新能源發(fā)電技術(shù) 電子課件 6.1 地熱資源的種類

6.1地熱資源的種類任課老師：2018年08月6.1地熱資源的種類什么是地熱資源？

地熱資源是指在當前技術(shù)經(jīng)濟和地質(zhì)環(huán)境條件下，能夠從地殼內(nèi)開發(fā)出來的高溫巖體、地熱流體（熱水或蒸汽）中所包含的熱能及其它伴生組分，又稱地熱能。目錄Contents6.1.1地熱資源的主要來源6.1.2地熱資源的分布6.1.3地熱資源的特點6.1.4地熱資源的分類方法目錄Contents6.1.1地熱資源的主要來源地熱資源的分布地熱資源的特點地熱資源的分類方法6.1.26.1.46.1.36.1.1地熱資源的主要來源部分放射性核素半衰期表熔融巖漿本源：地球自身熱量除了一部分來自放射性物質(zhì)衰變，另一部分則是從地球剛形成時保存至今的原始熱量（熔融巖漿）。6.1.1地熱資源的主要來源地下地上熱傳導/熱輻射地下水對流地熱放射性輻射、熔融巖漿地下水熱水溫水地下水熱冷地熱是通過熱傳導、對流和輻射的方式傳到地面上來的。

地下水的深處循環(huán)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。6.1.1地熱資源的主要來源有的地方還需要通過鉆井，把熱能從地下的儲層引向地面從而供人們利用目錄Contents6.1.1地熱資源的主要來源地熱資源的分布地熱資源的特點地熱資源的分類方法6.1.26.1.46.1.36.1.2地熱資源的分布地熱資源作為一種綜合性資源，也有數(shù)量和品位特征。就全球來說，地熱資源的分布是不平衡的。在地殼表層各大板塊的邊緣，如板塊的碰撞帶、板塊開裂部位和現(xiàn)代裂谷帶，其地溫梯度每公里深度可達30°C以上。6.1.2地熱資源的分布環(huán)太平洋地熱帶：世界最大的太平洋板塊與美洲、歐亞、印度洋板塊的碰撞邊界

環(huán)太平洋地熱帶：世界上許多著名的地熱田，均分布在這一帶

美國蓋瑟爾斯

塞羅普列托地熱電站新西蘭懷蠟開地熱香檳池臺灣馬槽硫磺谷6.1.2地熱資源的分布大西洋中脊地熱帶：這是大西洋海洋板塊開裂部位，大部分在海洋，北端穿過冰島。6.1.2地熱資源的分布大西洋中脊地熱帶：冰島的克拉弗拉、納馬菲亞爾和亞速爾群島等一些地熱田就位于這個地熱帶。

冰島克拉弗拉冰島納馬菲亞爾6.1.2地熱資源的分布紅?！獊喍场獤|非裂谷地熱帶：在板塊內(nèi)部靠近板塊邊界部位，在一定地質(zhì)條件下也可形成相對的高熱流區(qū)。包括吉布提、埃塞俄比亞、肯尼亞等國的地熱田。地中?！柴R拉雅地熱帶：歐亞板塊與非洲板塊和印度板塊的碰撞邊界。6.1.2地熱資源的分布地中海——喜馬拉雅地熱帶：世界第一座地熱發(fā)電站意大利的拉德瑞羅地熱田就位于這個地熱帶中。中國的西藏羊八井及云南騰沖地熱田也在這個地熱帶中。意大利拉德瑞羅地熱電站西藏羊八井6.1.2地熱資源的分布中國地熱資源的分布

中國的地熱資源是很豐富的。根據(jù)地質(zhì)調(diào)查，全國已發(fā)現(xiàn)地熱異常3200多處。其中，發(fā)現(xiàn)高溫地熱255處，主要分布在西藏南部和云南、四川的西部。云南騰沖火焰山溫泉西藏羊八井地熱田，孔深2006m處，已探獲329.8℃的高溫地熱流體。

6.1.2地熱資源的分布中國地熱資源的分布目錄Contents6.1.1地熱資源的主要來源地熱資源的分布地熱資源的特點地熱資源的分類方法6.1.26.1.46.1.36.1.2地熱資源的特點地熱資源是一種清潔的可再生能源

地熱資源兩大特點地熱資源利用不受其他因素的影響目錄Contents6.1.1地熱資源的主要來源地熱資源的分布地熱資源的特點地熱資源的分類方法6.1.26.1.46.1.36.1.4.16.1.4.26.1.4.36.1.4.4按溫度等級分類按發(fā)電規(guī)模分類按地熱資源存在形式分類按成因類型分類溫度分級溫度t/℃主要利用途徑代表性地熱田高溫t≥150發(fā)電西藏羊八井、云南騰沖、臺灣大屯等中溫90≤t＜150發(fā)電、烘干、采暖廣東鄧屋、東山湖、湖南灰湯、福建福州、福建漳州、河北雄安低溫熱水60≤t＜90采暖、溫室溫熱水40≤t＜60采暖、溫泉、溫室、養(yǎng)殖溫水25≤t＜40養(yǎng)殖、農(nóng)灌6.1.4.1按溫度分類：

