我國地?zé)崮荛_發(fā)利用技術(shù)現(xiàn)狀及前景

摘 要：通過查閱資料，走訪名師，我認(rèn)識并了解了我國地?zé)崮荛_發(fā)利用技術(shù)現(xiàn)狀，我國現(xiàn)在已經(jīng)形成了較為成熟的深部地?zé)徙@井與成井技術(shù)，在農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、旅游業(yè)、化工產(chǎn)業(yè)、醫(yī)療產(chǎn)業(yè)與公共供暖設(shè)施的建設(shè)等各個方面都有相應(yīng)的利用技術(shù)的研究與發(fā)展，并且注重地?zé)衢_發(fā)利用與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合，堅持走可持續(xù)發(fā)展道路。在未來，作為炙手可熱的新能源，地?zé)崮鼙貙⒃谏鐣鱾€領(lǐng)域發(fā)揮它更加巨大的作用。

關(guān)鍵詞：開發(fā)；應(yīng)用；前景；清潔

1 引言

地?zé)崮?，是指以熱能為主要形式儲存于地球?nèi)部的熱量，地?zé)豳Y源是一種取之不盡用之不竭的綠色能源。特別是在當(dāng)今人們?nèi)找骊P(guān)注全球氣候變化和各種環(huán)境污染的形勢下，地?zé)崮茏鳛橐环N清潔能源而備受關(guān)注。

我國開發(fā)利用地?zé)崮芤延薪迨甑臍v史。上世紀(jì)七十年代，我國地?zé)衢_發(fā)利用處于自發(fā)狀態(tài)。80年代以后，國家科學(xué)技術(shù)部開始將包括地?zé)崮茉趦?nèi)的新能源列入各個時期的科技發(fā)展計劃之中，并積極開展國際交流與合作，提高了研究起點，組織了大批科技項目攻關(guān)，建立了地?zé)嵫芯颗嘤?xùn)基地和一批地?zé)衢_發(fā)利用示范工程，逐步形成了我國的地?zé)峥萍缄犖楹蜕a(chǎn)企業(yè)，使得地?zé)衢_發(fā)利用由自發(fā)進(jìn)行轉(zhuǎn)變?yōu)橛薪M織有計劃地進(jìn)行，并逐漸步入可持續(xù)發(fā)展的道路。深入認(rèn)識了解當(dāng)今地?zé)崮荛_發(fā)利用技術(shù)的發(fā)展情形，進(jìn)而加以分析，這會使得我們能更好的把握形勢，對未來地?zé)崮艿陌l(fā)展方向以及發(fā)展規(guī)模做出較好的判斷。

2 地?zé)崮荛_發(fā)利用技術(shù)現(xiàn)狀及前景

2.1 我國地?zé)豳Y源分布及類型

高溫地?zé)豳Y源集中分布在西藏南部、四川西部、云南西部和臺灣。中低溫地?zé)豳Y源廣泛分布于我國內(nèi)地殼隆起區(qū)和地殼沉降區(qū)。

根據(jù)地?zé)豳Y源的性質(zhì)和賦存狀態(tài)，可將地?zé)崮芊譃檎羝汀崴?、地壓型、干熱巖型和巖漿型五種類型。蒸汽型和熱水型稱為水熱型，是目前開發(fā)利用的主要對象；地壓型在自然界中較為少見。干熱巖型和巖漿型有很大的潛在開發(fā)價值，目前開發(fā)利用較少。

2.2 地?zé)崮荛_發(fā)技術(shù)

1）深部干熱巖技術(shù)。通過深井將高壓水注入地下巖層，使其滲透進(jìn)入巖層的縫隙并吸收地?zé)崮芰浚辉偻ㄟ^另一個專用深井將巖石裂隙中的高溫水、汽提取到地面；通過熱交換及地面循環(huán)裝置用于發(fā)電；冷卻后的水再次通過高壓泵注入地下熱交換系統(tǒng)循環(huán)使用。整個過程都是在一個封閉的系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行。地下熱交換系統(tǒng)的模式主要有三種。（1）“人工高壓裂隙模式”；（2）“天然裂隙模式”；（3）“天然裂隙―斷層模式”。

2）淺部地?zé)嵩醇夹g(shù)。地源熱泵是利用地球表面淺層水源和土壤源中吸收的太陽能和地?zé)崮?，并采用熱泵原理，既可供熱又可制冷的高效?jié)能空調(diào)系統(tǒng)。地?zé)崮茉诙景训啬苤械臒崃咳〕鰜恚岣邷囟群?，供給室內(nèi)采暖：夏季把室內(nèi)的熱量取出來，釋放到地能中去。地源熱泵系統(tǒng)主要分為三個部分：實在地能換熱系統(tǒng)、地源熱泵機(jī)組和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。

3）地?zé)峋残约夹g(shù)。地?zé)徙@井主要有地質(zhì)探井、探采結(jié)合井、開采井和回灌井四種。地質(zhì)探井主要用于了解勘探區(qū)有關(guān)地層剖面結(jié)構(gòu)、厚度、 埋藏深度以及斷裂構(gòu)造等情況。若通過地球物理勘探、資料收集和綜合分析，認(rèn)為勘探區(qū)具有地下熱儲的3成條件，但還有某些重要資料有待查明，則布置探采結(jié)合井。探采結(jié)合井是目前采用較多的一種鉆井類型。開采井是指當(dāng)一個地區(qū)已發(fā)現(xiàn)了地?zé)崽?，并且控制了其范圍，在地?zé)崽锓秶鷥?nèi)按照合理的井距，以開采地?zé)豳Y源為目的的鉆井。回灌井是將水回灌到熱儲層中，以保持熱儲層的能量和水位，避免水位嚴(yán)重下降時對地?zé)崽镩_發(fā)帶來的威脅，回灌井特別適用于熱儲層為封存水或開采量明顯大于自然補給量的地?zé)崽铩?/p>

