家庭、商业和工业领域。
四、地热能的前景与挑战地热能作为一种清洁、可再生的能源形式,具有广阔的开发潜力。
然而,地热能的开发与利用也面临着一些挑战。
地热能发电原理与应用
地热能发电的经济效益与社会效益
经济效益:地热能发电是一种低成本、高效率的能源利用方式,能够降低能源成本、提高能源供应稳定性,从而促进经济发 展。
社会效益:地热能发电是一种清洁、可再生的能源利用方式,能够减少温室气体排放、改善环境质量、提高能源安全保障, 从而改善社会环境。
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热能转换:地热能发电系统的核心部分是将热能转换为机械能的涡轮 机,常见的涡轮机类型包括径流式涡轮机和混流式涡轮机。
余热利用:地热能发电过程中产生的余热可以用于供暖、温室、养殖 等领域,提高能源利用效率。
地热能发电的优势与局限性
优势:可再生能源,环保清洁,能源稳定 局限性:选址要求高,投资成本大,技术难度高
地热水发电技术
适用于中低温地热田的开发 利用
利用地热水驱动涡轮发电机 组发电
发电过程中不产生温室气体 排放
是地热能利用的重要方式之 一
地热能发电的应 用
地热能发电在工业领域的应用
工业供暖:地热能发 电厂在非发电时段可 提供余热供工业园区 供暖,降低企业能耗 成本。
工业蒸汽:地热能发 电厂可提供稳定、低 成本的工业蒸汽,满 足工业生产需求。
地热能发电原理与应用
汇报人:
目录
地热能发电原理
地热能发电技术
01Leabharlann 02地热能发电的应用
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地热能发电的发展前 景与挑战
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地热能发电原理
地热能发电概述
地热能发电原理:利用地热能转化为机械能,再转化为电能的过程 地热能发电技术:包括地热蒸汽发电和地热水发电两种方式 地热能发电优势:可再生、环保、高效、能源稳定等 地热能发电应用:在地热资源丰富的地区,可用于供电、供暖、制冷等
地热供暖简介演示
地热供暖采用低温循环,没有传统 供暖系统的噪音干扰,提高居住品 质。
公共建筑地热供暖的应用
高效节能
公共建筑如学校、医院、商场等 采用地热供暖,能够降低能源消
耗和运行成本。
空间利用高
地热供暖管道铺设在地面下,节 省了传统供暖系统的占用空间,
提高空间利用率。
维护方便
地热供暖系统较为简单,相比传 统供暖系统维护更加方便。
软件更新
定期更新控制系统软件, 以获取最新的功能和优化 性能。
数据备份
定期备份控制系统数据, 防止因意外情况导致数据 丢失。
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地热供暖的应用场景与案例
住宅区地热供暖的应用
节能环保
地热供暖利用地球内部的热能, 相比传统供暖方式更加节能环保
。
舒适度高
地热供暖通过地面辐射散热,能够 保持室内温暖舒适,减少干燥和闷 热感。
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地热供暖的维护与保养
地下水循环系统的维护与保养
保持水循环系统畅通
定期检查并清洗地下水循环系统,防止堵塞或腐蚀。
维护水泵运行
定期检查水泵运行状况,及时更换损坏的零件,确保水循环系统正 常运行。
监测水质
定期检测地下水水质,防止因水质问题影响系统运行效果。
地面辐射系统的维护与保养
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地面辐射管的检查
地下水开采
在供暖季节开始前,需要从地下水源中开采出足够的水量,确保供暖期间水量 的充足。
回灌
在供暖季节结束后,需要将使用过的地下水回灌到地下水源中,以保持地下水 资源的平衡。
地下水循环系统的安装与调试
安装
