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地热是从地壳内抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是导致火山爆发及地震的主要能量.
同学们知道,地球是一个平均半径约为6370km的巨大实心球体.它的构造就像一个半熟的鸡蛋,主要分为三层.地球的外壳相当于蛋壳,这部分叫做“地壳”,它的厚度各处很不均一,由几千米至70千米不等.地壳下面是“中间层”,相当于蛋白,也叫“地幔”.它主要是由熔融状态的岩浆构成,厚度约为2900km,地球的内部相当于蛋黄的部分叫做“地核”.地核又分为外地核和内地核.地球每一层的温度是很不相同的.地表平均每下降100m,温度升高3℃,在地热异常区,温度随深度增加更快.根据各种资料推断,地壳底部和地幔上部的温度约为1100～1300℃,地核温度约为2000～5000℃.因熔岩涌至离地面1~5km的地壳,或地下水通过断裂带的深循环,热力得以被输送至较接近地面的地方.
地球内部的温度这样高,它的热量从哪里来的呢?一般认为,是由于地球物质中所含的放射性元素衰变产生的.有人估计在地球的历史中,地球内部由于放射性元素的衰变而产生的热量,平均为每年5万亿亿卡(即2.1×1021焦耳/年).这是多么巨大的热源呀!1981年8月,在肯尼亚首都内罗毕召开了联合国新能源会议,据会议报告介绍,全球地热能的潜在资源,约为4×1019kW·h时,相当于现在全球能源消耗总量的45万倍.地下热能的总量约为煤全部燃烧所放出热量的1亿7千万倍.
我国是地热资源十分丰富的国家,其分布广泛,其中喷地型地热资源潜力在2000亿吨标准煤当量以上.全国已发现地热点3200多处,打成的地热井2000多眼,其中具有高温地热发电装置5800MW,现已利用的只有近30MW.
我国直接利用地热已有两千多年的历史,东汉科学家张衡就在《温泉赋》中描述温泉可以治病,北魏郦道元的《水经注》中也有关于利用温泉灌溉一年三熟的记载.唐代诗人白居易《长恨歌》中杨贵妃就在华清池中“温泉水滑洗凝脂”,曾引起人们无限的遐想.
我国把地热作为能源使用始于上世纪70年代.当时的世界石油危机,引发了各国对新能源的高度重视.时任我国地质部部长的李四光向全国发出利用地热的号召,国家拨款投资勘查,掀起了全国性地热勘查和开发利用的热潮.自上世纪90年代以来,我国地热资源开发利用得到快速发展.截止2005年底,全国每年直接利用的地热资源量已达4.46×108m3,居世界第一位.
目前,地热主要应用于发电、取暖、农业生产、医疗等方面.
地热发电.地热发电不像火力发电那样要装备庞大的锅炉,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地热能.地热发电的过程,就是把地下热能首先转化为机械能,然后再把机械能转化为电能的过程.到上世纪80年代末,全世界运行的地热电站,其发电功率每年已超过5×106kW·h,1995年达到6.8×106kW·h,年增16%.中国最著名的地热电站,是西藏的羊八井地热电站,装机容量2.5×104kW·h.
地热供暖.将地热能直接用于采暖、供热和供热水是仅次于地热发电的地热利用方式.它不仅能节约大量煤炭和人力,而且可以改善生态环境及劳动条件.我国利用地热供暖和供热水发展非常迅速,在北京、天津地区的居民住宅已较大规模地采用地热供暖.
地热务农.我国劳动人民在把地下热水用于农业生产方面,也积累了丰富的经验.如利用温度适宜的地热水灌溉农田,可使农作物早熟增产;利用地热水养鱼,在28℃水温下可加速鱼的育肥,提高鱼的出产率;利用地热建造温室,育秧、种菜和养花;利用地热给沼气池加温,提高沼气的产量等.我国北京、天津和云南等地都建有面积大小不等的地热温室.各地还利用地热大力发展养殖业,如培养菌种、养殖鲫鱼、鳗鱼、罗非鱼、罗氏沼虾等.寒冷的冬天,在千里冰封的北国大地上,你会看到一座座用塑料大棚建立的温室和对虾鱼类越冬池.步入其间,你会看到花红叶绿,瓜果累累,鱼虾戏水,生机盎然.在这些大棚里找不到电热器和锅炉房,它们都是利用地热来保温取暖的.
地热医疗.利用热矿泉水治疗疾病,在我国已有悠久的历史.黑龙江省德都县的温泉五大连池,凭借它对多种慢性疾病的特殊疗效及周围的火山地貌而享誉海内外.由于地热水是从很深的地下提取的,除温度较高外,常会含有一些特殊的化学元素,从而使它具有一定的医疗效果.如含碳酸的矿泉水供饮用,可调节胃酸、平衡人体酸碱度;含铁矿泉水饮用后,可治疗缺铁性贫血症;氢泉、硫化泉洗浴可治疗神经衰弱和关节炎、皮肤病等.我国含各种矿物元素的温泉众多,因此充分发挥地热的医疗作用,发展温泉疗养业具有十分广泛的前途.
随着我国社会经济的不断发展,城市化程度的加快和人民生活水平的提高,地热利用具有广阔的市场前景.因此,清洁、环保的地热应用也必将进入一个飞速发展的阶段.
