来自地球深处的力量——地热能是如何利用的

地热能是可再生能源。

地热利用就是指对地热水或地热蒸气能量的利用。最广泛的是对地热直接利用，目前世界上地热直接利用总量已达8228兆瓦。其中用于冬季取暖的占33%，温室种植占12%，温室养殖占13%，洗浴占15%，工业利用占10%。此外还用于农业干燥、融雪等。

从生活小事做起，可以从四个方面节约能源：

一、节约电能。要注意随手关灯，可以使用高效节能灯泡。据美国的能源部门估计，使用高效节能灯泡代替传统电灯泡，就能避免四亿吨二氧化碳被释放。不用电器时要切断或关掉电源，冰箱则让它处于无霜状态。夏季天气不算十分炎热时，最好用扇子或电风扇代替空调。

二、节约水资源。许多废水都可以循环使用。洗脸、洗手、洗菜、洗澡、洗衣服的水都可以收集起来擦地板、冲厕所、浇花等。淘米水则是很好的去污剂，可以留下来洗碗筷。沾了油的锅和盘子要先用用过的餐巾纸擦干净，洗起来节水有方便，还可以少用洗洁精，减少水污染。

三、节约用纸。纸张的循环再利用，可以避免从垃圾填埋地释放出来的沼气，还能少砍伐树木。据统计，回收一吨废纸能产生800千克的再生纸，可以少砍17棵大树，节约用纸就是保护森林资源，保护环境。

四、减少废气排放。交通废气和工业废气是生活废气的主要来源。我们出门尽量乘坐公共汽车或出租车，还可以骑自行车，尽量少乘坐私家车。工厂里的燃烧垃圾、生产商品等而产生的大量滚滚的浓烟弥漫在城市里。他们应该把废气经过加工和过滤，再排放出来就可以减少污染。

地热发电平均利用效率达73%，约为太阳光伏发电的3.5倍，风力发电的2倍，在所有可再生能源中综合利用效率最高。

基本原理与火力发电类似，也是根据能量转换原理，首先把地热能转换为机械能，再把机械能转换为电能。地热发电实际上就是把地下的热能转变为机械能，然后再将机械能转变为电能的能量转变过程或称为地热发电。

地热能

地热能直接利用于烹饪、沐浴及暖房，已有悠久的历史。至今，天然温泉与人工开采的地下热水，仍被人类广泛使用。据联合国统计，世界地热水的直接利用远远超过地热发电。中国的地热水直接利用居世界首位，其次是日本。

地热水的直接用途非常广泛，主要有采暖空调、工业烘干、农业温室、水产养殖、旅温泉疗养保健等。

我们居住的地球，很像一个大热水瓶，外凉内热，而且越往里面温度越高。因此，人们把来自地球内部的热能，叫地热能。地热能地球通过火山爆发和温泉等途径，将它内部的热能源源不断地输送到地面。人们所热衷的温泉，就是人类很早开始利用的一种地热能。然而，目前对地热能大规模的开发利用还处于初始阶段，所以说地热还属于一种新能源。

在距地面25～50千米的地球深处，温度为200℃～1000℃；若深度达到距地面6370千米即地心深处时，温度可高达4500℃。

据估算，如果按照当今世界动力消耗的速度，完全只消耗地下热能，那么即使使用4100万年后，地球的温度也只降低1℃。由此可见，在地球内部蕴藏着多么丰富的热能。地球温度分布是很规律的，通常，在地壳最上部的十几千米范围内，地层的深度每增加30米，地层的温度便升高约1℃；在地下15～25千米之间，深度每增加100米，温度上升1.5℃；25千米以下的区域，深度每增加100米，温度只上升0.8℃；以后再深入到一定深度，温度就保持不变了。