根据地热供暖系统的设计要求,将地下水循环系统中的管道、水泵、阀门等设备 进行安装连接,形成一个完整的循环系统。
地热能介绍
地热能介绍地热能是指地球内部的热能,是一种清洁、可再生的能源。
地热能的开发利用可以为人类提供热水、电力、温室等多种用途。
下面将从地热能的形成、开发、利用等方面来详细介绍。
一、地热能的形成地球内部的热源来自于地球形成时的凝聚热、放射性元素的衰变和地球内部的热流。
地球内部的温度随着深度的增加而增加,每深入100米温度就会升高1℃。
地球内部的热能不仅存在于地球的岩石中,还存在于地下水、地下蒸汽、火山、地热区等地方。
二、地热能的开发地热能的开发可以分为浅层地热能和深层地热能两种。
浅层地热能是指地下深度在500米以内的地热能,主要利用地下水中的地热能,比较容易开发利用。
深层地热能是指地下深度在500米以上的地热能,主要利用地下岩石中的地热能,开发难度较大。
浅层地热能主要利用地下水的温度差来提供热能,常见的浅层地热能开发方式有浅层地源热泵系统和温泉利用系统。
浅层地源热泵系统是利用地下水的稳定温度来进行热泵的加热和冷却,可以达到节能降耗的目的。
温泉利用系统则是利用天然温泉来提供热水和温泉浴的服务,对于旅游业的发展有着重要的促进作用。
深层地热能的开发主要是通过钻井来获取地下热能,目前主要应用于地热发电领域。
地热发电是利用地下的高温热水或蒸汽来带动发电机发电的技术。
地热发电的优点是稳定可靠,不受天气影响,且能够实现自给自足。
三、地热能的利用地热能的利用主要是用于供热、供电、温室等领域。
地热能的供热方式主要是通过地源热泵系统、温泉利用系统等方式来提供热水和供暖。
地热能的供电方式主要是通过地热发电来实现。
地热能的温室利用主要是利用地下热能来维持温室内的温度和湿度,为植物生长提供良好的生长环境。
除了以上应用领域,地热能还可以用于制氢、矿山加热、水处理等领域。
制氢是利用地下高温蒸汽来分解水分子,制造出氢气。
矿山加热是利用地下高温热水或蒸汽来加热矿物,从而提高采矿效率。
水处理则是利用地下热能来对污水进行处理,达到净化水质的目的。
地热能在建筑节能中的可行性研究
地热能在建筑节能中的可行性研究地热能是指地球内部的热能,它作为一种可再生的能源在近年来越来越受到关注。
在建筑节能领域,利用地热能进行供热与供冷已经成为一种可行的选择。
本文将就地热能在建筑节能中的可行性进行研究。
一、地热能简介地热能是指地球内部的热能资源,它是由地壳的内部热量积蓄而成。
地热能可以通过地热泵等设备进行利用,为建筑提供供热与供冷服务。
地热能的优势在于稳定可靠、环境友好、节能高效等方面。
二、地热能在建筑节能中的应用1. 供热系统地热能作为一种可再生能源,可以用于建筑的供热系统。
通过地热泵将地下储存的地热能转化为室内供暖所需的热能,可以大大减少使用传统能源的需求。
地热能的使用可以不受季节影响,能够实现全年的稳定供热。
同时,它还可以与太阳能等其他可再生能源进行结合,提高建筑的能源利用效率。
2. 供冷系统除了供热系统,地热能还可以用于建筑的供冷系统。
通过地热泵将地下的冷能转化为室内供冷所需的热能,可以减少使用传统供冷方式所产生的二氧化碳排放。
相较于传统的空调系统,地热能供冷系统具有更高的能源利用效率和更低的运行成本。
三、地热能在建筑节能中的优势1. 低碳环保地热能是一种清洁能源,使用地热能进行建筑供热与供冷可减少对环境的污染。
相较于传统能源,地热能的使用没有排放温室气体,对气候变化的影响更小。
2. 节能高效地热能在建筑节能中具有显著的节能效果。
利用地热泵进行供热与供冷,能够将地下储存的地热能有效利用起来,提高能源利用效率。
相比较传统的供热与供冷系统,地热能可以实现更高的能效比。
3. 稳定可靠地热能的使用不受天气和季节的影响,可以实现全年的稳定供热与供冷。
与传统的能源系统相比,不会受到原材料价格波动的影响,具备较高的稳定性和可靠性。
