地热资源

介绍

来源

关于地热的来源，有多种假说。一般认为，地热主要来源于地球内部放射性元素蜕变放热能，其次是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。在地球形成过程中，这些热能的总量超过地球散逸的热能，形成巨大的热储量，使地壳局部熔化形成岩浆作用、变质作用。

现已基本测算出，地核的温度达6000°C，地壳底层的温度达900－1000°C，地表常温层（距地面约15米）以下约15公里范围内，地温随深度增加而增高。地热平均增温率约为3°C/100米。不同地区地热增温率有差异，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。地热异常区是研究、开发地热资源的主要对象。地壳板块边沿，深大断裂及火山分布带等，是明显的地热异常区。

普查勘探地热资源，一般采用地表地热调查、钻探和各种物探方法。红外线遥感技术在勘查中取得显著效果。

分布

特点

利用

随着我国向西部转移的战略目标的实施，中西部地区的地热工作已逐步得到加强，并已取得显著进展。在地热发电、采暖、温室、养殖、康复医疗、提取化工原料、旅游以及瓶装矿泉水等方面已获得广泛利用。

对于地热能的利用，包括将低温地热资源用于浴池和空间供热以及用于温室、热力泵和某些热处理过程的供热，同时还可以利用干燥的过热蒸汽和高温水进行发电，利用中等温度水通过双流体循环发电设备发电等，这些地热能的开发应用技术已经逐步成熟，而且对从干燥的岩石中和从地热增压资源及岩浆资源中提取地热能的有效方法进行研究可以进一步提高地热能的应用潜力，但是地热能的勘探和提取技术还有待改进。

地热发电

我国拥有150℃以上的高温温泉区近百处，集中分布在藏南、滇西和川西地区，成为我国开发利用高温地热能资源最有远景的地区。著名的羊八井地热田是我国兴建的第一座地热电站，自1977年9月建成试验发电以来，装机容量已达25.15兆瓦，占拉萨电网总装机容量的41.5%，在冬季枯水季节，地热发电量占拉萨电网的60.0%，成为其主力电网之一。

地热采暖

我国地热采暖有很大的增长，尤其在北方，如北京、天津、大港、任丘、大庆、西安、咸阳、开封等地，取得了良好效果，既节约了常规能源，又减少了环境污染。

地热农业利用

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。仅在化工工业和轻纺工业等方面获得较好的利用。

地热医疗旅游

由于地热水具有较高的温度、特殊的化学成分、气体成分、少量生物活性离子以及放射性物质等，并在一些地热区形成矿泥，对人体具有明显的医疗、保健作用，用于医疗、保健早为人们所关注。我国中西部的许多地区既拥有医疗矿水资源，又拥有温泉旅游观光资源，不少已成为著名的矿泉旅游疗养胜地，如陕西省临憧的华清池、河南省的汝州、内蒙古自治区的阿尔山等地，均在温泉区建有疗养院。

矿泉饮料业

开发

地热资源对于中西部宝贵的地热资源，要合理开发利用。

第三，发展高温地热资源的非电利用。对一些高温温泉、沸泉以及间歇喷泉来说，发电利用并不是地热开发利用的唯一方向。比如间歇喷泉，它是在特定的地质构造背景下形成的，在世界范围内仅发现数处，如美国黄石公园的老实泉、冰岛大喷泉以及我国藏南的搭各加、谷露、查布和川西的热坑(茶洛)等，均属十分罕见的奇特景观。发展上述地热景观的非电利用，对于保护这类自然“瑰宝”更具有深远意义。

第四，合理开采，有效保护，实现地热资源的可持续开发。地热资源是可再生的能源资源，同时又是有限的资源，其补给的过程是极其缓慢的。在我国中西部的一些地热田，如羊八井、西安、昆明、郑州等地，由于过量开采而引起水位持续下降，有的地方已导致资源枯竭，严重影响到地热田的寿命。为保持地热井水量和水压的稳定及防止地热尾水对环境的影响，一方面要加强管理、采取限量打井、限制开采量等措施，合理开采、有效保护，另一方面，需结合地热田具体条件，反复进行回灌试验取得可靠参数，以确保地热资源的可持续开发。