地球深层为什么储存着如此多的热能呢?它们是从哪里来的?对于这个问题，目前还处于探索阶段。不过，大多数学者认为，这是由于地球内部放射性物质自然发生蜕变的结果。在核反应的过程中，放出了大量的热能，再加上处于封闭、隔断的地层中，天长日久，经过逐渐的积聚，就形成了现在的地热能。值得指出的是，地热资源是一种可再生的能源，只要不超过地热资源的开发强度，它是能够补充而再生的。

通常，人们将地热资源分为4类：

（一）水热资源。这是储存在地下蓄水层的大量地热资源，包括地热蒸汽和地热水。地热蒸汽容易开发利用，但储量很少，仅占已探明的地热资源总量的0.5％。而地热水的储量较大，约占已探明的地热资源的10％，其温度范围从接近室温到高达390℃。

（二）地压资源。这是处于地层深处沉积岩中的含有甲烷的高盐分热水。由于上部的岩石覆盖层把热能封闭起来，使热水的压力超过水的静压力，温度约为150℃~260℃之间，其储量约是已探明的地热资源总量的20％。

（三）干热岩。这是地层深处温度为150℃~650℃左右的热岩层，它所储存的热能约为已探明的地热资源总量的30％。

（四）熔岩。这是埋藏部位最深的一种完全熔化的热熔岩，其温度高达650℃~1200℃。熔岩储藏的热能比其他几种都多，约占已探明地热资源总量的40％。

到目前为止，对于地热资源的利用主要是水热资源的开发。近年来，一些国家开始进行干热岩的开发研究和试验，开凿人造热泉就是干热岩的具体应用之一。而地压资源和熔岩资源的利用尚处于探索阶段。

我国是世界上开发利用地热资源较早的国家，发展也很快。北京就是当今世界上6个开发利用地热较好的首都之一(其他5个是法国的巴黎、匈牙利的布达佩斯、保加利亚的索菲亚、冰岛的雷克亚未克和埃塞俄比亚的亚的斯亚贝巴)。

北京地热水温大都在25℃～70℃。由于地热水中含有氟、氢、镉、可溶性二氧化硅等特殊矿物成分，经过加工可制成饮用的矿泉水。有些地区的地热水中还含有硫化氢等，因而很适于浴疗和理疗。

目前，北京的地热资源已得到广泛利用。例如，用于采暖的面积已达32万多平方米，可节省建造锅炉房投资300余万元，年节约煤1.8万吨，而且每年还可减少烧煤取暖带来的粉尘污染7.6吨。现有地热泉洗浴50多处，日洗浴60000多人次；利用地热水养的非洲鲫鱼，生长快，肉味鲜美。北京一些印染厂还利用地热水进行印染和退浆，每年可节约煤几千吨。

除北京外，我国许多地区也拥有地热资源，仅温度在100℃以下的天然出露的地热泉就有3500多处。在西藏、云南和台湾等地，还有很多温度超过150℃以上的高温地热田。台湾省屏东县的一处热泉，温度曾达到140℃；在西藏的羊八井建有我国最大的地热电站，这个电站的地热井口温度平均为140℃，发电装机容量为10000千瓦，今后在这里还将建设更大的地热电站。

从温泉分布来看，我国地热资源主要集中在东南沿海诸省和西藏、云南、四川西部等地，这里形成了两个温泉数量多、温度高、埋藏浅的地热带，分别称为滨太平洋地热带和藏滇地热带。前一个地热带共有温泉600多处，约占全国热水泉总数的1/3，其中温泉水超过90℃的有几十处，有的还超过100℃；后一个地热带是我国大陆上水热活动最活跃的一个地区，有大量的喷泉和汽泉。这一地带共有温泉700多处，其中高于当地沸点的水热活动区有近百处，是一个高温水汽分布带。此外，在我国东部的一些盆地内，也蕴藏着较丰富的地下热水，这一地区的范围很广，北起松辽平原、华北平原，南到江汉平原、北部湾海域。例如，天津市区及郊区附近有总面积近700平方千米的地热带，其中深度超过500米、温度在30℃以上的热水井达380多口，最高水温为94℃，年总开采量近5000万吨，可利用的热量相当于30多万吨标准煤。