四、地热能在建筑节能中的挑战与解决方案1. 技术问题地热能在建筑节能中还面临着一些技术问题,例如地热泵的选型与设计、地下水资源的保护等。
为了解决这些问题,需要加强科研与技术创新,提高地热能利用技术的水平。
地能热泵系统简介
地源热泵系统简介地能热泵系统作为一种利用可再生能源的供热制冷系统,以其节能、环保和稳定等优点,在国内正得到快速推广。
地能热泵系统,(Geothermal heat pump systems)是利用地下的岩土作为稳定的蓄热体,利用热泵原理实现冬季取热储冷,夏季取冷储热的闭路循环系统。
地能热泵系统一般由三个部分组成:大地换热器、热泵主机和空调末端。
其中系统的关键是大地换热器的设计和施工。
地能热泵系统在北美和欧洲都应用的比较普及,根据国际地热联合会(The geothermal heat pump consortium)的统计,到2003年底,采用地能热泵技术制冷供热的建筑面积美国为3720万平方米,瑞典为2000万平米,德国为560万平米,加拿大为435万平米。
但北美的应用与欧洲的应用存在明显的差异。
在中国,地能热泵还是一个刚刚开始的新制冷供热方式。
由于北京等城市对大气污染的关注,取消煤锅炉供暖,在1998年-2003年,促使了水源热泵的快速流行,但水源热泵的在国外的应用实践表明,水源热泵只有在特定的条件下,才能取得较好的效果。
更多的情况下,由于考虑到开采地下水可能带来的地质限制、水位沉降、水质污染、水井老化、回灌困难等问题,采用水源热泵从建筑的LCA分析上并不是最佳。
所以在2000年前后,国内的一些大学和厂家开始在国外技术的基础上建立了一些研究性的样板工程,从2004年开始,地能热泵的项目越来越多。
但中国的现状是多种技术流派各种方案都在尝试流行,不同厂家推广的的技术方式差异很大,虽然相对于空气源和水源热泵,整体效果不错,但不同的系统间,差异却相当的大,在系统的设计中,也暴露了不少的问题。
(一)地能热泵系统特点一、节能、高效性瑞典土-气型地源热泵技术是利用地下土壤温度相对稳定的特性,通过输入少量的高品位能源(如电能),运用地下土壤与建筑物内部进行热量的交换,实现低品位热能向高品位转移的冷暖两用空调系统。
地热能的开发与利用
地热工业利用
我国中西部地区 地热水中含有许多 贵重的稀有元素、 放射性元素、稀有 气体和化合物,如: 溴、碘、硼、钾、 氦、重水和钾盐等, 是国防工业、原子 能工业、化工工业 及农业不可缺少的 原料。目前仅在化 工工业和轻纺工业 等方面获得较好的 利用。 返回
地热行医 地热在医疗领域 的应用有诱人的前 景,目前热矿水就 被视为一种宝贵的 资源,世界各国都 很珍惜。由于地热 水从很深的地下提 取到地面,除温度 较高外,常含有一 些特殊的化学元素, 从而使它具有一定 的医疗效果。
返回 冰岛著名的地热温泉——蓝湖 (图)
一、可持续发展的问题 地热开发利用存在的问题 二、环境保护的问题
下一步
(一)可持续发展问题 随着地热资源利用领域的拓宽和社会需求的增加会给人们的生 活带来越来越多的好处,但是人们对地热资源的综合利用价值和产 业化开发利用的意义认识不足,将地热混同于一般的矿产资源或水 资源。一些地热资源丰富的地区未能建立有自己特点的地热产业, 使宝贵的地热资源开发停留在低层次、低效益的水平上,且资源浪 费现象严重,相当一部分地区天然的温泉没有充分利用,被白白浪 费;一些开发商对地热资源的特点认识不清,造成地热资源得不到 合理开发和有效保护。地热资源是在特定的地质、构造、水文地质 、 条件和水文地球化学环境条件下形成的,由于埋藏深,补给途径远, 再生能力弱,其资源量是有限的,并非取之不竭。要保持其资源的 长期连续稳定开采,做到有计划合理开发利用,防止盲目无序随意 开采造成资源浪费和环境地质问题的发生,否则就会造成资源的快 速枯竭。为实现可持续开发利用的目的,在开发中,要采取行之有 效的措施,建立资源利用中心的高教低耗体系,要积极推广应用高 新技术与设施,提高地热开发的科技含量,发展节约型、效益型的 开发利用模式,努力提高地热利用率,减少资源浪费,使地热创造 更高的社会、环境、经济效益。
