地热资源的四种利用方式
第十四章 地热资源开发利用 (课堂PPT)
其三是这类地热系统多出现在断裂破碎带或两组不同 方向的断裂的交汇部位，岩体本身的渗透性能很差， 主要靠裂隙和破碎带导水，在地形高差和相应的水力 压差下形成受迫对流，构成地下热水环流系统。
图14-2 中国地热资源分布
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一、高温对流型地热资源 我国高温对流型地热资源主要分布在藏南-川西-
滇西地热带以及台湾地区。 从全球地热系统及地球资源分布来看，藏南-川
西-滇西地热带(或称“喜马拉雅地热带”)实际上是 地中海地热带的东延部分，是喜马拉雅造山运动的产 物。
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图14-3 西藏羊八井热田的概念模型
沿海地区，包括广东、海南、广西以及江西、湖南和 浙江，胶辽山地和汾渭地堑边缘。这些都是新构造活 动强烈的地区，活动断裂发育。
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图14-4 中低温对流型地热系统概念模型
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我国中低温对流型地热资源分布有如下特点：
其一是没有特殊的附加热源，主要靠正常或略微偏高 的区域大地热流供热和维持，这是与高温地热系统的 主要区别。
第十四章 地热资源的评价和开发利用
❖ 第一节 中国地热资源的分布 ❖ 第二节 研究地热资源的水文地球化学方法 ❖ 第三节 地热资源评价 ❖ 第四节 地热资源的开发利用和保护
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地球是一个巨大的能源宝库，越向地球深部，温 度就越高。这种以热能为主要形式储存于地球内部的 热量就是地热能。
地热能一部分来源于地球深部的高温熔融体，另 一部分来源于岩石中放射性元素（U、Tu、40K）的衰 变。
地热能利用系统的工作原理
地热能利用系统的工作原理地热能利用系统是指利用地热能源来进行供暖、制冷、热水供应等的一种系统。
它使用地下的热能作为热源或热井，并通过一系列的设备和管道将其转换为可利用的能量。
下面将详细介绍地热能利用系统的工作原理。
工作原理如下：1. 地下热源采集：在地热能利用系统中，需要在地下采集热能作为热源。
通常，选择合适的地下区域进行钻井，以获取地下热水或热岩。
2. 输送热能：采集到的地下热源通过管道输送至地热能利用系统中的热泵或换热器。
热泵是地热能利用系统的关键设备，它可以通过传热介质来实现地热能的利用。
3. 热能转换：热泵或换热器将地下热源中的热能转移到系统中的工质（例如空气或水）中。
这个过程中，热泵或换热器通常利用压缩、膨胀等过程来完成热能的转换。
4. 分配利用：转换后的热能可用于供暖、制冷或热水供应等各种用途。
具体使用方式会根据不同的系统设计和需求而有所不同，可以通过空调设备、暖气设备、热水器等来实现热能的有效分配利用。
5. 系统循环：地热能利用系统在工作过程中会形成一个循环。
热泵或换热器将热能转移到工质中后，工质会经过相应的管道输送至需要利用热能的地方。
然后，工质再次回到热泵或换热器进行热能转换，形成一个连续的循环。
地热能利用系统的特点和优点如下：1. 高效节能：地热能是一种可再生能源，其较高的能量转化效率使得地热能利用系统能够实现高效节能的供热与供冷。
相比传统的燃气或电力供暖系统，地热能利用系统能够节省约30%的能源消耗。
2. 环境友好：地热能利用系统的使用减少了对化石能源的依赖，减少了对环境的污染和碳排放。
它能够有效减少温室气体的排放，对保护环境具有重要意义。
3. 稳定可靠：地热能是一种相对稳定的能源，其地下热源温度较为恒定。
相比其他可再生能源如太阳能和风能，地热能源具有更为稳定可靠的特点。
4. 长期服务寿命：地热能利用系统的设备寿命较长，一般可达20年以上。