地热在世界各地的分布也是很广泛的。美国阿拉斯加的“万烟谷”是世界上闻名的地热集中地，在24平方千米的范围内，有数万个天然蒸汽和热水的喷孔，喷出的热水和蒸汽最低温度为97℃，高温蒸汽达645℃，每秒喷出2300万公升的热水和蒸汽，每年从地球内部带往地面的热能相当于600万吨标准煤。新西兰有近70个地热田和1000多个温泉。温泉的类型很多，有温度可达200℃～300℃的高温热泉；有时断时续的间歇喷泉；还有沸腾翻腾的泥浆地。横跨欧亚大陆的地中海—喜马拉雅地热带，从地中海北岸的意大利、匈牙利经过土耳其、俄罗斯的高加索、伊朗、巴基斯坦和印度的北部、中国的西藏、缅甸、马来西亚，最后在印度尼西亚与环太平洋地热带相接。

有人做过计算，如果把全世界的火山爆发和地震释放的能量，以及热岩层所储存的能量除外，仅地下热水和地热蒸汽储存的热能总量，就为地球上全部煤储藏量的1.7亿倍。在地下3千米以内目前可供开采的地热，相当于29000亿吨煤燃烧时释放的全部热量。可以看出。地热能的开发与利用有着广阔的前景。

对于地热能的开发与利用，如果从1904年意大利建成世界第一座地热发电站算起，已有近100年的历史了。但是，只有近二三十年来地热能的开发利用才逐渐引起世界各国的普遍注意和重视。

据统计，目前世界上已有120多个国家和地区发现或打出地热泉与地热井7500多处，使地热能的利用得到不断地扩大。地热能的利用，当前主要是在采暖、发电、育种、温室栽培、洗浴等方面。美国一所大学有3口深600米的地热水井，水温为89℃，可为总面积达46000多平方米的校舍供暖，每年节约暖气费25万美元。冰岛虽然处在寒冷地带，但有着丰富的地热资源，目前全国人口的70％以上已采用地热供暖。

利用地热能发电，具有许多独特的优点：建造电站的投资少，通常低于水电站；发电成本比水电、火电和核电站都低；发电设备的利用时数较长；地热能干净，不污染环境；发电用过的蒸汽和热水，还可以用于取暖或其他方面。

现在，美国、日本、俄罗斯、意大利、冰岛等许多国家都建成了不同规模的热电站，总计约有150座，装机总容量达320万千瓦。

地热发电地热发电的原理与一般火力发电相似，即利用地热能产生蒸汽，推动汽轮发电机组发出电来。目前，全世界约有3/4的地热电站是利用高温水蒸气为能源来发电的。这种电站是将地热蒸汽引出地面后，先进行净化，除掉所含的各种杂质，然后就可以推动汽轮发电机发电。以高温蒸汽为能源的地热电站，大多采用汽水分离的方法发电；对于以地下热水为能源的电站，一般通过一定的途径用地下热水为热源产生蒸汽，然后用蒸汽来推动汽轮发电机组发电。

另外，地热能在工业上可用于加热、干燥、制冷与冷藏、脱水加工、淡化海水和提取化学元素等；在医疗卫生方面，温泉水可以医治皮肤和关节等的疾病，许多国家都有供沐浴医疗用的温泉。

由于天然热泉较少，而且不是各地都有，因而在一些没有天然热泉的地区，人们就利用广泛分布的干热岩型地热能人工造出地下热泉来。人造热泉是在干热岩型的热岩层上开凿而成的，世界上最早的人造热泉是在美国新墨西哥州北部开凿的，井深达3000米，热岩层的温度为200℃。

美国已建造了人造热泉热电厂，发电量为5万千瓦。另外，还在洛斯阿拉莫斯国立实验所钻了2眼深4389米的地热井，先把水泵入井内，12小时后再抽上来，这时水温已高达375℃。法国先后开凿了6眼人造热泉，其中每眼井深6000米，每小时可获得温度达200℃热水100吨。