水热型地热能
水热型地热能一、简介水热型地热能是指利用地下深层的岩石或地下水中的高温热能来进行发电或供暖的一种可再生能源。
它是一种清洁、可持续且高效的能源形式,具有广阔的开发利用前景。
二、水热型地热能的来源水热型地热能主要来源于地球内部的热量。
地球内部存在着大量的岩浆和岩石,其中含有丰富的热能。
这些岩浆和岩石通过地壳运动和地壳板块之间的相互摩擦而释放出来,形成了水热资源。
三、水热型地热能的开发利用方式1. 地表直接利用地表直接利用是指将地下深层的高温水或蒸汽直接引入建筑物中进行供暖或供应生活用水。
这种方式不仅节约了传统能源,还减少了环境污染。
2. 地下回灌式利用地下回灌式利用是指将抽取出来的高温水或蒸汽在使用后重新注入地下,以保持地热资源的可持续利用。
这种方式可以避免资源的过度开采和环境的破坏。
3. 地热发电地热发电是指利用地下深层的高温水或蒸汽来驱动涡轮机发电。
这种方式具有稳定可靠、环保节能等优点,是一种重要的清洁能源发电方式。
四、水热型地热能的优势1. 清洁环保水热型地热能的开发利用过程中几乎不会产生二氧化碳等温室气体和污染物,对环境几乎没有影响。
与传统化石能源相比,水热型地热能更加清洁环保。
2. 可再生地球内部的高温岩浆和岩石是不断更新和再生的,因此水热型地热能是一种可再生能源。
相比于化石能源,它具有更长远的可持续性。
3. 高效节能水热型地热能在转换过程中损失较少,具有高效节能的特点。
通过合理利用这种能源,可以提高能源利用效率,减少能源浪费。
4. 稳定可靠地热能是一种稳定的能源形式,不受气候和季节的影响。
相比于风能和太阳能等不稳定的可再生能源,水热型地热能更加可靠。
五、水热型地热能的应用领域1. 供暖利用水热型地热能进行供暖是一种广泛应用的方式。
通过将高温水或蒸汽引入建筑物中,可以满足冬季供暖的需求,减少对传统化石能源的依赖。
2. 温室农业水热型地热能可以用于温室农业中的温室加热、土壤加温等方面。
通过提供适宜的温度和湿度条件,可以增加作物产量并延长生长季节。
地热能发展现状及市场前景分析
地热能发展现状及市场前景分析1. 简介地热能是指地球内部的热能资源,是一种可再生的清洁能源。
地热能的开辟利用已经有数十年的历史,目前在全球范围内得到了广泛应用。
本文将对地热能的发展现状进行分析,并展望其未来的市场前景。
2. 地热能发展现状2.1 地热能资源分布地热能资源主要分布在火山地区、地热带和地热异常区等地。
全球范围内,冰岛、菲律宾、美国、中国等地拥有丰富的地热能资源。
2.2 地热能的开辟利用方式地热能的开辟利用方式主要包括直接利用和间接利用。
直接利用是指将地热能直接用于供暖、温泉、温室农业等领域。
间接利用则是通过地热发电,将地热能转化为电力。
2.3 地热能的应用领域地热能在供暖、温泉、温室农业、工业加热等领域具有广泛的应用。
此外,地热发电也是地热能的重要应用领域之一。
3. 地热能市场前景分析3.1 市场规模地热能市场规模在过去几年中呈现稳步增长的趋势。
根据预测,到2025年,全球地热能市场规模有望达到X亿美元。
3.2 市场驱动因素地热能作为一种清洁能源,具有环保、可再生的特点,受到了政府和环保组织的重视。
此外,地热能的开辟利用也可以减少对传统能源的依赖,降低能源成本。
3.3 市场挑战地热能的开辟利用面临一些挑战。
首先,地热能资源分布不均,有些地区缺乏丰富的地热能资源。
其次,地热能的开辟成本较高,需要大量投资。
此外,地热能开辟过程中可能会对地下水资源造成影响,需要进行合理的环境评估和保护措施。
3.4 市场机遇尽管地热能市场面临一些挑战,但仍然存在着巨大的机遇。
随着可再生能源的发展和政府对清洁能源的支持,地热能有望在未来几年中得到进一步的推广和应用。
此外,地热能的开辟利用技术也在不断创新和提高,有望降低开辟成本,提高能源利用效率。
4. 结论地热能作为一种可再生的清洁能源,具有广阔的市场前景。