2.3 地?zé)崮芾眉夹g(shù)

1）地?zé)岚l(fā)電技術(shù)。熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能再轉(zhuǎn)化為電能的最實用的方法是用熱機(jī)通過熱力循環(huán)實現(xiàn)。不同的工質(zhì)，或不同的熱力過程，可以組成不同的熱力循環(huán)。還可利用半導(dǎo)體材料的塞貝克效應(yīng)，或者使用形狀記憶合金發(fā)動機(jī)。但后兩種方法的實用價值和商業(yè)前景并不樂觀。對溫度不同的地?zé)豳Y源，有四種基本地?zé)岚l(fā)電方式：直接蒸汽發(fā)電法、擴(kuò)容發(fā)電法、中間介質(zhì)發(fā)電法、全流循環(huán)式發(fā)電法。目前，有國家對高溫巖體發(fā)電技術(shù)和巖漿發(fā)電技術(shù)進(jìn)行了實驗性研究。

2）地?zé)嶂评浼夹g(shù)。用于地?zé)嶂评涞闹评錂C(jī)有兩種：一種是以水為制冷劑、溴化鋰溶液為吸收劑的溴化鋰吸收式制冷機(jī)；另一種是以氨為制冷劑、水為吸收劑的氨水吸收式制冷機(jī)。氨水吸收式制冷機(jī)由于運行壓力高、系統(tǒng)復(fù)雜、效率低、有毒等因素，除了要求制冷溫度在0C以下的特殊情況外，一般很少在實際中應(yīng)用。

3）地?zé)峁┡夹g(shù)。地?zé)峁┡到y(tǒng)主要由三個部分組成。（1）地?zé)崴拈_采系統(tǒng)，包括地?zé)衢_采井和回灌井，調(diào)峰站以及井口換熱器；（2）輸送、分配系統(tǒng)，它是將地?zé)崴虮坏責(zé)峒訜岬乃私ㄖ?；?）包括中心泵站和室內(nèi)裝置，將地?zé)崴斔偷街行谋谜镜膿Q熱器或直接進(jìn)人每個建筑中的散熱器，必要時還可設(shè)蓄熱水箱，以調(diào)節(jié)負(fù)荷的變化。

4）地?zé)徂r(nóng)業(yè)養(yǎng)殖業(yè)技術(shù)。主要是建造地?zé)崴芰媳∧厥?，用于作物加工、育種、水稻育秧、蔬菜生產(chǎn)、食用菌生產(chǎn)、藥草栽培，花卉苗木培育；保護(hù)魚越冬；水產(chǎn)養(yǎng)殖；孵化小雞；烘干農(nóng)副產(chǎn)品。另外，還可開發(fā)地?zé)崴a(chǎn)游樂項目。地?zé)嵩谵r(nóng)業(yè)方面的直接利用可收到較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

5）地?zé)後t(yī)療——溫泉療養(yǎng)。由于地?zé)崴泻卸喾N對人體有益的礦物成分，使其具有獨特的功能，既能健身，又能治病，根據(jù)礦泉的性質(zhì)、疾病的性質(zhì)及患者的體質(zhì)不同，分為：半身浸浴、全身浸浴、淋浴法、氣泡水浴療法、漩渦浴、飲泉療法。

2.4 地?zé)衢_發(fā)利用對環(huán)境的影響

隨著地?zé)豳Y源的大規(guī)模開采利用，地?zé)嵛菜械姆颗c礦化度較高，如果不加以回灌，將對周圍環(huán)境造成污染。包括對地表水的污染，對地下含水層、土壤、農(nóng)作物、水產(chǎn)養(yǎng)殖的影響。另外，由于目前我國許多地區(qū)底下熱水的熱能利用率很低，排放的尾水溫度高，對環(huán)境造成了熱污染。

地?zé)崴廴镜姆乐未胧褐贫ㄓ嘘P(guān)的法規(guī)、地?zé)嵛菜毓?、H2S處理、控制地?zé)崴臒嵛廴尽?/p>

3 結(jié)論

我國的地?zé)崮芊植急容^廣泛，相比較來說中低溫地?zé)豳Y源較多，高溫地?zé)豳Y源不多。我國開發(fā)利用地?zé)豳Y源的時間也比較晚，在改革開放以后才開始利用技術(shù)來進(jìn)行開采。但是，我國注重對新能源的開發(fā)利用，將其視為我國能源發(fā)展戰(zhàn)略和政策的重要內(nèi)容之一，也是我國高新技術(shù)研究發(fā)展的重點之一。那么，我國的地?zé)崮苜Y源的開發(fā)利用有組織有計劃的進(jìn)行，逐漸步入了可持續(xù)發(fā)展道路。在地?zé)崮艿拈_采方面，我國的深部地?zé)徙@井與成井技術(shù)已較為成熟；在地?zé)崮芾眉夹g(shù)方面，我國發(fā)展的又快又好，使得地?zé)崮軕?yīng)用于社會的各個領(lǐng)域，充分發(fā)揮它的巨大的能量。我相信我們國家對于地?zé)崮艿拈_發(fā)利用技術(shù)會越來越先進(jìn)，讓地?zé)崮軣崞饋恚?/p>

參考文獻(xiàn)

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[3]胡郁樂.張慧.武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社有限責(zé)任公司，2013.10

作者簡介

李穎（1995-），女，漢，河南省濮陽市濮陽縣，學(xué)生，鄭州大學(xué) 過程裝備與控制工程。