世界分布

地热资源世界上最古老的能源之一。据测算，地球内部的总热能量，约为全球煤炭储量的1.7亿倍。每年从地球内部经地表散失的热量，相当于1000亿桶石油燃烧产生的热量。

地球本身象一个大锅炉，深部蕴藏着巨大的热能。在地质因素的控制下，这些热能会以热蒸汽、热水、干热岩等形式向地壳的某一范围聚集，如果达到可开发利用的条件，便成了具有开发意义的地热资源。

地热资源按温度可分为高温、中温和低温三类。温度大于150℃的地热以蒸汽形式存在，叫高温地热；90℃—150℃的地热以水和蒸汽的混合物等形式存在，叫中温地热；温度大于25℃、小于90℃的地热以温水（25℃—40℃）、温热水（40℃—60℃）、热水（60℃—90℃）等形式存在，叫低温地热。高温地热一般存在于地质活动性强的全球板块的边界，即火山、地震、岩浆侵入多发地区，著名的冰岛地热田、新西兰地热田、日本地热田以及我国的西藏羊八井地热田、云南腾冲地热田、台湾大屯地热田都属于高温地热田。中低温地热田广泛分布在板块的内部，我国华北、京津地区的地热田多属于中低温地热田。

地热资源温度分级表

温度分级

温度t界限（℃）

主要用途

高温地热资源

t≥150

发电、烘干

中温地热资源

90≤t<150

工业利用、烘干、发电

低温地热资源：热水

60≤t<90

采暖、工艺流程

低温地热资源：温热水

40≤t<60

医灌溉、养殖、土壤加温

低温地热资源：温水

25≤t<40

农业灌溉、养殖、土壤加温

注：表中温度是指主要热储代表性温度

中国地热资源

中国地热

最近两年，在中国的东北高纬度寒冷的大庆地区和西北干旱的宁夏银川地区开展了地热勘探和开发利用工作，巨大的盆地型地热资源已被证实。在中国的西南边陲地区云南腾冲近代火山地区也开展了以动力开发为主的高温地热勘探工作，为拟建单机10MW以上电站提供资源参数，在首都北京市区钻取到88℃地热流体，为减轻城市环境污染作出贡献。 目前，地热产业化已初具规模，国家正在制订2001—2010年新能源和可再生能源产业规划，“十五”清洁能源科技发展计划。地热开发规模和科学技术将以崭新面貌迎接21世纪。

我国开发现状

地热资源分布

通过地质调查，全国已发现地热异常3200多处，其中进行地热勘查的并已对地热资源进行评价的地热田有50多处。全国已打成地热井2000多眼。 发现高温地热系统255处，经过评估总发电潜力5800MW·30a，主要分布在西藏南部和云南、四川的西部。在西藏羊八井地热田ZK4002孔，孔深2006m，已探获329.8℃的高温地热流体。 发现中低温地热系统2900多处，据调查，总计天然放热量约为1.04×1014kJ/a，相当于每年360万吨标准煤当量。主要分布在东南沿海诸省区和内陆盆地区，如松辽盆地、华北盆地、江汉盆地、渭河盆地以及众多山间盆地区。这些地区1000—3000m深的地热井，可获80—100℃的地热水。

资源类型

①高温（〉150℃）对流型地热资源，这类资源主要分布在西藏、腾冲现代火山区及台湾，前二者属地中海地热带中的东延部分，而台湾位居环太平洋地热带中。

②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；

③中低温传导型地热资源

地热开发与利用

最近5年，地热能的直接利用发展很快，尤其是地热供热、温泉疗养、游乐等发展迅速，规模不断扩大，如在北京小汤山和河北省雄县等地均建立了温泉旅游疗养基地，在南方的湖南汝城县热水镇建立了以种植、养殖和培育良种的综合示范基地。 高温地热发电进展缓慢，主要原因是：在西藏、云南的高温地热分布区，其水能资源也非常丰富，当地热衷于建造10—20MW的迳流式小水电站，而对建造地热电站，实施多能互补的认识不够。但是，无论如何当地小水电站都是季节性的，每年只在丰水期发电3000—4000小时，而枯水季节则不能满发或停发。为改变枯季缺电现状，地热专家提出地热发电与小水电联合调度、优势互补方针，得到了共识，今后地热发电仍会稳步增长

美国情况

问题

可持续发展

环境保护

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