根據(jù)地熱勘查國家標準規(guī)定，地熱資源按溫度可分為高溫、中溫、低溫。

云南騰沖：火焰山溫泉臺灣大屯地熱火山帶西藏羊八井6.1.4.2按發(fā)電規(guī)模分類：

根據(jù)地熱勘查國家標準規(guī)定，地熱資源按發(fā)電規(guī)模分為大型、中型、小型。

規(guī)模分級高溫地熱田中、低溫地熱田電能(MW)可利用儲量（計算單位，年）電能(MW)可利用儲量（計算單位，年）大型＞5030＞50100中型10-503010-50100小型＜1030＜10100成因類型代表性地熱田現(xiàn)（近）代火山型臺灣大屯、云南騰沖熱海巖漿型西藏羊八井、羊易斷裂型廣東鄧屋、東山湖、福建福州、漳州、湖南灰湯斷陷盆地型京、津、冀、魯西、昆明、西安、臨汾、運城坳陷盆地型四川、貴州等省分布的地熱田6.1.4.3按成因分類：

根據(jù)地熱資源成因，地熱資源分為火山型、巖漿型、斷裂型、盆地型6.1.4.4按地熱資源存在形式分類：

地熱資源有多種存在的形式，可分成蒸汽型、熱水型、地壓型、干熱巖型和巖漿型五類。類型溫度范圍（℃）儲藏狀況開發(fā)技術(shù)情況蒸汽型>200主要蘊藏在1.5km左右的地表深度，多為200-240℃的干蒸汽開發(fā)良好，分布區(qū)很少熱水型>50主要蘊藏在3km以內(nèi)的地表深度，以水為主開發(fā)中，量大面廣，為當前重點研究對象地壓型>150蘊藏深度為2-3km，深層沉積地壓水，溶解大量碳氫化合物，開發(fā)可同時得到壓力能、熱能、化學能（天然氣）試驗開發(fā)干熱巖型>150地表下數(shù)千米深度，干燥無水的熱巖石應用基礎研究巖漿型600-150010km以下深處的熔融狀和半熔融狀巖漿研究初期蒸汽田形成示意圖

蒸汽田特別適合于以發(fā)電方式加以利用，是非常有開采價值的地熱資源。蒸汽型地熱發(fā)電技術(shù)在引入汽輪發(fā)電機組之前，需要脫除蒸汽中所含有的巖屑和水滴。蒸汽型地熱能：蒸汽型地熱能是地下以蒸汽為主的地熱資源熱水型地熱能：熱水型地熱能是指地下以水為主的地熱資源新西蘭懷蠟開地熱香檳池

當?shù)叵聝λ畬由戏經(jīng)]有隔水巖層覆蓋時，儲水層的地溫梯度和深度足以維持對流循環(huán)，儲水層上部的溫度就不會超過當?shù)貕毫ο滤姆悬c。從這種地熱田開采出的基本是液態(tài)水，水溫多在60℃-120℃之間。

兩相全流法發(fā)電技術(shù)

全流動力機械一般是螺桿膨脹機。原理上全流體發(fā)電技術(shù)能夠充分的利用地熱流體的能量，閃蒸和換熱由于存在壓差和溫差都會導致做功能力的損失，因此全流體發(fā)電技術(shù)是很理想的發(fā)電技術(shù)，但限于螺桿膨脹機技術(shù)，功率一般較小。

全流法發(fā)電技術(shù)是把井中抽取到的全部流體，包括蒸汽、熱水、不凝氣體以及化學物質(zhì)等直接送進全流動力機械中通過膨脹做功發(fā)電。螺桿膨脹機地壓型地熱能一個地壓地熱系統(tǒng)的潛能是由三部分能量所組成，即熱能、機械能（水力機械能）以及化學能（溶解于水中的甲烷等烷烴）。熱能：來源于正常地熱梯度熱源化學能：石油烴在高溫高壓下發(fā)生天然裂解形成烷烴氣體

機械能：地壓型熱水積蓄了較大的水力能

目前這種地熱資源尚未實現(xiàn)商業(yè)化開發(fā)干熱巖發(fā)電系統(tǒng)示意圖

干熱巖型地熱能采熱的關(guān)鍵技術(shù)是在不滲透的干熱巖體內(nèi)形成熱交換系統(tǒng)，而且地下熱巖的能量能被熱水或蒸汽帶出的幾率只有1%

，而99%的熱巖是干熱巖，沒有與水共存，因此干熱巖發(fā)電的潛力很大。巖漿型地熱能

向巖漿內(nèi)鉆探一口井，插入一根注水管