尽管地热能的开辟利用面临一些挑战,但随着技术的进步和政策的支持,地热能市场有望实现进一步的发展。
未来几年中,地热能有望成为能源领域的重要组成部份,为人类提供更加清洁和可持续的能源供应。
地热简介
众所周知,我们居住的地球实际上是一个庞大的热球,它的内部充满了数千度的岩浆,不断地向外释放着热量,这些热量就成为了地热能的主要能量来源。
一般来说,随着深度的增加,地层的温度是不断上升的:首先是地表,由于受太阳辐射等影响,其温度会发生周期性变化,这就属于可变温度带;而到一定深度时,地层吸收的热量和流失的热量大致相当,其温度几乎不发生变化,表现为常温带,比如我省的常温带深度在25-55米之间,其温度常年保持在8℃;而在常温带以下的增温带,地层的温度是随着深度的增加而升高的,每深入地下100米或1千米所增加的地温值就叫做地温梯度,地壳的地温梯度平均为每千米25℃。
了解这些,我们大致就能够理解地热能的来源了。
地热能是指在当前技术经济和地质环境条件下,地球内部能够科学合理地开发出来的岩石和地热流体中的热能量及其伴生的有用组分。
需要注意的是,地热能不仅包括可利用的热能量,也包括具有特殊利用价值的热水组分,比如具有疗养价值的温泉中所含有的各种矿物元素。
按照储热介质属性和温度的不同,地热能分为浅层地热能、水热型地热能以及干热岩型地热能三种类型。
浅层地热能分布于地球表层,深度一般小于200米,温度低于25℃,它的能量来源于地球内部传导、对流的热量以及太阳辐射的热量。
通俗的讲,地表土壤和水体就像一个巨大的热量收集器,不停地吸取太阳能和地球内部散发的热量,同时自然地保持能量收集和散发的平衡,储存了近乎无限的热能。
通过热泵装置,我们只需要消耗很少一部分电能,就能够提取出数倍的能量,用于制冷或制热。
由于经济实用、技术成熟,浅层地热能被广泛运用于建筑供暖、洗浴、养殖等方面,已经成为我国地热能中利用量最多最广的能源类型。
水热型地热能是指中深层的地下水在岩层中吸收地热,形成的热水及蒸汽所携带的可利用能源。
根据温度高低,我们还可以将它分为低温地热能、中温地热能以及高温地热能,其中低温地热能的温度在25℃-90℃之间,以温水、热水的形式存在;中温地热能温度在90℃-150℃之间,以热水或水蒸气的形式存在;高温地热能温度大于150℃,以水蒸气的形式存在。
地热发电技术
干热岩发电系统
首先将水通过压力泵 压入地下深处(2-4 千米),产生的蒸汽 再进行发电,热干岩 过程法不受地理限值 ,可以在任何地方进 行热能开采。而且这 种方法在发电过程中 不产生废水、废气等 污染,是未来的新能 源。
图6 干热岩发电系统示意图
全流地热发电系统
本系统将地热井口的 全部流体,包括所有 的蒸汽、热水、不凝 气体及化学物质等, 不经处理直接送进全 流动力机械中膨胀做 功,这种形式可以充 分利用地热流体的全 部能量,大大节约了 资源,但技术上有一 定的难度,尚在攻关 。
图5 全流系统发电示意图
地热发电对环境的影响
1、空气污染。在开采地热能的过程中,所 含有的各种气体和悬浮物将排入大气中,对环 境造成影响。 2、化学污染。地热水的形成一般为大气降 水经过地下深循环,与周围岩石进行化学物质 交换,岩石中各种化学组分进入水体,使地热 水中含有对环境有益和有害的常量成分和放射 性成分。
怀拉基地热发电基地
拉德瑞罗地热发电基地
中国地热发展的历史和现状
我国地热发电研究工作起步较晚,始于 60年代末期,于1970年5月首次在广东丰 顺建成第一座设计容量为86千瓦的扩容 法地热发电实验装置,随后在西藏建成 羊八井、那曲和朗久三座地热发电站, 到1998年底,中国的地热发电装机总量 达32MW,居世界第13位。
3、尾水。目前我国的地热资源大多以单一 利用为主,当热能利用后,尾水温度仍很高 。这些尾水的排放,促使局部空气和水体温 度升高,改变生态平衡,影响环境和生物生 长,造成热污染。 4、地面沉降。地热流体长期抽出可能导致 可以检测到的地面沉降。当地热流体抽出量 超过天然补给量时,地面沉降发生。
