地热能
电气1班20131393005平小伟
什么是地热能
地热能〔GeothermalEnergy〕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
地热的划分
离地球表面5000米深，15℃以上的岩石和液体的总含
热量，据推算约为14.5×10^25焦耳（J），约相当于4948
万亿吨（t）标准煤的热量。地热来源主要是地球内部长
寿命放射性同位素热核反应产生的热能。按照其储存形
式，地热资源可分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩
型和熔岩型5大类。
地热资源按温度的划分。中国一般把高于150℃的称为高
温地热，主要用于发电。低于此温度的叫中低温地热，
通常直接用于采暖、工农业加温、水产养殖及医疗和洗
浴等。截止1990年底，世界地热资源开发利用于发电的
总装机容量为588万千瓦，地热水的中低温直接利用约相
当于1137万千瓦
地热的分布
地热能集中分布在构造板块边缘一带，该区域也是火山和地震多
发区。如果热量提取的速度不超过补充的速度，那么地热能便是
可再生的。地热能在世界很多地区应用相当广泛。据估计，每年
从地球内部传到地面的热能相当于100PW·h。不过，地热能的分布
相对来说比较分散，开发难度大。
据2010年世界地热大会统计，全世界共有78个国家正在开发利用
地热技术，27个国家利用地热发电，总装机容量为10715MW，年
发电量67246GW·h，平均利用系数72%。目前世界上最大的地热电
站是美国的盖瑟尔斯地热电站，其第一台地热发电机组（11MW）
于1960年启动，以后的10年中，2号（13MW）、3号（27MW）和
4号（27MW）机组相续投入运行。20世纪70年代共投产9台机组，
80年代以后又相续投产一大批机组，其中除13号机组容量为
135MW外，其余多为110MW机组。我国的地热资源也很丰富，但
开发利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省区。
地热的利用
地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类，而对于不同温度的地热流体可能利用的范围如下：
5、20～50℃沐浴，水产养殖，饲养1、200～400℃直接发电及综合
牲畜，土壤加温，脱水加工。利用；
4、50～100℃供暖，温室，家庭用2、150～200℃双循环发电，制
热水，工业干燥；冷，工业干燥，工业热加工；
3、100～150℃双循环发电，供
暖，制冷，工业干燥，脱水加工，
回收盐类，罐头食品；
地热发电
（1）蒸汽型地热发电
蒸汽型地热发电是把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽轮发电机组发电，但在引入发电机组前应把
蒸汽中所含的岩屑和水滴分离出去。这种发电方式最为简单，但干蒸汽地热资源十分有限，且
多存于较深的地层，开采技术难度大，故发展受到限制（参考《资源》栏目有关文章）。主要
有背压式和凝汽式两种发电系统。
（2）热水型地热发电
热水型地热发电是地热发电的主要方式。热水型地热电站有两种循环系统：
a、闪蒸系统
闪蒸系地热能当高压热水从热水井中抽至地面，于压力降低部分热水会沸腾并“闪蒸”成蒸汽，
蒸汽送至汽轮机做功；而分离后的热水可继续利用后排出，当然最好是再回注人地层。
b、双循环系统
地热水首先流经热交换器，将地热能传给另一种低沸点的工作流体，使之沸腾而产生蒸汽。蒸
汽进入汽轮机做功后进入凝汽器，再通过热交换器而完成发电循环。地热水则从热交换器回注人