同时，地下热源的热能储存稳定，减少了系统维护和更新的频率，更加经济可靠。
新能源也可再生能源技术-地热能资源的应用
背压式地热发电系统示意图
双工质地热发电
• 双工质地热发电是20世纪60年代以来在国 际上兴起的一种地热发电新技术。这种发 电方式不是直接利用地下热水所产生的蒸 汽进入汽轮机做功，而是通过热交换器利 用地下热水来加热某种低沸点的工质，使 之变为蒸汽，然后以此蒸汽去推动汽轮机 并带动发电机发电。
• 在这种发电系统中，采用两种流体：一种 是采用地热流体作热源；另一种是采用低 沸点工质流体作为工作介质来完成将地下 热水的热能转变为机械能。
地热双工质电站发电系统示意图
特点：
• 优点：利用低温度热 能的效率较高，设备 紧凑，汽轮机的尺寸 小，易于适用化学成 分比较复杂的地下热 水。
• 缺点：
• 不像扩容法那样可以 方便地使用混合式蒸 发器和冷凝器；
• 大部分低沸点工质传 热性都比水差，采用 此方式需有相当大的 金属换热面积；
• 低沸点工质价格高， 且易燃、易爆、有毒、 不稳定、对金属腐蚀 等。
理想Kalina Cycle与Rankine Cycle的 热力过程比较：
5.5 投运的卡琳娜循环技术电站
• 日本住友钢铁（Sumitomo Steel）的 3.5MW余热电站；
• 日本东京湾富士炼油厂（Tokyo Bay Fuji Oil Refinery）的3MW余热电站；
• 冰岛胡萨维克（Husavik）2MW地热电站； • 由西门子（Siemens）在德国建成的恩德
• 由于沉积物的不断形成和下沉，地层受到 的压力越来越大。
2.4 干热岩型地热
• 干热岩是指地层深处 普遍处在的没有水或 蒸汽的热岩石，其温 度范围极广，温度在 150-650°C之间；干 热岩型资源是专指埋 深较浅、温度较高的 有经济开发价值的热 岩。
地热能发电技术分类
地热能发电技术分类地热能是一种可再生能源，利用地球内部的热能来进行发电。
地热能发电技术根据不同的原理和工艺可以分为以下几类：直接利用地热能发电、地热蓄能发电、热泵发电和地热热交换发电。
一、直接利用地热能发电直接利用地热能发电技术是指通过直接利用地下的高温热水或蒸汽来驱动涡轮发电机组发电。
这种技术主要应用于地热资源丰富的地区，如冰岛、菲律宾等。
直接利用地热能发电的过程通常包括以下几个步骤：首先，通过钻探井将地下的高温热水或蒸汽抽上地面；然后，将热水或蒸汽引入发电机组的涡轮中，通过涡轮的旋转驱动发电机发电；最后，将已经冷却的热水或蒸汽排出井口，循环利用或排放。
二、地热蓄能发电地热蓄能发电技术是指通过地下储热层来储存地热能，以便在需要时提取热能进行发电。
这种技术主要应用于地热资源较为稀缺的地区。
地热蓄能发电的过程主要包括以下几个步骤：首先，利用钻探井将地下的高温热水或蒸汽注入地下储热层，将热能储存起来；然后，在需要发电时，通过钻探井将储存的热水或蒸汽抽上地面，利用其驱动发电机组发电；最后，将已经冷却的热水或蒸汽再次注入地下储热层，实现循环利用。
三、热泵发电热泵发电技术是指通过利用地下的低温热能和环境中的低温热能来提取热能进行发电。
这种技术主要应用于地热资源较为有限的地区。
热泵发电的过程主要包括以下几个步骤：首先，通过钻探井将地下的低温热水或蒸汽抽上地面；然后，将低温热水或蒸汽引入热泵中，通过热泵的工作循环将其温度提升；接着，利用提升后的高温热水或蒸汽驱动发电机组发电；最后，将已经冷却的低温热水或蒸汽排出井口，循环利用或排放。
四、地热热交换发电地热热交换发电技术是指通过地下热能与环境中的低温热能之间的热交换来提取热能进行发电。
这种技术主要应用于地表温度较低的地区。
地热热交换发电的过程主要包括以下几个步骤：首先，利用钻探井将地下的热水或蒸汽抽上地面；然后，将热水或蒸汽引入地下热交换器中，与通过地下管道循环流动的低温工质进行热交换；接着，通过热交换器中的低温工质驱动发电机组发电；最后，将已经冷却的低温工质再次注入地下，循环利用。
地热能的发电利用
蒸汽型地热发电
