科技筑夢-地熱能

地熱能〔Geothermal Energy〕是由地殼抽取的天然熱能，這種能量來自地球內部的熔巖，并以熱力形式存在，是引致火山爆發及地震的能量。
地熱能大部分是來自地球深處的可再生性熱能，它起于地球的熔融巖漿和放射性物質的衰變。還有一小部分能量來自太陽，大約占總的地熱能的5%，表面地熱能大部分來自太陽。地下水的深處循環和來自極深處的巖漿侵入到地殼后，把熱量從地下深處帶至近表層。其儲量比人們所利用能量的總量多很多，大部分集中分布在構造板塊邊緣一帶，該區域也是火山和地震多發區。它不但是無污染的清潔能源，而且如果熱量提取速度不超過補充的速度，那么熱能是可再生的。

利用方法
地熱能的利用可分為地熱發電和直接利用兩大類，而對于不同溫度的地熱流體可能利用的范圍如下：
（1）200～400℃直接發電及綜合利用；
（2）150～200℃雙循環發電，制冷，工業干燥，工業熱加工；
（3）100～150℃雙循環發電，供暖，制冷，工業干燥，脫水加工，回收鹽類，罐頭食品；
（4）50～100℃供暖，溫室，家庭用熱水，工業干燥；
（5）20～50℃沐浴，水產養殖，飼養牲畜，土壤加溫，脫水加工。
許多國家為了提高地熱利用率，而采用梯級開發和綜合利用的辦法，如熱電聯產聯供，熱電冷三聯產，先供暖后養殖等
01
地熱發電
地熱發電是地熱利用的最重要方式。高溫地熱流體應首先應用于發電。能夠被地熱電站利用的載熱體，主要是地下的天然蒸汽和熱水。按照載熱體類型、溫度、壓力和其它特性的不同，可把地熱發電的方式劃分為蒸汽型地熱發電和熱水型地熱發電兩大類。
（1）蒸汽型地熱發電
蒸汽型地熱發電是把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽輪發電機組發電，但在引入發電機組前應把蒸汽中所含的巖屑和水滴分離出去。這種發電方式最為簡單，但干蒸汽地熱資源十分有限，且多存于較深的地層，開采技術難度大，故發展受到限制。主要有背壓式和凝汽式兩種發電系統。
（2）熱水型地熱發電
熱水型地熱發電是地熱發電的主要方式。
熱水型地熱電站有兩種循環系統：

（a）閃蒸系統
閃蒸系統如圖1所示。當高壓熱水從熱水井中抽至地面，由于壓力降低部分熱水會沸騰并“閃蒸”成蒸汽，蒸汽送至汽輪機做功；而分離后的熱水可繼續利用后排出，當然最好是再回注人地層。
（b）雙循環系統
雙循環系統的流程：地熱水首先流經熱交換器，將地熱能傳給另一種低沸點的工作流體，使之沸騰而產生蒸汽。蒸汽進入汽輪機做功后進入凝汽器，再通過熱交換器而完成發電循環。地熱水則從熱交換器回注入地層
02
地熱供暖
將地熱能直接用于采暖、供熱和供熱水是僅次于地熱發電的地熱利用方式。因為這種利用方式簡單、經濟性好，備受各國重視。此外利用地熱給工廠供熱，如用作干燥谷物和食品的熱源，用作硅藻土生產、木材、造紙、制革、紡織、釀酒、制糖等生產過程的熱源也是大有前途的。我國利用地熱供暖和供熱水發展也非常迅速，在京津地區已成為地熱利用中最普遍的方式。
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地熱務農
地熱在農業中的應用范圍十分廣闊。如利用溫度適宜的地熱水灌溉農田，可使農作物早熟增產；利用地熱水養魚，在28℃水溫下可加速魚的育肥，提高魚的出產率；利用地熱建造溫室，育秧、種菜和養花；利用地熱給沼氣池加溫，提高沼氣的產量等。將地熱能直接用于農業在我國日益廣泛，北京、天津、西藏和云南等地都建有面積大小不等的地熱溫室。各地還利用地熱大力發展養殖業，如培養菌種、養殖非洲鯽魚、鰻魚、羅非魚、羅氏沼蝦等。
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地熱行醫
地熱在醫療領域的應用有誘人的前景，熱礦水就被視為一種寶貴的資源，世界各國都很珍惜。由于地熱水從很深的地下提取到地面，除溫度較高外，常含有一些特殊的化學元素，從而使它具有一定的醫療效果。如含碳酸的礦泉水供飲用，可調節胃酸、平衡人體酸堿度；含鐵礦泉水飲用后，可治療缺鐵貧血癥；氫泉、硫水氫泉洗浴可治療神經衰弱和關節炎、皮膚病等。由于溫泉的醫療作用及伴隨溫泉出現的特殊的地質、地貌條件，使溫泉常常成為旅游勝地，吸引大批療養者和旅游者。在日本就有1500多個溫泉療養院，每年吸引1億人到這些療養院休養。我國利用地熱治療疾病的歷史悠久，含有各種礦物元素的溫泉眾多，因此充分發揮地熱的醫療作用，發展溫泉療養行業是大有可為的。
優勢

在各種可再生能源的應用中，地熱能顯得較為低調，人們更多地關注來自太空的太陽能量，卻忽略了地球本身賦予人類的豐富資源，地熱能將有可能成為未來能源的重要組成部分。
相對于太陽能和風能的不穩定性，地熱能是較為可靠的可再生能源，這讓人們相信地熱能可以作為煤炭、天然氣和核能的最佳替代能源。另外，地熱能確實是較為理想的清潔能源，能源蘊藏豐富并且在使用過程也不會產生溫室氣體。

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