新能源专业-地热能
1.地热能概述 1.1 地热资源概念
地热资源是指在当前地质环境和技术经济条件下能够被人类开发和利用的地球内部的地热能、地热流体及其有用组分。地热资源的热能一部分来源于地球深处的高温熔融体和放射性元素衰变所产生的热，另一部分来源于近地表吸收太阳辐射的低温热能。据估算，地热能的总量相当于地球内部埋藏的全部煤炭释放出来的热能 1.4 亿倍。地热资源是矿产资源的一部分，同时地热资源中的地热水又具有水资源的属性，可以说地热资源是集热、矿、水于一体的可再生资源，也是一种有待大规模开发的清洁能源。 1.2 地热资源分类
地热资源类型划分有多种方法。
传统划分方式一般不考虑浅层地热，按照在地下的赋存状态，地热资源可以分为水热型（地下100—4500m）、干热岩型和地压型地热资源（地下3000—6000m），其中水热型地热资源又可进一步划分为蒸汽型和热水型地热资源；按成因地热资源可分为现（近）代火山型、岩浆型地热资源、断裂型地热资源、断陷盆地型地热资源和凹陷盆地型地热资源；按开采利用的地热流体的温度划分，地热资源分为高温地热能（＞150℃）、中温地热（90℃-150℃）和低温地热（25℃-90℃）。
地热资源按照其埋藏深度，可分为浅层地热能（地下200米以上地壳中储存的地热能）、中深层地热能（地下200米至3000米的地热能）和深层地热能（地下3000米以下的地热能）。浅层地热是指地表以下一定深度范围内（一般为恒温带至 200 m 埋深），温度低于 25℃，在当前技术经济条件下具备开发利用价值的地球内部的热能资源。浅层地热并不是传统意义上的常规地热，它可以通过热泵技术进行采集利用后，为建筑物供暖、制冷。
2.我国地热能资源的分布和特点
我国地热资源潜力巨大，以中低温地热资源为主，高温地热资源十分有限。
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高温地热带主要分布在我国的西藏、云南等高原地区，而中低温地热带广泛地分布在平原地区、丘陵地区和内陆沉积盆地。相对于常规地热，浅层地热能的分布则更为广泛，稳定地储存于浅层地下岩石或土层以及它们的缝隙之间的水体中。 从现在已勘查到的情况来看，可利用的地热资源以西南地区最为丰富，接着是华北地区与中南地区，然后是华东沿海地区，最少的是东北和西北地区，具体地热分布见图1。
1.高温（>150℃）地热资源分布
区域性地球板块构造活动地带是我国高温地热资源的主要分布地区，具体表现为沿欧亚板块边界分布的喜马拉雅地热带和菲律宾板块、欧亚板块、太平洋板块的交汇处分布的台湾地热带。这两大高温地热带上的地区和城市是我国高温地热资源的主要分布处，包括西南侧的西藏南部、云南西部、四川西部和东侧的台湾地区。在这一部分有限的高温地热资源中，我国迄今尚未探测到易于发电开发的干热蒸汽地热资源，以及浅成岩表的酸性侵入体有关的地热系统。这客观上成为我国地热发电受到局限、发展缓慢最为主要的原因。 （1）喜马拉雅地热带
该高温地热带上各类高温表现丰富，包括沸泉、间歇喷泉、喷气孔、水热爆炸等典型热泉表现形式，羊八井地热电、羊应乡地热电等我国著名的高温地热田也分布在该地热带上。西藏和滇西地区已探测到的水热区分别高达700余处，占全国温泉区的半数。滇藏地热带总的发电潜力6217MW,其中西藏为3357MW,占整个地热带的54%,发电潜力巨大。 （2）台湾地热带
台湾地热带属“环太平洋地热带”，也是高温地热资源丰富的一个地区，其高温地热水主要分布在大屯现代火山区和中央山脉变质岩带，前者某些地区深部热水最高温达到近300℃,后者最高温也在200℃左右。大屯现代火山区的热水温度较高，具备很好的发电潜力，但是，由于矿化度较高（5g/L-12g/L）,水质腐烛性大，因此大规模发电利用极为困难。中央山脉变质岩带上的清水和土场地区也曾经在上个世纪80年代分别建造了小型发电站，均因地热发电的普遍性难题——腐蚀结垢而先后停产，目前仅用于洗浴。
2.中温（90-150℃）、低温（25-90℃）地热资源分布
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（1）板内构造隆起区
东南沿海地热带。东南沿海的广东、福建、海南地处板块构造隆起区，本带上的地热田面积狭小，多数面积小于1平方公里，由于地热田面积小，因此水温主要由地下水的循环深度决定,本带上地热水循环深度在3.5-4.5km之间,推算地下热储的基准温度90-140℃,属于中温地热水。该地热带上的城市和地区多数为经济较为发达地区和城市，因此也是我国东部地热资源直接利用潜力最大的地区。
（2）大陆构造沉降区
中新生带大中型沉积盆地是油气和煤炭等各种矿产资源的主要产地，而这类沉积盆地，如松辽盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地、渭河盆地和苏北盆地也是地热资源的主要分布地区。长久以来,我国这10个主要沉积盆地主要因为常规矿产资源的庞大储备量而受到重视，据估算，该区可开釆资源量用标准煤换算，可达到18.54亿吨标准煤，而地热资源常受到忽略。
图1 我国地热资源分布图 3.浅层地热资源分布（<25℃）
浅层地热能包括浅层岩土体和地下水的所包含的热量，同吋也包含地表水和地下尾水所包含的热量。浅层地热能并不是传统意义上的常规地热。浅层地温能
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2021年咨询工程师继续教育讲义-新能源专业-地热能