目前，美国的地热发电站的装机容量已达930万千瓦，到2020年将增加到3180万千瓦。

现在，随着科学技术的发展，人们开始在岩浆体导热源周围建立人工热能存积层，以便开发利用热源蒸汽的高温岩体来发电。人们预计，到21世纪末，全世界地热发电的总能力可达1亿千瓦。

地热能是可再生能源，可再生能源是指自然界中可以不断利用、循环再生的一种能源，例如太阳能、风能、水能、生物质能、海洋能、潮汐能、地热能等。

含义

地热能是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。

地球内部的温度高达7000℃，而在80至100公英里的深度处，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，这些加热了的水最终会渗出地面。

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。

可再生能源

具有自我恢复原有特性，并可持续利用的一次能源。包括太阳能、水能、生物质能、氢能、风能、波浪能以及海洋表面与深层之间的热循环等，地热能也可算作可再生能源。

不可再生能源

泛指人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源资源，叫“非可再生能源”。如煤和石油都是古生物的遗体被掩压在地下深层中，经过漫长的演化而形成的(故也称为“化石燃料”)，一旦被燃烧耗用后，不可能在数百年乃至数万年内再生，因而属于“不可再生能源”。除此之外，不可再生能源还有煤、石油、天然气、核能、油页岩。

地热能利用技术分析

地热能是指蕴藏在地壳中能够为人类经济地开发利用的热资源。地热能可分为浅层地温能、常规地热能和干热岩地热能。那么，下面是我为大家整理的地热能利用技术分析，欢迎大家阅读浏览。

一、地热能的概念和优点

第一，地热能的基本概念

地热能是指蕴藏在地壳中能够为人类经济地开发利用的热资源。地热能可分为浅层地温能、常规地热能和干热岩地热能。200米以浅的称为浅层地温能，200米至3000米的称为常规地热能，3000米至10000米的称为干热岩地热能。常规地热能的高温部分和干热岩资源供地热发电利用，常规地热能的低温部分和浅层地温能用作供暖和其他热利用。

第二，地热能的主要优点与其他可再生能源比较

地热能利用的优点是其利用系数最大。中国科学院院士汪集旸指出，地热发电利用系数是0.73，平均一年工作6400小时以上，生物质、水力、潮汐、风力发电和太阳能发电的利用系数分别是0.52、0.42、0.23、0.21和0.14，在同样装机容量下，地热能发电年发电量是风力发电的3.5倍，是太阳能发电的5倍。

二、我国地热能分布及重庆地热资源状况

第一，我国地热能分布

我国是以中低温为主的地热资源大国，全国地热资源潜力接近全球的8%。据国土资源部初步评价，我国浅层地热能资源量相当于95亿吨标准煤，年可利用量约3.5亿吨标准煤常规地热能资源量相当于8530亿吨标准煤，年可利用量约6.4亿吨标准煤干热岩地热能理论资源量相当于860万亿吨标准煤，约为2013年全国能源消费总量的20多万倍。高温(>150℃)对流型地热资源，主要分布在西藏、腾冲现代火山区及台湾地区中温(90～150℃)、低温(<90℃)对流型地热资源，主要分布在沿海一带如广东、福建、海南等省区中低温传导型地热资源，分布在华北、松辽、四川、鄂尔多斯等地的大中型沉积盆地之中。

第二，重庆市地热资源

根据《重庆市地热资源总体规划报告》，全重庆市地热资源总量为3.3×1017千焦，可采水量约为4.64亿立方米/年(约127万立方米/天)。

重庆市浅层地温能资源150米以浅的可利用资源量约为1.26亿千瓦，100米以浅的可利用资源量约为0.77亿千瓦涪陵区、黔江区、万州区、一小时经济圈150米以浅的可利用资源量分别约为7.33万千瓦、221万千瓦、881万千瓦、7220万千瓦涪陵区、黔江区、万州区、一小时经济圈100米以浅的可利用资源量分别约为472万千瓦、142万千瓦、567万千瓦、4640万千瓦。