——背压式汽轮机 背压式汽轮机 ◆最简单的地热干蒸汽发电，是采用 最简单的地热干蒸汽发电， 背压式汽轮机地热蒸汽发电系统 背压式汽轮机地热蒸汽发电系统 工作原理：首先把干蒸汽从蒸汽井中 工作原理： 引出，先加以净化， 引出，先加以净化，经过分离器分离 出所含的固体杂质， 出所含的固体杂质，然后就可把蒸汽 通入汽轮机做功，驱动发电机发电。 通入汽轮机做功，驱动发电机发电。 做功后的蒸汽，可直接排入大气； 做功后的蒸汽，可直接排入大气；也 可用于工业生产中的加热过程。 可用于工业生产中的加热过程。 应用： 应用：这种系统大多用于地热蒸汽中 不凝结气体含量很高的场合， 不凝结气体含量很高的场合，或者综 合利用于工农业生产和人民生活的场 合。
两种主要的地热发电形式
◆蒸汽型地热发电 ◆热水型地热发电 适用于中低温地热资源。 适用于中低温地热资源。 低温热水或湿蒸汽不能直接送入汽 轮机，需经一定手段， 轮机，需经一定手段，把热水变成 蒸汽或利用其热量产生别的蒸汽， 蒸汽或利用其热量产生别的蒸汽， 才能用于发电。 才能用于发电。 热水型地热发电，主要有两种方式： 热水型地热发电，主要有两种方式： －闪蒸地热发电系统 －双循环地热发电系统
地热能的发电利用
◆所谓地热能，简单地说．就是来自 所谓地热能，简单地说． 地下的热能，即地球内部的热能。 地下的热能，即地球内部的热能。 ◆据计算，地球陆地以下五公里内， 据计算，地球陆地以下五公里内， 15摄氏度以上岩石和地下水总含热量 15摄氏度以上岩石和地下水总含热量 1.05E25焦尔 相当于9950万亿吨 焦尔， 达1.05E25焦尔，相当于9950万亿吨 标准煤。按世界年耗100亿吨标准煤 标准煤。按世界年耗100亿吨标准煤 计算，可满足人类几万年能源之需要. 计算，可满足人类几万年能源之需要. ◆如果把地球上贮存的全部煤炭燃烧 时所放出的热量作为标准来计算、 时所放出的热量作为标准来计算、那 么，石油的贮存量约为煤炭的3％，目 石油的贮存量约为煤炭的3％，目 前可利用的核燃料的贮存量约为煤炭 15％， ％，而地热能的总贮存量则为煤 的15％，而地热能的总贮存量则为煤 炭的1.7亿倍 亿倍。 炭的1.7亿倍。
地热资源开发利用方案
地热资源开发利用方案
地热资源是一种可再生、低碳、低排放的清洁能源，具有巨大的开发利用潜力。
为了更好地挖掘和利用地热资源，我们提出以下地热资源开发利用方案：
一、勘探调查阶段：
1. 选择有潜力的地热区域进行调查，包括地质构造、地下水、地温等方面的勘探，确保资源量和可开发性。
2. 利用现代技术手段，如地热勘探仪、地震仪等，对地下地热分布情况进行详细的探测和分析。
3. 对勘探数据进行综合分析，确定地热资源的规模、稳定性和分布情况。
二、开发利用阶段：
1. 选择合适的开发方式，包括直接利用、发电利用等。
2. 根据地热资源的特点和利用方式，选择合适的开发技术，包括地热能钻探技术、热水井选址技术、地热能转换技术等。
3. 建设地热电站或者利用地热进行直接供热、供温等。
4. 加强地热资源的保护和管理，制定相关政策法规，促进地热资源的合理利用，实现可持续发展。
综上所述，地热资源的开发利用需要经过勘探调查和开发利用两个阶段，同时需要选择合适的技术和方式，并加强管理和保护，才能真正发挥地热资源的巨大潜力，为人类的清洁能源事业做出应有的贡献。
地热能贮存形式
地热能贮存形式地热能是一种可再生的清洁能源，具有巨大的潜力。
为了更好地利用地热能，我们需要找到合适的方式将其储存起来，以便在需要的时候进行供应。
地热能的贮存形式有多种，下面将一一介绍。
1. 直接利用地热能直接利用地热能是最常见的一种贮存形式。
这种方式利用地下的地热能源直接供暖或供应热水。
通过钻洞将地下的热水或蒸汽抽到地面上，再将其用于供暖或发电。
这种方式简单直接，无需额外的设备，但需要地下热源的存在。
2. 热水储存热水储存是一种常见的地热能贮存形式。
将地下的热水抽到地面上，通过储存罐或水池将其存储起来。
当需要供暖或热水时，再将其抽出使用。
这种方式相对简单，但需要大量的储存空间和设备。
3. 热岩储存热岩储存是一种利用地下岩石储存地热能的方式。