同学们知道,地球是一个平均半径约为6370km的巨大实心球体.它的构造就像一个半熟的鸡蛋,主要分为三层.地球的外壳相当于蛋壳,这部分叫做“地壳”,它的厚度各处很不均一,由几千米至70千米不等.地壳下面是“中间层”,相当于蛋白,也叫“地幔”.它主要是由熔融状态的岩浆构成,厚度约为2900km,地球的内部相当于蛋黄的部分叫做“地核”.地核又分为外地核和内地核.地球每一层的温度是很不相同的.地表平均每下降100m,温度升高3℃,在地热异常区,温度随深度增加更快.根据各种资料推断,地壳底部和地幔上部的温度约为1100～1300℃,地核温度约为2000～5000℃.因熔岩涌至离地面1~5km的地壳,或地下水通过断裂带的深循环,热力得以被输送至较接近地面的地方.
地球内部的温度这样高,它的热量从哪里来的呢?一般认为,是由于地球物质中所含的放射性元素衰变产生的.有人估计在地球的历史中,地球内部由于放射性元素的衰变而产生的热量,平均为每年5万亿亿卡(即2.1×1021焦耳/年).这是多么巨大的热源呀!1981年8月,在肯尼亚首都内罗毕召开了联合国新能源会议,据会议报告介绍,全球地热能的潜在资源,约为4×1019kW·h时,相当于现在全球能源消耗总量的45万倍.地下热能的总量约为煤全部燃烧所放出热量的1亿7千万倍.
我国是地热资源十分丰富的国家,其分布广泛,其中喷地型地热资源潜力在2000亿吨标准煤当量以上.全国已发现地热点3200多处,打成的地热井2000多眼,其中具有高温地热发电装置5800MW,现已利用的只有近30MW.
我国直接利用地热已有两千多年的历史,东汉科学家张衡就在《温泉赋》中描述温泉可以治病,北魏郦道元的《水经注》中也有关于利用温泉灌溉一年三熟的记载.唐代诗人白居易《长恨歌》中杨贵妃就在华清池中“温泉水滑洗凝脂”,曾引起人们无限的遐想.
我国把地热作为能源使用始于上世纪70年代.当时的世界石油危机,引发了各国对新能源的高度重视.时任我国地质部部长的李四光向全国发出利用地热的号召,国家拨款投资勘查,掀起了全国性地热勘查和开发利用的热潮.自上世纪90年代以来,我国地热资源开发利用得到快速发展.截止2005年底,全国每年直接利用的地热资源量已达4.46×108m3,居世界第一位.
目前,地热主要应用于发电、取暖、农业生产、医疗等方面.
地热发电.地热发电不像火力发电那样要装备庞大的锅炉,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地热能.地热发电的过程,就是把地下热能首先转化为机械能,然后再把机械能转化为电能的过程.到上世纪80年代末,全世界运行的地热电站,其发电功率每年已超过5×106kW·h,1995年达到6.8×106kW·h,年增16%.中国最著名的地热电站,是西藏的羊八井地热电站,装机容量2.5×104kW·h.
地热供暖.将地热能直接用于采暖、供热和供热水是仅次于地热发电的地热利用方式.它不仅能节约大量煤炭和人力,而且可以改善生态环境及劳动条件.我国利用地热供暖和供热水发展非常迅速,在北京、天津地区的居民住宅已较大规模地采用地热供暖.
地热务农.我国劳动人民在把地下热水用于农业生产方面,也积累了丰富的经验.如利用温度适宜的地热水灌溉农田,可使农作物早熟增产;利用地热水养鱼,在28℃水温下可加速鱼的育肥,提高鱼的出产率;利用地热建造温室,育秧、种菜和养花;利用地热给沼气池加温,提高沼气的产量等.我国北京、天津和云南等地都建有面积大小不等的地热温室.各地还利用地热大力发展养殖业,如培养菌种、养殖鲫鱼、鳗鱼、罗非鱼、罗氏沼虾等.寒冷的冬天,在千里冰封的北国大地上,你会看到一座座用塑料大棚建立的温室和对虾鱼类越冬池.步入其间,你会看到花红叶绿,瓜果累累,鱼虾戏水,生机盎然.在这些大棚里找不到电热器和锅炉房,它们都是利用地热来保温取暖的.
地热医疗.利用热矿泉水治疗疾病,在我国已有悠久的历史.黑龙江省德都县的温泉五大连池,凭借它对多种慢性疾病的特殊疗效及周围的火山地貌而享誉海内外.由于地热水是从很深的地下提取的,除温度较高外,常会含有一些特殊的化学元素,从而使它具有一定的医疗效果.如含碳酸的矿泉水供饮用,可调节胃酸、平衡人体酸碱度;含铁矿泉水饮用后,可治疗缺铁性贫血症;氢泉、硫化泉洗浴可治疗神经衰弱和关节炎、皮肤病等.我国含各种矿物元素的温泉众多,因此充分发挥地热的医疗作用,发展温泉疗养业具有十分广泛的前途.
随着我国社会经济的不断发展,城市化程度的加快和人民生活水平的提高,地热利用具有广阔的市场前景.因此,清洁、环保的地热应用也必将进入一个飞速发展的阶段.