重庆市钻孔深度取150米则地埋管地源热泵能满足制冷面积约为12.6亿平方米建筑的空调冷负荷,钻孔深度取100米则地埋管地源热菜能满足制冷面积约为7.7亿平方米建筑的空调冷负荷。涪陵区、黔江区、万州区、一小时经济圈150米以浅的可利用资源量分别能满足制冷面积约为7340万平方米、2210万平方米、8810万平方米、7.22亿平方米建筑的空调冷负荷涪陵区、黔江区、万州区、一小时经济圈100米以浅的可利用资源量分别能满足制冷面积约为4710万平方米、1420万平方米、5670平方米、4.64亿平方米建筑的`空调冷负荷。

三、地热能利用途径

地热能利用分为地热发电和地热直接利用两种途径。

第一，地热发电

地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源，把热能在汽轮机中转变为机械能，带动发电机发电的发电技术，适用于高温地热资源的开发利用，可分为蒸汽型和热水型地热发电两大类。

其一，蒸汽型地热发电

蒸汽型地热发电主要应用在温度高于150摄氏度的干热岩资源地热田，把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽轮发电机组发电，发电方式简单。干蒸汽地热资源较少，且多存于较深的地层，开采难度大，发展受到限制。

其二，热水型地热发电

热水型地热发电主要利用高温热水，温度范围为150摄氏度-100摄氏度，主要有闪蒸地热发电和中间介质法地热发电两种方式。闪蒸地热发电是将高温高压热水抽至地面，部分热水会沸腾并“闪蒸”成蒸汽，蒸汽送至汽轮机做功中间介质法地热发电就是通过热交换器利用热水来加热某种低沸点的工质，使之变为蒸汽，推动气轮机做功发电，该种发电方式能有效利用中低温地热资源，适合温度为低于100摄氏度的地热资源发电。

重庆市地热资源主要以热水型中低温为地热资源主，地下数百米至三千余米的地热水温基本在25至62摄氏度，重庆市推广地热发电还有待相关技术的进一步成熟和投资成本的下降。

第二，地热能直接利用

主要是用于工业加工、建筑采暖制冷、农业温室、农田灌溉、洗浴医疗、旅游等领域。

其一，建筑物采暖制冷。主要是利用地源热泵技术，将土壤、地表或者地下水体中的热量进行转换，供建筑物采暖制冷。如重庆大剧院采用江水源热泵机组，以嘉陵江水作为热源和冷源，实现全年替代常规能源量1502吨标煤，年减排二氧化碳3710吨、二氧化硫30吨、粉尘15吨，年节约运行费用152万元，具有较好的节能效益。

其二，地热能农用技术。主要集中在地热温室种植和水产养殖方面，地热灌溉、地热孵化禽类、地热烘干蔬菜、地热加温沼气池等也在发展之中。

其三，地热能医疗利用技术。地热流体温度较高、含有特殊的化学与其他成分、生物活性离子及放射性物质，对人体器官功能具有医疗、调节作用，可利用地热进行水疗、气疗和泥疗。

其四，地热用于旅游娱乐。温泉与旅游相结合，是我国地热利用发展较快的领域。

四、重庆市地热资源利用状况及问题

第一，利用现状

重庆市地热利用以温泉旅游、地源热泵利用为主。2015年，全市已运营温泉旅游项目33个，预计温泉游客接待量将达2500万人次，地热水开采利用相当节约标准煤8万吨左右，减排二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和悬浮质粉尘分别为23万吨、1600吨、570吨和770吨，节省燃料成本近4000万元，节省治理费用1700万元。

