《新能源與分布式發(fā)電技術(shù)06地?zé)崮芗捌淅谩酚蓵?huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《新能源與分布式發(fā)電技術(shù)06地?zé)崮芗捌淅茫?8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、,#,新能源與分布式發(fā)電,地?zé)崮馨l(fā)電,2,故事：,楊貴妃入浴華清池,（參見教材）,溫泉是來自地下的熱水，說明地球內(nèi)部存在著某種形式的熱能。如何利用這些來自地下的熱能，已經(jīng)成為人們非常關(guān)心的問題。,3,6,地?zé)崮芗捌淅?關(guān)注的問題,地球內(nèi)部蘊(yùn)藏著豐富的熱能，這些能量是哪里來的？,地?zé)豳Y源的分布有何規(guī)律？,人類何時(shí)開始懂得地?zé)崮艿睦茫?地?zé)崮艿睦梅绞接心男?地?zé)岚l(fā)電的原理是怎樣的？,地?zé)岚l(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)在哪里？,教學(xué)目標(biāo),了解地?zé)豳Y源情況和地?zé)崮芾玫陌l(fā)展歷史。,掌握地?zé)崮芾玫闹饕绞胶透髯栽怼?理解發(fā)展利用地?zé)崮艿闹匾饬x和發(fā)展方向。,4,6.1,地?zé)豳Y源的形成,地球是一個(gè)巨大實(shí)

2、心橢球體，體積約為,1,萬億立方公里。,6.1.1,地球的構(gòu)造和熱量來源,地球內(nèi)部越深，溫度越高。,各層的溫度，如圖所示。,5,地球內(nèi)部的熱量，主要來自,放射性元素的衰變,。,放射性元素的衰變是原子核能的釋放過程。高速粒子的,動(dòng)能與輻射能,在與其它物質(zhì)的,碰撞過程中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。,此外，熱的來源還有潮汐摩擦熱、化學(xué)反應(yīng)熱等，不過所占比重都不大。,6.1.1,地球的構(gòu)造和熱量來源,6,6.1.2,地?zé)豳Y源的概念,并非所有的地球內(nèi)部熱量都能作為能源進(jìn)行利用。,小知識(shí),：,大地?zé)崃?（詳見教材）,1,）地表每年散發(fā)到大氣的熱量很多。但是,太過分散,，目前還無法作為能源。,2,）還有很多熱量,埋藏,在

3、地球內(nèi)部的,深處,，,開采困難,，也很難被人類利用。,7,在某些地質(zhì)作用下，地球內(nèi)部的,熱能會(huì)向某些地域聚集,，集中到特定深度范圍內(nèi)，有些能達(dá)到開發(fā)利用的條件。,6.1.2,地?zé)豳Y源的概念,有時(shí)地球內(nèi)部的熱能會(huì)以傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射的方式傳遞到地面上來，表現(xiàn)為,火山爆發(fā)、間歇噴泉和溫泉,等形式。,地?zé)豳Y源,是指在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)和地質(zhì)環(huán)境條件下，能夠從地殼內(nèi)開發(fā)出來的,熱能量和熱流體,中的,有用成分,。,地?zé)豳Y源是集,熱、礦、水,為一體的礦產(chǎn)資源。,8,從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度，目前勘查深度可達(dá)地表以下,5000,米，,深度在,2000,米以內(nèi)的為,經(jīng)濟(jì)型地?zé)豳Y源,，,深度,2000,5000,米的為,亞經(jīng)濟(jì)型