通过注入冷水或低温液体到地下的热岩层中，使其与岩石进行热交换，将热能储存在岩石中。
当需要供暖或发电时，再将热液抽出，通过热交换设备将其释放出来。
这种方式相对复杂，需要专门的设备和技术支持。
4. 地热蓄热材料地热蓄热材料是一种将地热能储存在材料中的方式。
这种材料具有良好的热传导性和储热性能，能够吸收和储存地热能，并在需要时释放出来。
常见的地热蓄热材料有岩石、混凝土、水等。
这种方式可以有效地储存地热能，但需要合适的材料和设备。
5. 地下热储库地下热储库是一种将地热能储存于地下的方式。
通过在地下开凿储存腔室，将地热能储存其中。
当需要供暖或发电时，再将热能抽出使用。
这种方式需要专门的设备和技术支持，但可以储存大量的地热能。
6. 地热水蒸气储存地热水蒸气储存是一种将地热能以水蒸气的形式储存起来的方式。
通过将地下的热水加热至沸腾，产生蒸汽，将其储存在储汽库中。
当需要供暖或发电时，再将蒸汽抽出使用。
这种方式需要高温和高压的条件，需要专门的设备和技术支持。
地热能贮存形式多样，每种形式都有其适用的场景和技术要求。
在利用地热能时，我们可以根据实际需求和资源条件选择合适的贮存形式，以便更好地利用地热能源，推动清洁能源的发展。
地热能的开发与利用
地热能的开发与利用地热能是指地球内部的热能，在适度的开发利用下，可以成为一种可再生、清洁的能源形式。
本文将探讨地热能的开发利用方式，以及其在能源领域中的潜力。
1. 地热能的开发方式地热能的开发方式主要分为直接利用和间接利用两种。
直接利用地热能主要包括地热供暖、温泉利用和温室农业。
地热供暖是将地下的热能通过地源热泵等技术提取出来，用于供暖和生活热水。
温泉利用则是将地下的热能直接利用于疗养、浴疗等领域。
温室农业则是利用地下热能为温室提供恒温环境，促进植物的生长和繁殖。
间接利用地热能主要是通过地热发电实现。
地热发电是利用地下热能产生蒸汽，驱动涡轮发电机组发电。
这种方式具有可持续性和环保性，但需要地壳活动剧烈的地区才能实现。
2. 地热能的利用潜力地热能是一种具有巨大潜力的能源形式。
根据研究数据显示，全世界有超过50个国家拥有地热能资源，其中大约60%的热能尚未得到充分利用。
在我国，地热能资源也非常丰富。
地热能的利用可以分布在全国各地，尤其是西南地区、东北地区和青藏高原等地。
其中，地热供暖是我国地热能开发利用的重要方向之一，可以有效解决农村和偏远地区的供暖问题。
此外，在地热发电方面也有较大的潜力。
我国西藏、云南等地区拥有非常丰富的地热能资源，可以进行大规模的地热发电项目，为国家能源供应做出贡献。
3. 地热能的优势和挑战地热能与传统的化石能源相比具有许多优势。
首先，地热能是一种可再生的能源，不会因为消耗而枯竭。
其次，地热能的开发和利用过程中几乎不产生废气和废水，具有较低的环境影响。
此外，地热能可以持续稳定地供应热能，具有较高的可靠性。
然而，地热能的开发利用也面临一些挑战。
首先，地热能资源的开发成本较高，需要大量的投资和技术支持。
其次，地热能资源的分布不均匀，有些地区地热能资源较为有限。
此外，地热能开发与传输也存在一些技术和管理上的问题，需要不断提升和完善。
4. 地热能的未来展望随着对可再生能源需求的不断增加和技术的不断进步，地热能的未来前景十分广阔。
地热供暖方案
地热供暖方案在寒冷的冬季，人们追求温暖舒适的家居环境，而供暖系统则成为了非常重要的设备之一。
地热供暖作为一种可持续、高效、环保的供暖方式，受到了越来越多人的青睐。
本文将介绍地热供暖方案的原理、优势以及手段，以期能够帮助大家更好地了解和选择适合的供暖方式。
一、地热供暖原理及方式地热供暖是一种利用地下热能进行室内供暖的技术。
它利用地壳深部的热量，通过热泵等设备将地热能转化为室内热能，从而提供舒适的室内温度。
地热供暖可以分为地源热泵供暖和浅层地热供暖两种方式。
1. 地源热泵供暖地源热泵供暖利用地下恒定的地温，通过地源热泵将地热能源转化为热能。
它通过在地下安装换热器和管道系统，将地下的热能吸收到室内，经过热泵的传热工作，最终将热能释放到室内供暖。