2011年至2015年全市建筑中热泵系统应用面积达到380万平方米，其中水源热泵系统应用面积达到300万平方米，地源热泵系统应用面积达到80万平方米。

第二，存在的问题

其一，投资成本较高。重庆地区地下岩石多，且成片，钻井费用高，目前地热利用工程的投资较大。

其二，老城区建设密度大，地下管网分布复杂，对老城区的空调进行热泵技术改造，施工难度较大，技术要求高。

其三，重庆市地热资源开发利用的基础工作有待加强。一是全市统一的地热资源信息系统需要建立二是需要政府出台地源热泵资源开采区规划及指导意见。

五、相关政策介绍

第一，《关于促进地热能开发利用的指导意见(国能新能〔2013〕48号)》提出，到2015年，全国地热供暖面积达到5亿平方米，地热发电装机容量达到10万千瓦，地热能年利用量达到2000万吨标准煤，到2020年，地热能开发利用量达到5000万吨标准煤中央财政重点支持地热能资源勘查与评估、地热能供热制冷项目、发电和综合利用示范项目按照可再生能源电价附加政策要求，对地热发电商业化运行项目给予电价补贴政策。

第二，《重庆市地热资源管理办法(重庆市人民政府令第256号)》规定，地热资源探矿权、采矿权及其配套开发的经营性土地使用权，应按照国家有关规定通过招标、拍卖或者挂牌方式出让开采地热资源应当依法缴纳采矿权使用费、采矿权价款、矿产资源补偿费和资源税地热资源实行限量开采。

第三，《重庆市可再生能源建筑应用示范工程专项补助资金管理暂行办法(渝财建[2007]427号)》规定，对利用可再生能源热泵机组的空调，按机组额定制冷量每千瓦补贴800元对利用可再生能源提供生活热水的高温热泵机组，按机组额定制热量每千瓦补贴900元。

地热能是可再生能源。

可再生能源：具有自我恢复原有特性,并可持续利用的一次能源.包括太阳能、水能、生物质能、氢能、风能、波浪能以及海洋表面与深层之间的热循环等.地热能也可算作可再生能源。

不可再生能源：泛指人类开发利用后,在现阶段不可能再生的能源资源,叫“非可再生能源”.如煤和石油都是古生物的遗体被掩压在地下深层中,经过漫长的演化而形成的(故也称为“化石燃料”),一旦被燃烧耗用后,不可能在数百年乃至数万年内再生,因而属于“不可再生能源”.除此之外,不可再生能源还有,煤、石油、天然气、核能、油页岩。

拓展资料：

地热能（Geothermal Energy）是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。地球内部的温度高达摄氏7000度，而在80至100公里的深度处，温度会降至摄氏650度至1200度。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，这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法，就是直接取用这些热源，并抽取其能量。

可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源 ，是取之不尽，用之不竭的能源，是相对于会穷尽的不可再生能源的一种能源，对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。

对可再生能源利用要遵循以下基本原则：

1、坚持开发利用与经济、社会和环境相协调。

2、坚持市场开发与产业发展互相促进。

3、坚持近期开发利用与长期技术储备相结合。

4、坚持政策激励与市场机制相结合。

扩展资料：

根据国际能源署可再生能源工作小组，可再生能源是指“从持续不断地补充的自然过程中得到的能量来源”。可再生能源泛指多种取之不竭的能源，严谨来说，是人类有生之年都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源，如化石燃料和核能。

大部分的可再生能源其实都是太阳能的储存。可再生的意思并非提供十年的能源，而是百年甚至千年的。

除了核能、潮汐能、地热能之外，人类活动的基本能源主要来自太阳光。像生物能和煤炭石油天然气，主要透过植物的光合作用吸收太阳能储存起来。其它像风力，水力，海洋潮流等等，也都是由于太阳光加热地球上的空气和水的结果。

随着能源危机和高油价的出现，对气候变化忧虑，还有不断增加的政府支持，都在推动增加可再生能源的立法，激励和商业化。新的政府支出，法规和政策，协助业界在抵御全球金融危机中的表现中优于其他许多行业。

参考资料来源：百度百科——可再生能源