第六章地热新能源课件.pptx

1 新能源利用技术 王一平 教授 天津大学化工学院 2013.5.29 2 第六章 地热能 3 主要内容 地热能概述 利用方式 我国地热资源开发利用的两大瓶颈 4 一、概述 地热能蕴藏十分巨大，几乎取之不尽，所以也是重要的新能源。 据估算，地热能的总量相当于地球内部埋藏的全部煤炭释放出来的热能的1.7亿倍。 现在所说的地热资源，只是地球表层在技术经济开发可行的深度范围内所蕴藏的一小部分地热能。 从严格意义上说不是可再生能源。 5 技术经济可开发深度是随技术的发展和能源价格的提升而变化的； 目前这一深度限于地表以下5000m以内，而经济可开发的深度只有2000－3000m，因此，地热资源总量为1400亿t标准煤，技术可开发资源为500亿t标准煤，经济可开发资源为5亿t标准煤。 6 1.划分 地热来源主要是地球内部放射性元素衰变产生的热量。 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 岩浆型 7 ①热水型地热资源 以热水形式存在的地热资源，主要存在于火山活动地区和沉积盆地。 地热水有一定的压力．温度在80～180℃，矿化度为1-400g/l ，常含有氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、碳酸钙等盐分及二氧化碳、硫化氢等气体。 8 ②蒸汽型地热资源 指以温度较高的湿蒸汽和过热蒸汽形式存在的地热资源。 温度一般超过200℃,形成蒸汽型地热田需要一定的地质结构，即蒸汽被不渗透的岩层包围，该类地热资源储量较少，约占0.5％。 9 ③ 地压型地热资源 指埋藏在地下2～3km 深处沉积岩中有压力的高盐分热水。外面被不渗透的岩石包围密封，压力高达几十兆帕，温度在150～260℃,常溶解有碳氢化合物。 因此，其实际可开发的能源包括热能、压力能和化学能。 10 ④ 干热岩型地热资源 指无流体介质和流体通道的高温岩体所含的热能．温度一般为200-650℃，深度为2～12km。 干热岩型地热资源的开采需要在岩层中建立渗透通道，通过流体的循环将热能带至地面加以利用。 11 ⑤ 岩浆型地热资源 指蕴藏在地层深处的呈塑性或熔融状态的高温岩浆中的热能。温度在1000℃以上，压力达几百兆帕。 目前人类还无可行的技术对这类地热资源进行开发。 12 2.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。 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。 地热能的分布相对来说比较分散，开发难度大。 13 世界地热(地震）资源主要分布 环球地热带分布图 14 5个地热带 ①环太平洋地热带 世界最大的太平洋板块与美洲、欧亚、印度板块的碰撞边界，即从美国的阿拉斯加、加利福尼亚到墨西哥、智利，从新西兰、印度尼西亚、菲律宾到中国沿海和日本。 世界许多地热田都位于这个地热带，如美国的盖瑟斯地热田，墨西哥的普列托、新西兰的怀腊开、中国台湾的马槽和日本的松川、大岳等地热田。 15 ②地中海、喜马拉雅地热带 欧亚板块与非洲、印度板块的碰撞边界，从意大利直至中国的滇藏。 如意大利的拉德瑞罗地热田和中国西藏的羊八井及云南的腾冲地热田均属这个地热带。 ③大西洋中脊地热带 大西洋板块的开裂部位，包括冰岛和亚速尔群岛的一些地热田。 16 ④红海、亚丁湾、东非大裂谷地热带 包括肯尼亚、乌干达、扎伊尔、埃塞俄比亚、吉布提等国的地热田。 ⑤其他地热区 除板块边界形成的地热带外，在板块内部靠近边界的部位，在一定的地质条件下也有高热流区，可以蕴藏一些中低温地热。 如中亚、东欧地区的一些地热田和中国的胶东、辽东半岛及华北平原的地热田。 17 18 世界常规地热开发潜力及预测 19 3.利用类型 分地热发电和直接利用两大类，对于不同温度的地热流体可能利用的范围如下： 1)200～400℃直接发电及综合利用； 2)150～200℃双循环发电，制冷，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； 4)50～100℃供暖，温室，家庭用热水，工业干燥； 5)20～50℃沐浴，水产养殖，饲养牲畜，土壤加温，脱水加工。 20 4.地热能的优、缺点 优点： 在某些地区为常年可再生能源，家居采暖的高效方式，硬件设备使用寿命长。 缺点： 只在特定地区适用，有可能在数年后枯竭，某些地区可能释放有毒气体（物质）。 21 5.利用现状 目前能为人类开发利用的．主要是地热蒸汽和地热水两大类资源，人类对这两类资源已有较多的应用； 干热岩和地压两大类资源尚处于试验阶段，开发利用很少。 截至2011年底，全球地热发电装机容量约为l120万kW，占全球发电装机总容量的2%。