人類很早以前就開始利用地熱能,例如利用溫泉沐浴,或利用地熱水取暖。但真正認識地熱資源并進行較大規(guī)模的開發(fā)利用始于20世紀中葉。
地熱能是蘊藏于地球內(nèi)部的天然熱能,這種能量來自地球內(nèi)部的熔巖,并以熱力形式存在,是引致火山爆發(fā)及地震的能量。
地下15千米的范圍內(nèi),地層深度每增加100米,地溫就增加3℃。最活躍的地熱資源通常位于大多數(shù)火山所在的主要構造板塊邊界?;瓠h(huán)是世界上最活躍的地熱區(qū)之一,環(huán)繞著太平洋。我國的地熱資源也多分布在板塊交界地帶、深大斷裂和火山構造區(qū)。
地熱能可以用于發(fā)電,也可以直接用來取暖。無論采用哪種方式,對于水熱型地熱資源,開采核心都是“取熱不耗水”,即從地下開采上來的地下熱水,地熱站只提取水中的熱量,冷水會重新注回取水層。經(jīng)過一段時間,地下熱源會將冷水重新加熱,等待再次開采。整個過程中,地下熱源就像一臺鍋爐,通過不斷加熱地下水,實現(xiàn)地熱能的循環(huán)利用。
地熱能發(fā)電廠的運行時間可以達到年均8000小時以上,遠高于風電的2000多個小時和光伏的1000多個小時。
近年來,利用地熱資源的方式也更加多樣化。除了傳統(tǒng)的取暖、發(fā)電和溫泉療養(yǎng),利用地熱水制作脫水果干和蔬菜干、地熱能制冷、地熱能魚蝦飼養(yǎng)等新的利用手段不斷出現(xiàn)。挪威等地熱資源豐富的國家甚至在道路下方鋪設地熱管道,在積雪天時融化道路積雪。
2025年,我國地熱能發(fā)電裝機容量有望在2020年的基礎上翻一番,地熱能的開發(fā)前景令人充滿希望。