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1904年意大利的皮也罗· 吉诺尼· 康蒂王子在拉德雷罗首次把天然 的地热蒸气用于发电。 1958年新西兰的北岛开始用地热源发电。 1960年，美国加州的喷泉热田开始发电。 1990年安装的发电能力达到6000MW，直接利用地热资源的总量 相当于4.1Mt油当量。 20世纪90年代中期，以色列 奥玛特（Ormat）公司把上 述地热蒸汽发电和地热水发 电两种系统合二为一，设计 出一个新的被命名为联合循 环地热发电系统，该机组已 经在世界一些国家安装运行， 效果很好。
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。 其他地热区
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地热能分布图
（1）环 太平洋地 热带 （2）地 中海一喜 马拉雅地 热带 （3）大 西洋中脊 地热带 （4）红 海一亚丁 湾一东非 裂谷地热 9 带
高温地热资源分布
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地热能利用的历史
人类很早以 前就开始利用 地热能，例如 利用温泉沐浴、 医疗，利用地 下热水取暖、 建造农作物温 室、水产养殖 及烘干谷物等。 但真正认识地 热资源並进行 较大规模的开 发利用却是始 于20世纪中叶。 古人对地热的利用
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地热能的种类
地热能是存于地球内部的热量，按其属性可以分为4种类型。 （1）水热型 即地球浅处（地下400~4500m），所见到的热水或水热蒸 汽。 （2）地压地热能 即在某些大型沉积（或含油气）盆地深处（3~6Kg） 存在着的高温高压流体，其中含有大量甲烷气体。 （3）干热岩地热能 是特殊地质条件造成高温但少水甚至无水的干热岩 体，需用人工注水的办法才能将其热能取出。 （4）岩浆热能 即储存在高温（700~1200）熔融岩浆体中的巨大热能， 但如何开发利用人处于探索阶段。 根据开发利用目的，又可以将热水型地热能分为高温（150）及中低温 （中温90~150 ；低温90 ℃ ）水资源。 地热能资源主要有两种：地下蒸汽或热水；地下干热岩体。前者主要用 于地热发电，而后者主要用于地热直接利用（供暖，制冷，工农业用 热和旅游疗养等）
21闪蒸法地热发电来自22双循环式地热发电23
一些设备
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一些地热电站
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地热能利用的优点
（1）储量很丰富，约有相当于4948万亿吨（t）标 准煤的量 （2）再生能源 （3）运转成本低 （4）能源供应稳定 （5）产量适合开发 （6）地热厂建造周期短且容易
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地热能利用的不足
（1）建设初期成本高 （2）环境负荷大 （3）热效率低，共有30%的地热能用来推动涡轮发电机。 （4）一些有毒气体(如硫、硼)会随着热气，而喷入空气中， 造成空气污染 （5）钻井技术的制约 （6）地热水的腐蚀和结垢等
地热能
刘川
罗晓威
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地热
地热起源于地球的熔融岩浆加热作用和放射性物质的衰变。 在地球内部，放射性物质自发进行热核反应，产生非常高的 温度。火山喷发、温泉和喷泉等是地热的传播方式。
火山
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温泉
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喷泉
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地热能的形成原理
地热能是来自地球深处的可 再生性热能，它起于地球的 熔融岩浆和放射性物质的衰 变。地下水的深处循环和来 自极深处的岩浆侵入到地壳 后，把热量从地下深处带至 近表层。其储量比目前人们 所利用能量的总量多很多， 大部分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。
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地热能分布
环太平洋地热带
世界最大的太平洋板块美洲、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 。
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。
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。
热水型地热发电
热水型地热发电是地热发电的主要方 式。目前热水型地热电站有两种循环 系统：a、闪蒸系统。当高压热水从 热水井中抽至地面，于压力降低部分 热水会沸腾并“闪蒸”成蒸汽，蒸汽 送至汽轮机做功；而分离后的热水可 继续利用后排出，当然最好是再回注 人地层。b、双循环系统。地热水首 先流经热交换 器，将地热能传给另一 种低沸点的工作流体，使之沸腾而产 生蒸汽。蒸汽进入汽轮机做功后进入 凝汽器，再通过热交换器而完成发电 循环。地热水则从热交换器回注人地 层。
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蒸汽型地热发电
蒸汽型地热发电是把蒸汽 田中的干蒸汽直接引入汽 轮发电机组发电，但在引 入发电机组前应把蒸汽中 所含的岩屑和水滴分离出 去。这种发电方式最为简 单，但干蒸汽地热资源十 分有限，且多存于较深的 地层，开采技术难度大， 故发展受到限制。主要有 背压式和凝汽式两种发电 系统。
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1966年日本在松川建成的第一座商用地热电站，功率 2万千瓦。 13
地热能的利用
地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类，而对于 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。
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一、直接利用
地热能地直接利用方式主要有采暖、干燥、工业、农林牧 副渔、医疗、旅游、及日常生活。 采暖
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泡温泉是一种很好的调养、放松身体的方法，是地热能在医
疗方面的应用。
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地热能形成的优美自然风光是旅游业的一部分。
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二、地热发电
地热发电是地热利用的最重要方式。高温地热流体应首先 应用于发电。 地热发电和火力发电的原理是一样的，都 是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发 电机发电。地热发电的过程，就是把地下热能首先转变为 机械能，然后再把机械能转变为电能的过程。要利用地下 热能，首先需要有“载热体”把地下的热能带到地面上来。 目前能够被地热电站利用的载热体，主要是地下的天然蒸 汽和热水。 按照载热体类型、温度、压力和其它特性的不同，可把地 热发电的方式划分为蒸汽型地热发电和热水型地热发电两 大类。