4、地?zé)豳Y源,。,地?zé)豳Y源有明顯的礦產(chǎn)資源屬性，要,開發(fā)和保護(hù)并重,。,6.1.2,地?zé)豳Y源的概念,小知識(shí),：地下,3km,范圍內(nèi)的地?zé)豳Y源（,教材,154,頁(yè),）。,9,6.2,地?zé)豳Y源的類型,1,）熱水型,包括,熱水,及,濕蒸汽,。,2,）干蒸汽型,高溫蒸汽,。,3,）地壓型,高壓水，,壓力一般可達(dá)幾十兆帕。,4,）干熱巖型,溫度很高的,巖石層。,5,）巖漿型,高溫熔巖。,6.2.1,地?zé)豳Y源的存在形態(tài),目前人類開發(fā)利用的，主要是,地?zé)嵴羝?和,地?zé)崴?兩大類，已經(jīng)有很多的實(shí)際應(yīng)用。,干熱巖,和,地壓,兩類尚處于試驗(yàn)階段，開發(fā)利用很少，未來可能有大規(guī)模發(fā)展的潛力。,巖漿型,資源的應(yīng)用還處于課題

5、研究階段。,10,6.2.2,地?zé)崽?80,的地下熱水，大致埋藏在,2000,多米,的地方。如果想獲得溫度更高的地?zé)豳Y源，深度還要增加。,世界之最,：,最深的人工礦井,（詳見教材）,地?zé)崽?就是在目前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下具有開采價(jià)值的,地?zé)豳Y源集中分布的地區(qū),。,目前可開發(fā)的地?zé)崽镏饕菬崴锖驼羝铩?（,1,）熱水田,熱水田提供的地?zé)豳Y源主要是,液態(tài)的熱水,。,（,2,）蒸汽田,蒸汽田的地?zé)豳Y源包括,水蒸汽,和,高溫?zé)崴?。,11,世界之最,世界上最大的地?zé)崽?蓋瑟爾斯,地?zé)崽?（詳見教材）,。,第一個(gè)成功開發(fā)的大型熱水田,懷拉基,地?zé)崽?（詳見教材）,。,12,6.3,地?zé)崮苜Y源及其分布,地?zé)?/p>

6、能的總儲(chǔ)存量為煤炭的,1.7,億倍,，是一個(gè)龐大的熱庫(kù)。,據(jù)估計(jì)，全世界地?zé)豳Y源的總量大約為,1.4510,26,焦耳,，相當(dāng)于,5000,萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,燃燒時(shí)放出的熱量。,更多數(shù)據(jù)，詳見教材。,6.3.1,地?zé)崮艿奶N(yùn)藏量,13,6.3.2,世界地?zé)豳Y源分布,全球地?zé)豳Y源的分布很不平衡，但有一定的規(guī)律。,從全球,地質(zhì)構(gòu)造,觀點(diǎn)來看，,小于,150,的中、低溫地?zé)豳Y源，則分布于,板塊內(nèi)部,的活動(dòng)斷裂帶、斷陷谷和坳陷盆地。,大于,150,的高溫地?zé)豳Y源，主要出現(xiàn)在地殼表層各大,板塊的邊緣,。,地質(zhì)板塊的交接處形成的地?zé)豳Y源豐富的地?zé)釒В?稱為,板間地?zé)釒?。,特點(diǎn)是,熱源溫度高,，多由火山或巖漿造

7、成。,板塊內(nèi)部靠近板塊邊界的部位，在一定地質(zhì)條件下也可能形成相對(duì)的高熱流區(qū),，,稱為,板內(nèi)地?zé)釒?。,14,6.3.2,世界地?zé)豳Y源分布,環(huán)球性的板間地?zé)釒?有,4,個(gè)。,（,1,）環(huán)太平洋地?zé)釒?許多著名的大型地?zé)崽锒荚谶@里，如美國(guó)的,蓋瑟爾斯,；新西蘭的,懷拉基,地?zé)崽?；中?guó)的臺(tái)灣馬槽、大屯地?zé)崽锏取?（,2,）地中海喜馬拉雅地?zé)釒?歐亞板塊與非洲板塊和印度板塊的碰撞邊界，“縫合線型”。比較著名的地?zé)崽镉校阂獯罄?拉德瑞羅,地?zé)崽?，中?guó)的西藏,羊八井,，等等。,15,6.3.2,世界地?zé)豳Y源分布,（,3,）大西洋中脊地?zé)釒?是大西洋海洋板塊的開裂部位。從冰島至亞速爾群島有許多地?zé)崽?，其?/p>