中国大陆地热分概况
中国大陆地热分概况目录:水热型和干热型地热简介 (1)中国的地热资源是如何分布的 (2)国内热流现状概述 (5)新能源体系知识拓展 (6)文章小结及个人建议 (7)参考文章名称及连接 (8)水热型和干热型地热简介地热能系指储存于地球内部的能量,一方面来源于地球深处的高温熔融体;另一方面源于放射性元素(U、TU、40K)的衰变。
按其属性地热能可分为4种类型:①水热型,即地球浅处(地下100~4500m)所见的热水或水热蒸气;②地压地热能,即某些大型沉积盆地(或含油气)盆地深处(3~6km)存在着高温高压流体,其中含有大量甲烷气体;③干热岩地热能,需要人工注水的办法才能将其热能取出;④岩浆热能,即储存在高温(700~1200℃)熔融岩体中的巨大热能,但如何开发利用目前仍处于探索阶段。
在上述4类地热资源中,只有第一类水热资源在中国已得到很好的开发利用。
水热型(Hydrothermal)地热资源赋存于高渗透型的孔隙或裂隙介质中,与年轻火山活动或高热流背景相伴生形成高温水热系统,而处于正常或偏低热流背景下的地下水循环通常形成的是中-低温水热系统,通过对水热系统中流体的开采即可获取其地热能。
干热岩Hot Dry Rock,HDR)则是指地下高温但由于低孔隙度和渗透性而缺少流体的岩石(体),储存于干热岩中的热量需要通过人工压裂形成增强型地热系统(Enhanced Geothermal System)才能得以开采。
狭义的干热岩地热资源通常是指赋存于高温(>200℃)干热岩中的可采地热能,广义的干热岩地热资源不再有温度的限制,且干热岩系统会类似于水热系统地演进为高温、中-低温系统。
中国的地热资源是如何分布的我国独特的地质构造、地壳热状况及水文地质条件,决定了我国温泉地热资源(水热型地热资源)的主要类型为断裂型,呈现出藏滇、滇川、东南沿海及台湾等几个温泉密集带,其它省份产出的温泉则多为中温温泉。
10处天然温泉分布图省份河北山东浙江福建台湾广东云南西藏四川青海温泉月坨岛温泉艾山温泉江南天地温泉乐峰赤壁温泉朝日温泉奇洞温泉勐拉温泉德仲温泉茹布查卡温泉药水滩温泉地点唐山青岛安吉福州绿岛英德金平拉萨稻城西宁10处天然温泉省份地点表水热型地热(温泉)应用地区如下:华南地区:广东、广西、海南华中地区:河南、湖南、湖北华北地区:北京、天津、河北、山西、内蒙古华东地区:山东、浙江、江西、福建、安徽、江苏、西南地区:四川、云南、西藏、贵州、西北地区:甘肃、青海、新疆、陕西东北地区:黑龙江、吉林、辽宁中国主要火山和地震带水热型地热的形成与火山分布密切相关,对比十大天然温泉分布不难发现与火山地震带分布吻合。
地热资源教案:研究地热发电的发展趋势和技术创新
地热资源教案:研究地热发电的发展趋势和技术创新一、地热资源简介地热是指地球内部自然热能的总称,包括地热热能、热水能、岩石能、地热蒸汽能等。
地热资源主要分布在“环太平洋火山带”和“非洲大裂谷火山带”,其中我国地热资源主要分布在亚洲环太平洋火山带。
地热资源有广泛的应用领域,例如:供热、发电、温泉浴疗、温室农业、工业生产等。
其中,地热发电是最为关注的应用之一。
二、地热发电的发展趋势地热发电是一种利用地热能产生电能的方法,其具有环保、可持续、稳定的特点,随着人们对环境保护意识的增强,地热发电也逐渐受到各国政府和投资者的重视。
同时,地热发电能够实现“清洁、稳定、高效、安全”的特点,有助于解决能源保障和环境问题方面的难题,地热发电技术的研究将成为未来能源领域的重要发展趋势。
三、地热发电技术的创新地热发电技术是一个多学科、多领域的综合研究领域,一直以来,各国专家都在努力探索新的技术,以实现更高效、更稳定、更环保的地热发电。
1、深部地热发电技术传统的地热发电技术主要利用地壳浅层的地热能,但这种地热能资源有时会受到地质地球化学的限制,且开采难度较大。
而深部地热发电技术则可以将目光投向地球内部更为深厚的高温热源,大幅提高地热资源的利用效率。