2. 浅层地热供暖浅层地热供暖是指利用地表浅层地热资源进行供暖。
这种方式通常采用水井等方式，将地下的热水通过换热器传递到室内供暖。
它适用于地下水温度较高的地区，对于浅层地热资源的利用较为有效。
二、地热供暖的优势地热供暖相比于传统的供暖方式具有明显的优势，主要表现在以下几个方面：1. 节能环保地热能源是一种可再生的能源，不仅节约了传统能源的消耗，同时也减少了对环境的污染。
地热供暖系统运行过程中不会产生排放物，减少了对大气的污染，实现了绿色低碳供暖。
2. 高效稳定地热供暖系统通过地温的稳定性，使供暖效果更加稳定可靠。
地源热泵供暖具有较高的热效率，能够高效利用地下热能，提供持续稳定的供暖效果。
3. 舒适健康地热供暖系统分布于地板下方，通过地面辐射传递热能，实现了室内地暖。
这种供暖方式更加均匀、温暖，避免了传统暖气片的空气干燥和局部热量不均的问题，提供了一个更加舒适健康的家居环境。
三、地热供暖的实施方法实施地热供暖需要综合考虑地区气候条件、地下热能资源和技术条件等方面的因素。
一般来说，地热供暖的实施方法包括以下几个步骤：1. 地质调查和热能评估首先需要进行地质勘探和热能评估，确定地下热能资源的分布和潜力。
地热能的开发与利用
地热能的开发与利用一、地热能的概念及特点地热能是指地球表面以下各深层次的热源或热水资源所蕴含的能量。
与其他可再生能源相比，地热能具有以下特点：（1）稳定性好，不受气候变化影响；（2）可持续性强，可以长期利用；（3）环保性好，不会导致污染等优点。
因此，地热能被认为是一个非常有前途的新能源。
二、地热能的开发方式地热能的开发方式主要有两种：直接利用、间接利用。
直接利用是指将地热能直接利用于人们的生活和生产中，主要形式包括地热温泉、地热浴、地热供暖、城市地热采暖等。
间接利用则是指将地热能转化为其他形式（如电能、机械能等），再利用于人们的生产和生活中，主要形式包括地热发电、热泵供暖等。
三、地热能的开发现状目前全球已有近90个国家在开展地热能的开发与利用，其中最具代表性的是美国、菲律宾、冰岛、意大利、日本等国家。
美国是地热能最早、最发达的国家之一，其地热发电容量已经超过了3GW。
冰岛是全球地热发电量占比最高的国家，其地热发电量超过了20%。
菲律宾、意大利、日本等国家也都将地热能的开发和利用列为重要的能源战略，将其作为推动本国能源转型的重要手段。
四、中国地热能的开发和利用中国地热资源丰富，是世界上地热资源最为丰富的国家之一。
据相关机构统计，中国地热资源总量达2.7万亿吨标准煤，其中可利用地热资源总量约为1032.9亿吨标准煤，年利用量为15亿吨标准煤。
但是，中国地热能的开发和利用还有一些问题，主要表现为以下几个方面：（1）地热发电的在建项目少，产能较低。
目前，中国地热发电容量只有约30万千瓦，较世界先进水平还有很大的差距。
（2）地热利用领域单一。
中国地热能的利用主要集中在供热领域，其他利用方式的开展还比较缺乏。
（3）地热能的管理方式不完善。
地热能的开发和利用缺乏中央统一规划和管控，一些开采项目的环境保护问题也还存在争议。
综上所述，中国地热能具有开发潜力和利用前景，但需要加强技术创新和政策支持，以扩大地热能在中国能源领域的应用范围，实现中国能源结构的转型与升级。
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地热资源的四种利用方式
地热资源的四种利用方式1.地热能发电。
2.供暖和生活热水。
3.工业余热回收。
4.可作为建筑材料,如保温、隔热等。
解答：地热能发电是利用地壳中储藏的浅层地热(一般在几百米到1000米以下)进行发电，其基本原理是：把热量从高温物体传递给低温物体，再由低温物体转移到高温物体上去，这样不断循环，达到热能的“梯级”转换。
地热能发电的特点是清洁无污染，可实现大规模集中供热和远距离输送，使得它成为一项新兴的绿色能源。
所谓生活热水就是指将水加热后供人们饮用的过程。
地热能作为生活热水还有很多优点，如不会引起空气污染、安全性好等。