地热利用就是指对地热水或地热蒸气能量的利用。最广泛的是对地热直接利用,目前世界上地热直接利用总量已达8228兆瓦。其中用于冬季取暖的占33%,温室种植占12%,温室养殖占13%,洗浴占15%,工业利用占10%。此外还用于农业干燥、融雪等。
位于大西洋北岩靠近北极圈的冰岛,冰岛顾名思议它是一个冰冷的岛国,那儿气候严寒,85%的居民都利用地热取暖,居世界首位,全国消耗的热能80%来自地热。
我国地跨世界两大地热带,地热资源丰富。已探明的地热能储量约相当4626亿吨标准煤燃烧时所产生的热量,而目前已被开发利用的还不到十万分之一,潜力很大。仅温度在100℃以下的天然的地热泉就达3500多处。在西藏、云南和台湾等地,还有许多温度超过150℃以上的高温地热资源。我们的祖先早在2000多年前就利用温泉洗浴医病和灌溉农田。
我国除利用地热发电,还利用地热采暖。目前我国天津地区已有地热采暖面积约320万平方米,年节约煤约9万吨。西安市地热采暖面积已达10万平方米。另外,利用中低温地热供暖的地区还有河北、辽宁、山东、河南、山西等地。全国地热供暖面积已超过500万平方米,广泛应用地热对于保护环境无疑是一种有力措施。
地热还可以修造各种温室,比如说我国有蔬菜温室、花卉温室、蘑菇温室等。在西藏高原的寒冷季节,用地热水供热的温室里,西红柿、黄瓜果实累累,生趣盎然。另外,还利用地热温室培育出优良的高产水稻杂交品种。
利用地热温室还能培育珍贵树种;培育苹果苗可以缩短育苗期;地热温室培育的葡萄能长年结果。
地下热水还可以用来发展水产养殖。罗非鱼、甲鱼、鳗鱼、石斑鱼及许多热带鱼等,在地热水产养殖场里游来游去。它们在北京也能安全过冬。
地下热水在纺织、干燥、造纸、机械、木材加工、制革等行业中都有应用。
我国北京是当今世界上6个开发利用地热能较好的城市之一。目前,北京的地热资源已得到广泛利用。用于取暖的面积已达30多万平方米,年节约煤约2万吨。还用地热温室种植蔬菜,以及用地热水育秧。北京还有地热泉50多处,日洗浴6万多人次。
地热是一个巨大的宝库,聪明的人类正在积极利用地热资源,让它更好地为人类服务。
要说地热井必先了解什么是地热。
地热资源有着广泛的用途,它和矿物燃料的区别在于不用燃烧, 因其可输送性比较低,输送高温地热水的极限距离约100km, 天然蒸汽的输送距离大约只有10km, 故一般是使地热能就地转换为电能或直接利用。目前我国利用地热主要用于发电、工业烘干及制冷空调、供暖、医疗洗浴、温室、养殖、农业灌溉等,其应用范围取决于地热水的温度高低。温度高,可用于地热发电;温度低,则只能用于地热温室、养殖及农业灌溉。
(一)发电
限于高温地热田,目前我国用于发电的地热田有西藏羊八井、河北后郝窑、广东邓屋、湖南宁乡灰汤等地热田, 上述地热田所建电站除西藏羊八井投入工业利用外,其余均为试验性电站。
(二)工业利用
限于60~150℃的中、低温地热水,主要用于烘干、纺织印染及制革洗涤等方面,地热水用于工业的适用温度。
(三)供暖
用于供暖的地热水温度一般在60℃以上,也有采用50~60 ℃的,50℃ 以下的则很少采用。分直接供暖和间接供暖两种方式:直接供暖是将地热水直接送入供热系统, 其对地热水的水质要求高,不得对供暖管道系统产生腐蚀和结垢,一般为矿化度比较低的地热水;间接供暖是使地热水通过热交换器将热转换给供热系统进行供暖。开采具有腐蚀性和易产生结垢的地热水供暖,一般采用间接供暖方式。地热水供暖的利用率取决于地热水的温度及其供暖后排放水温度,地热水温度愈高, 供暖后的排水温度愈低, 则其供暖的利用率越高。
(四)医疗洗浴
最适于洗浴的地热水温度是40~60℃, 温度偏高需加入凉水或适当降低温度后, 方可用于洗浴, 这样做对地热资源是一种浪费;温度偏低, 会使身体感到不适。用于医疗的地热水, 除有温度要求外, 对水质有相应的要求。我国采用下列标准作为医疗地热水,又称医疗矿泉水水质标准。
(五)饮用矿泉水
不少低温地热水,因其来源于深部,未受人为污染,并含有一些有益于人体健康的微量元素,可作为饮用天然矿泉水开发利用, 我国开发的一些饮用天然矿泉水中,就有相当一部分是低温地热水。当地热水的污染物指标、微生物指标及锂、锶、锌、铜、铬、钡等组分的限量指标符合要求的条件下,水中有一项( 或一项以上)指标符合表2.5.6的规定,可作为饮用天然矿泉水开发。
(六)水产养殖
温度在30~45℃,符合TJ35渔业水质标准低矿化的地热水,可用于水产养殖。在中国较多的用于养殖鳗鱼、罗非鱼、对虾、河蟹、甲鱼等。
(七)农业利用
一是利用地热建立温室,种植名贵花卉、蔬菜等作物;二是用于农田灌溉或给土壤加温。前者利用地热水温度在30~75℃之间, 后者利用地热水温度一般在40℃以下。用于农田灌溉的地热水水质应满足农田灌溉用水水质标准。
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