2、增强地热化利用技术地面地下的地热资源极大,对于一般生活、工业、农业等热负荷低的领域,应加强地热化利用技术,如建筑采暖、水泥制品生产等。
3、高效热泵技术利用热泵技术搭配地热开采实现高效节能的方法,是该领域的又一突破性的技术创新。
4、流体能量转换技术流体能量转换技术是地热发电技术的又一创新,该技术将地下高温地热升华为热、压、能,进而实现对地下能量资源的更为充分的利用。
四、结语地热资源的利用对于解决能源危机,保护生态环境,改善人民生活等方面都具有重大的意义。
未来,随着技术的创新和发展,地热发电将会更加成熟、普及。
我们相信,在各领域的不断努力下,地热资源的利用将会为我们的未来带来更加美好的展望。
地热ccer方法学
地热ccer方法学摘要:一、地热能概述1.地热能定义2.地热能分类二、地热CCER方法学简介1.地热CCER发展背景2.地热CCER方法学基本原理三、地热CCER项目实施流程1.项目识别与评估2.基准线确定3.减排量计算4.监测计划与实施5.减排量核实与认证四、地热CCER项目类型及案例分析1.地热发电项目2.地热供暖项目3.地热农业项目4.地热康复项目五、地热CCER项目在我国的应用与发展前景1.政策支持与法规保障2.我国地热能资源概况3.地热CCER项目发展潜力4.地热CCER项目对可持续发展的意义正文:一、地热能概述地热能是指地球内部热能的总量,是一种清洁、可再生的能源。
根据地热能的开发方式和用途,可分为浅层地热能和深层地热能。
浅层地热能主要用于供暖、制冷等民生工程,深层地热能可用于发电、农业、康复等领域。
二、地热CCER方法学简介地热CCER(Certified Emission Reductions)方法学是指在地热项目实施过程中,通过采用先进的技术和管理措施,减少温室气体排放,从而获得可交易的碳减排单位。
地热CCER方法学的发展源于全球应对气候变化的需求,旨在鼓励可再生能源的开发与应用。
三、地热CCER项目实施流程1.项目识别与评估:项目方需对拟实施的地热项目进行充分了解和评估,确定项目的可行性和减排潜力。
2.基准线确定:根据项目特点和所在地,确定项目基准线,即项目实施前温室气体排放水平。
3.减排量计算:依据项目实施后的实际排放数据,计算项目减排量。
4.监测计划与实施:制定监测计划,确保项目实施过程中减排措施的有效性,并定期进行监测。
5.减排量核实与认证:通过第三方机构对项目减排量进行核实和认证,确保减排量的真实性和可交易性。
四、地热CCER项目类型及案例分析1.地热发电项目:利用地热能发电,替代燃煤、燃油等传统能源,实现减排。
2.地热供暖项目:利用地热能进行城市供暖,减少化石燃料的使用。
ORC发电简介
低温地热水O R C发电一、地热资源丰富地热能是指地球内部蕴藏的能量,一般集中分布在构造板块边缘一带,起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。
据估算,距地壳深度5km以内蕴藏的热量约为×1026J。
若其中的1%可供开采,则该深度的地热能将提供×1024J的能量,而目前全世界的每年的能量消耗约为×1020J,理论上来讲,这部分能量将可供人类使用3500年。
如果能经济的开发这部分资源做发电利用,部分替代以化石能源为燃料的发电方式,对于促进可再生能源开发利用,减小化石能源消耗和CO2、SO2、NOx等温室气体和环境污染物的排放,实现可持续发展,具有重要意义。
全球地热资源中32%的地热温度高于130℃,而68%的地热温度低于130℃。
二、地热资源的划分通常,地热资源可以按温度来划分,地热温度高于150℃为高温,地热温度低于90℃为低温,而地热温度处于90~150℃为中温。
三、地热发电的负荷率地热能是绿色能源,也是可再生能源。
世界上已有24个国家利用地热能发电,其中有5个国家的地热发电量占国家总发电量的15%~22%。
从BP公司(世界最大的能源公司之一)的统计数字显示,截止2008年底,全球地热发电总装机容量已达到10469MW。
