对于可再生能源,你知道哪些?除了风能、水能、太阳能,你是否听过地热能?它究竟是什么?为什么有人说,地热能将是未来新能源的“主力军”?事实真是如此吗?
从大家对于地热能的了解就能看出,它的存在感有多低,但这完全不影响地热能的实用性。
地热能是由地壳收取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力的形式存在。当然,它也是引发火山爆发和地震的一种能量,由此可见,地热能的能量到底有多大。
事实上,地热能中最典型的就是干热岩,它的温度一般都高于180摄氏度,埋藏在地下数千米的深处,属于一种内部不存在流体,或者有少量地下流体的高温岩体,并且在地球内部的存量巨大。
而且干热岩的形成,和地球的结构有很大关系,要知道,我们脚下这个地球,内部的温度非常高,能够达到7000摄氏度,并以流动的高温熔浆形式存在。
随着熔浆温度的不断上升,热量也会不断地向外扩散,穿过地幔,来到接近地壳的位置,而在地壳附近,大多以固态岩石为主。
受到来自地幔的热量后,这些岩石会开始升温,逐渐演变为干热岩,它们大多位于距离地壳表面2到10公里的位置。
其实在我们的生活中,地热能并不是陌生的存在,想必大家都有泡过温泉,那你有没有想过,温泉水为什么能够在冰天雪地中,一直保持它的热量?没错,这就是地热能的作用。
地热能这种绿色、环保、低碳、可循环利用的再生能源,成为了国家规划中的重点对象,我们不仅仅想要利用地热能发电,还想要利用它进行供暖,实现清洁供暖和“双碳”目标的高度契合,就这样,地热能被寄予了厚望。
我国的第一座地热能发电站是羊八井,它位于西藏拉萨市的当雄县境内,自1975年开始,我国就对这里进行了考察,证实了在浅层地下400到500米深处,地下热水的最高温度为172摄氏度。
1977年这里建立起了第一台1000千瓦的地热发电试验机组,经过之后不断地运行、改进,1985年电站总装机容量已经达到了1万千瓦。
据统计,从该电站发电以来,已经为拉萨地区提供了50%左右的电量,这对于缓解拉萨地区供电紧张,起到了非常大的作用。
而说到对地热能的开发和使用,人类所用到的是钻井方式,先从地表向下打一口井,作为注入井,然后封住井孔,再向内部高压注入低温水。
因为高水压可以让下面的岩层出现裂缝,这样一来热储构造就开始形成了,随后再打几个生产井,将蒸汽和高温的水回收起来,这就是我们要的热能,可以用它来供暖、发电,剩下的水还能再一次返回到注入井中,完美实现了资源的循环利用。
似乎看上去,地热能的开发和利用十分简单,但为什么截止到目前,地热能还没有被大力开发利用呢?它究竟有什么阻碍?
从理论上来说,干热岩的储量是非常丰富的,只是,现有的勘探技术,还无法钻取到地球比较深层的地方,只能针对埋藏比较浅、地形地貌比较简单的干热岩进行开采。
并且,工作人员在对干热岩进行开采之前,还需要提前确定这些岩石缝隙的走向,这样才有利于更加高效地提取热量。
如果是想要进行大规模的提取,还需要对整个干热岩资源的分布,以及岩石缝隙做一个非诚清晰、全面的了解,目的是降低能源开采的成本,提升能源的利用价值。
所以,要想将地热能进行大规模的使用,成本是一方面,技术是另一方面。另外还有一点不能忽略的,干热岩的能量,基本都是从地核中获得,如果我们源源不断地开发这些热能,是不是就会加快地球的冷却?
虽然地球上的热量,大多源自太阳光的辐射,但实际上,地球内部的热量也是非常重要的存在,比如夜晚、阴雨天时,没有了太阳光的辐射,热量是从何而来的呢?自然就是地球的内部。
或许听上去有点杞人忧天,但是对于干热岩的开采是利用,会不会真的对地球内部热量的传输,地质活动以及水循环产生影响?
能现在我们讨论这个话题有点为时尚早,毕竟在地热能的开采方面,目前还只是停留在浅层区,那些埋藏较深的还无法实现大规模开采。
但无论如何,清洁能源必然是人类未来发展道路上必不可少的存在,你是否期待地热能的大范围使用呢?