8、最著名的是,雷克雅未克,地?zé)崽铩?（,4,）紅海亞丁灣東非裂谷地?zé)釒?位于阿拉伯板塊與非洲塊板的邊界，包括吉布提、肯尼亞等國(guó)的地?zé)崽?，如著名?肯尼亞阿爾卡利亞高溫地?zé)崽?等。,各環(huán)球地?zé)釒У牡乩砦恢眉芭c板塊的關(guān)系，,參見教材圖,6.5,。,世界上主要的高溫地?zé)崽铮?參見教材表,6-1,。,16,我國(guó)擁有豐富的地?zé)豳Y源。世界上四大板塊地?zé)釒е校瑑蓚€(gè)經(jīng)過我國(guó)版圖（,哪兩個(gè)？,）。,全國(guó)地?zé)峥刹蓛?chǔ)量，是已探明,煤炭可采儲(chǔ)量的,2.5,倍,，其中距地表,2000,米以內(nèi)儲(chǔ)藏的地?zé)崮転?2500,億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。,以,中低溫地?zé)豳Y源,為主。,目前，全國(guó)經(jīng)正式勘查并經(jīng)國(guó)土資源儲(chǔ)量行政主管部門審 批的地?zé)崽镉?/p>

9、,100,多處。,每年全國(guó)可開發(fā)利用的地?zé)崴偭考s,60,多億立方米,。,6.3.3,我國(guó)的地?zé)豳Y源,17,據(jù)現(xiàn)有資料，我國(guó)的地?zé)豳Y源分布可劃分為,7,個(gè)地?zé)釒А?（,1,）,藏滇地?zé)釒?已經(jīng)發(fā)現(xiàn)溫泉,700,多處，高于當(dāng)?shù)胤悬c(diǎn)的熱水區(qū)近百處。,這是中國(guó)大陸地?zé)峄顒?dòng)最強(qiáng)烈的地帶。,中國(guó)之最,：,中國(guó)溫度最高的地?zé)峋?。,（,2,）臺(tái)灣地?zé)釒?中國(guó)地震最強(qiáng)烈、最頻繁的地帶。,水熱活動(dòng)有,100,多處。,（,3,）東南沿海地?zé)釒?包括閩、粵、瓊、浙以及贛湘的一部分。已有大量地?zé)崴话l(fā)現(xiàn)，一般為,中低溫地?zé)崴?。,18,（,4,）魯皖鄂斷裂地?zé)釒?主要是低溫地?zé)豳Y源，一般均為,50,70,。斷裂的深

10、部有較高溫度的地?zé)崴嬖凇?（,5,）川滇青新地?zé)釒?昆明到康定一線的南北向狹長(zhǎng)地帶，延伸入青海和新疆，擴(kuò)大到四大盆地。以,低溫?zé)崴?資源為主。,（,6,）祁呂弧形地?zé)釒?有近代地震活動(dòng)帶，有歷史性溫泉出露地，主要地?zé)豳Y源為低溫?zé)崴?（,7,）松遼及其他地?zé)釒?有裂隙地?zé)嵝纬桑瑴囟葹?40,80,。,此外，還有一些像,廣西南寧盆地,那樣的,孤立地?zé)釁^(qū),。,19,6.4,地?zé)崮芾玫陌l(fā)展,世界上許多地區(qū)很早就開始了對(duì)地?zé)崮艿睦谩?有文獻(xiàn)記載的歷史，也至少有,幾千年,。,早期,主要是利用天然溫泉和地下熱水、天然蒸汽。,1812,年,，,意大利人,就從,地?zé)崛?蒸發(fā)殘?jiān)刑崛∨鹚帷?1827