地热能是一种环境友好型能源,与化石燃料能源相比,在开发利用过程中几乎没有废气排放,且废水排入地下。
在已知的新能源中,地热能发电不受季节影响,因此它是稳定、可靠的能源,可用于带基本负荷运行的电站。
BP能源公司2009年世界能源统计:地热发电的负荷率高达90%;太阳能发电负荷率为20%;风力发电负荷率为25%。
四、地热发电运行成本美国能源部(DOE)在2009年的地热能技术报告中指出,地热能发电的每MWh发电成本(LevelizedEnergyCost或者LEC)为42-69美元,其经济性优于风能发电、太阳能热发电、光伏太阳能发电等其他可再生能源发电利用方式。
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地热能简介
所谓地热能,顾名思义,就是地下以热量形式存在的能源。
因为目前对地热能的称呼不统一,比较混乱,那今天为了便于理解,我们结合国家的相关规范以及传统的一些称呼,对地热能的概念及其分类进行总结阐述。
地热能即地下热能,分为浅层地热能和深层地热能,我们方便区别,我们可以简称它们为:地温能和地热能。
从名字上可以看出地温能和地热能的区别,即温度的区别:‘温’和‘热’。
一、温度。
那么,首先从温度及其利用上介绍二者的区别:
1)地热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在。
地球内部的温度高达7000℃,而在80至100公里的深度处,温度会降至650至1200℃,透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1至5公里的地壳,热力得以被转送至较接近地面的地方,高温的熔岩将附近的地下水加热,这些被加热了的水就形成了地热能。
从地热能的利用与转换角度出发,地热能资源(GB11615-89)分为高温、中温、和低温三部分。
高温:t≥150℃;中温:90≤t<150℃;低温:25≤t<90℃;
也就是说温度大于等于25摄氏度的地下热能,都可称作地热能。
地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类,而对于不同温度的地热流体可能利用的范围如下:
1、200~400℃直接发电及综合利用;
2、150~200℃双循环发电,制冷,工业干燥,工业热加工;
3、100~150℃双循环发电,供暖,制冷,工业干燥,脱水加工,回收盐类,罐头食品;
4、50~100℃供暖,温室,家庭用热水,工业干燥;
5、20~50℃沐浴,水产养殖,饲养牲畜,土壤加温,脱水加工。
现在许多国家为了提高地热利用率,而采用梯级开发和综合利用的办法,如热电联产联供,热电冷三联产,先供暖后养殖等。
2)地温能:温度:t<25℃。
为什么它的温度较低,这取决于地温能的形成
条件,地温能是在太阳能照射和地心热产生的大地热流的综合作用下,存在于地壳下近表层数百米内的恒温带中的土壤、砂岩和地下水里的低温地热能,其能源以太阳能辐射为主,约占60%,地心热为辅。
浅层地能(热)不是传统概念的深层地热,是地热可再生能源家族中的新成员,它不属于地心热的范畴,是太阳能的另一种表现形式,广泛的存在于大地表层中。
它既可恢复又可再生,是取之不尽、用之不竭的低温能源。
以往,这种低温能源,因品位不高(通常温度﹤25℃),往往被人们所忽视。
随着制冷技术及设备的进步和完善,成熟的热泵技术使浅层地能(热)的采集、提升和利用成为现实。
利用情况:通过地源热泵(包括水源热泵和土壤源热泵)来利用地温能,它也属地热利用的范畴。
它利用地下水的抽取和回灌,或在井筒中垂直安置循环迥管,或在土层中水平埋置循环迥管,利用地下水或土壤的温度,通过热泵提取其中的热量或给其释放热量,从而进行冬季采暖或夏季制冷。
以这种方式利用的地温能,区别于≥25℃的地热能。
二、除此以外,地温能和地热能的相同点及不同点如下表所示。