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?地熱能的定義:
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可再生能源有兩個來源,一個來自天上的太陽,太陽能、風能、生物質(zhì)能和海洋能都源于太陽活動;另一個來自地球,而地熱能就是來自地球深部不斷向外散發(fā)的熱,即引爆火山及地震的能量。
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地熱資源的分布:
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常規(guī)的高溫地熱資源分布有局限性,主要分布在環(huán)太平洋火山地震地熱帶(如美國、新西蘭、印尼、菲律賓、日本);大西洋中脊地熱帶(如冰島)、地中海喜馬拉雅地熱帶(如意大利、我國西藏);東非裂谷地熱帶(如肯尼亞)。
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地熱能的優(yōu)勢:
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1、能量巨大:來自地球的能量極其穩(wěn)定,世界能源理事會WEC的報告稱地熱發(fā)電在所有可再生能源發(fā)電中具有最高的發(fā)電利用率,即每年的可工作時間最長(高于73%)。因此,拿同樣的1千瓦裝機容量來比較,地熱能一年能發(fā)電6395千瓦時,而風能發(fā)電1840千瓦時,太陽能只發(fā)電1226千瓦時,地熱能的發(fā)電量是太陽能的5倍多,是風能的3.5倍;
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2、潛力巨大:高溫地熱資源利用常規(guī)技術(shù)發(fā)電超過目前全球年發(fā)電總量,采用常規(guī)加雙工質(zhì)技術(shù)則能翻一番,中低溫地熱水每年產(chǎn)能相當于478億噸標煤。而我國地熱資源量的官方資料,淺層地熱能相當于95億噸標煤,常規(guī)地熱資源相當于8530 億噸標煤,干熱巖資源相當于全國一次性能源年消耗量的4000多倍。拿中國來說,干熱巖儲量是現(xiàn)消耗能源的4400倍,中國大陸3km-10km深處干熱巖資源總計為20.9×106EJ,按2%的可開采資源量計算,相當于中國大陸2010年能源消耗總量的4400倍。
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地熱能的三個層次:
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(1) 地面以下至200米深度內(nèi)儲存的是淺層地熱能,溫度低于25攝氏度,依靠地源熱泵技術(shù)提取或釋放熱量,冬季可以供暖,夏季可以制冷。
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(2)200至3000米深度內(nèi),稱常規(guī)地熱能,不同地區(qū)的鉆井可以產(chǎn)出高溫地熱蒸汽或中低溫的地熱水。高溫地熱資源可以發(fā)電,中低溫地熱水可用于房屋冬季供暖、地熱溫室種植和水產(chǎn)養(yǎng)殖、溫泉洗浴醫(yī)療和休閑度假,以及工業(yè)洗染和農(nóng)業(yè)干燥等利用。
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(3)3000至10000米深度內(nèi),稱干熱巖地熱能,那里通常沒有流體的水或汽,只有高熱,是干的。開采這樣的資源需要鉆兩眼井,用石油鉆井的壓裂技術(shù)在兩井間造成裂隙連通,然后從一眼井灌入冷水,從另一眼井就會噴出蒸汽和熱水,(現(xiàn)在世界上已有法國和德國的干熱巖電廠成功發(fā)電,美國和澳大利亞等還在繼續(xù)試驗中。)
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地熱發(fā)電的4種方式:
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高溫地熱干蒸汽(100%蒸汽):將蒸汽導(dǎo)入汽輪機就發(fā)電了,代表國家有意大利和美國;
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高溫濕蒸汽:采用閃蒸法發(fā)電,先實施汽和水分離,然后蒸汽去發(fā)電,分離出的熱水也可以再閃蒸出部分蒸汽去發(fā)電,代表國家是新西蘭;
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雙工質(zhì)法地熱發(fā)電:是用中低溫熱水去加熱某種有機介質(zhì)(例氯乙烷),使該介質(zhì)產(chǎn)生幾個壓力的介質(zhì)蒸汽去推動汽輪機發(fā)電;
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全流發(fā)電機:將汽和水的混合物不做分離,混送入膨脹動力機,也能發(fā)電。
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地熱能的發(fā)展:
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1904年意大利人在拉德瑞羅地熱田試驗成功,1913年建成世界第一座商業(yè)性地熱電廠,現(xiàn)今運行著59.4萬千瓦裝機容量。
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2012年世界24個國家地熱發(fā)電總裝機容量1118.97萬千瓦,美國裝機容量312.93萬千瓦居世界第一,其有世界最大的蓋瑟爾斯地熱電廠裝機容量158.5萬千瓦。世界地熱發(fā)電前十名的其余國家還有菲律賓、印尼、墨西哥、意大利、新西蘭、冰島、日本、肯尼亞、薩爾瓦多。世界地熱發(fā)電的年發(fā)電量715.6億千瓦時。
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另外,世界上已實現(xiàn)了首例利用巖漿熱的試驗,冰島的巖漿鉆探計劃在4500米的鉆井過程3次遇到融熔巖漿,在2100米處巖漿高于900攝氏度,2012年試驗注入冷水,產(chǎn)出了超過熱452攝氏度的蒸汽,壓力達140帕,比熱焓3200千焦每千克,單井的發(fā)電潛力約3.5萬千瓦。
地熱能:可再生能源精品中的精品 |
作者: | 發(fā)布日期: 2014 年 08 月 26 日 17:31 | 分類: 行業(yè)知識 |