11、,年，意大利人,率先利用,天然地?zé)嵴羝?參與加工。,20,世紀(jì),，地?zé)豳Y源開始被用于,發(fā)電和一些新型的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),，直接利用的發(fā)展規(guī)模也越來越大。,20,世紀(jì)中葉開始,，地?zé)?大規(guī)模開發(fā)利用,漸漸盛行。,6.4.1,世界地?zé)崮苤苯永?20,目前地?zé)崮艿闹苯永冒l(fā)展十分迅速，已廣泛地應(yīng)用于各個(gè)方面，收到了良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。,地?zé)崮艿闹苯永茫?技術(shù)要求較低,，所需,設(shè)備也較為簡(jiǎn)易。,直接利用,是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外地?zé)崮荛_發(fā)的,最主要形式,。,古籍中有很多關(guān)于溫泉利用的記載。,1995,年,利用的地?zé)峥側(cè)萘拷?200,萬千瓦,，已居世界,第一位,。,到,2000,年，地?zé)崂每偭砍^,100,億千瓦時(shí)

12、,，繼續(xù)高居世界首位。,6.4.2,我國(guó)地?zé)崮苤苯永?21,世界第一個(gè)地?zé)峁┡到y(tǒng),1928,年，冰島,世界最大的地?zé)釕?yīng)用工廠,目前世界上最大兩家地?zé)釕?yīng)用工廠,世界之最,22,6.4.3,世界地?zé)岚l(fā)電的發(fā)展,自,1904,年第一次地?zé)岚l(fā)電成功以來，已經(jīng)有一個(gè)多世紀(jì)的的發(fā)展歷史。,美國(guó)、墨西哥、前蘇聯(lián)、日本、菲律賓、薩爾瓦多、冰島和中國(guó),也陸續(xù)開展地?zé)岚l(fā)電的試驗(yàn)研究和開發(fā)建設(shè)。,尤其是,1970s,以來，地?zé)岚l(fā)電有了較快的發(fā)展。,美國(guó),從,1973,年,開始進(jìn)行,干熱巖的地?zé)衢_發(fā)試驗(yàn),。,英國(guó)、日本、法國(guó),也陸續(xù)開始進(jìn)行干熱巖開發(fā)試驗(yàn)。,用,150,以下的中低溫?zé)崴l(fā)電的研究，約從,1970s

13、,開始。,日本,建過兩座利用,150,地?zé)崴l(fā)電的,1MW,試驗(yàn)電站,。,23,世界之最,世界第一個(gè)地?zé)犭娬纠氯鹆_,（詳見教材）,世界第一個(gè)濕蒸汽地?zé)犭娬?詳見教材,世界第一個(gè)干熱巖地?zé)犭娬?詳見教材,世界上最大的地?zé)犭娬?詳見教材,24,6.4.3,世界地?zé)岚l(fā)電的發(fā)展,據(jù),2005,年世界地?zé)岽髸?huì)統(tǒng)計(jì)，,2004,年全球直接利用地?zé)崮艹?700,萬億千瓦時(shí)，相當(dāng)于每年節(jié)約了,11232,億桶,石油；同時(shí)，減少,CO,2,排放量,5933,萬噸。,2005,年世界地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到了,8912MW,。,2005,年部分國(guó)家的地?zé)岚l(fā)電統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，,參見表,6-3,。,19752005,地?zé)岚l(fā)電

14、年裝機(jī)容量增長(zhǎng)很快，,參見表,6-2,。,25,6.4.4,我國(guó)地?zé)岚l(fā)電的發(fā)展,我國(guó)的地?zé)岚l(fā)電開始于,1970s,初。在各省相繼建起了幾個(gè)小型發(fā)電試驗(yàn)裝置，如表所示。,26,中國(guó)之最,中國(guó)第一個(gè)地?zé)犭娬?（詳見教材）,中國(guó)最大的地?zé)犭娬疚鞑匮虬司?（詳見教材）,27,我國(guó)仍在實(shí)際運(yùn)行的地?zé)犭娬局挥?西藏羊八井,等四座（,參見表,6-5,）。,2020,年的地?zé)岚l(fā)電建設(shè)目標(biāo)是：裝機(jī)容量達(dá)到,400MW,以上,。,目前，我國(guó)實(shí)際運(yùn)行的地?zé)犭娬?，年發(fā)電量近,1.3,億度,，居世界地?zé)岚l(fā)電排名,第,16,位,。,28,6.5,地?zé)崮艿囊话憷?不同溫度地?zé)崃黧w的利用方式也有所不同。,總體而言，地?zé)崮茉?/p>

15、以下四個(gè)方面的應(yīng)用最為廣泛和成功。,1,）地?zé)岚l(fā)電。,2,）地?zé)峁┡?3,）地?zé)嵊糜谵r(nóng)業(yè)。,4,）溫泉洗浴和醫(yī)療。,不同溫度地?zé)豳Y源的可能利用方式，,參見表,6-6,。,6.5.1,地?zé)崮艿睦梅绞?29,6.5.2,地?zé)嵊糜诠┡?采暖、供熱或提供熱水，是最普遍的地?zé)釕?yīng)用方式。包括：,地?zé)崴┡到y(tǒng),地源熱泵系統(tǒng),地源熱風(fēng)供暖系統(tǒng),中國(guó)之最：,最大的地?zé)峁┡到y(tǒng),在天津,（詳見教材）,世界之最：,地源熱泵供暖比例最高的國(guó)家,瑞士,（詳見教材）,30,還可以把土壤作為低溫?zé)嵩础?一般是在土壤中埋設(shè)盤管或,U,形管，把從土壤吸收的熱能通過熱泵供應(yīng)給室內(nèi)。,31,6.5.3,地?zé)嵊糜谵r(nóng)業(yè),地?zé)嵩谵r(nóng)

16、業(yè)中的應(yīng)用范圍十分廣闊。,利用溫度適宜的,地?zé)崴喔绒r(nóng)田,；,利用,地?zé)崴B(yǎng)魚,；,利用地?zé)峤ㄔ?溫室,；,利用地?zé)峤o,沼氣池加溫,等。,32,6.5.4,溫泉洗浴和醫(yī)療,在我國(guó)，溫度在,25,以上,的地?zé)崴拍芊Q為,溫泉,。,地?zé)崴谐：需F、硫等化學(xué)元素，因此很多天然溫泉具有一定的,醫(yī)療保健,作用。例如，,有些地?zé)崴€可開發(fā)作為,飲用礦泉水,，并有特殊健康效果。,世界各國(guó)都很珍惜，地?zé)嵩?醫(yī)療領(lǐng)域,的應(yīng)用有誘人前景。,中國(guó)之最：,已知的最早的溫泉,33,6.6,地?zé)岚l(fā)電,地?zé)岚l(fā)電,的過程，是先把,地?zé)崮?轉(zhuǎn)變?yōu)?機(jī)械能,，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)?電能,。,地?zé)犭娬镜恼魵鉁囟纫然痣姀S鍋爐出來的,蒸氣溫度低,得多，因而地?zé)嵴魵饨?jīng)渦輪機(jī)的,轉(zhuǎn)換效率較低,。,地?zé)岚l(fā)電一般要求地?zé)崃黧w的溫度在,150,以上，這時(shí)熱轉(zhuǎn)換效率相對(duì)較高，因而發(fā)電成本較低，經(jīng)濟(jì)性較好。,在缺乏高溫地?zé)豳Y源的地區(qū)，中低溫（例如,100,以下）的地?zé)崴部梢杂脕戆l(fā)電，只是經(jīng)濟(jì)性較差。,6.6.1,地?zé)岚l(fā)電的原理,34,經(jīng)過發(fā)電利用的,地?zé)崃?都將,重新注入,地下，既能保持地下水位不變，還可在后續(xù)循環(huán)中從地下取回更多的熱量。