一、地?zé)嵝袠I(yè)概況
(資料圖片僅供參考)
地?zé)崮苁怯傻貧こ槿〉奶烊粺崮埽@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?zé)岚l(fā)電是利用地下熱水和蒸汽為動(dòng)力源的一種新型發(fā)電技術(shù)。其基本原理與火力發(fā)電類似，也是根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，首先把地?zé)崮苻D(zhuǎn)換為機(jī)械能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。
地?zé)岚l(fā)電實(shí)際上就是把地下的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后再將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪芰哭D(zhuǎn)變過程或稱為地?zé)岚l(fā)電。地?zé)峁┡?，即通常我們所說的地面、地板輻射供暖或地?zé)彷椛涔┡?。傳統(tǒng)的采暖方式以散熱片為主，使用散熱片熱量集中在上面，用戶有頭暈而腳涼的感覺，使用不舒適，地板輻射采暖比較符合“舒適家居”的理念。
地球內(nèi)部的溫度高達(dá)7000℃，而在80至100公英里的深度處，溫度會(huì)降至650至1200℃。透過地下水的流動(dòng)和熔巖涌至離地面1至5公里的地殼，熱力得以被轉(zhuǎn)送至較接近地面的地方。高溫的熔巖將附近的地下水加熱，這些加熱了的水最終會(huì)滲出地面。運(yùn)用地?zé)崮茏詈唵魏妥詈虾醭杀拘б娴姆椒?，就是直接取用這些熱源，并抽取其能量。
地源熱泵是陸地淺層能源通過輸入少量的高品位能源(如電能等)實(shí)現(xiàn)由低品位熱能向高品位熱能轉(zhuǎn)移的裝置。地源熱泵是以巖土體、地層土壤、地下水或地表水為低溫?zé)嵩矗伤卦礋岜脵C(jī)組、地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱中央空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)形式的不同，地源熱泵系統(tǒng)分為地埋管地源熱泵系統(tǒng)、地下水地源熱泵系統(tǒng)和地表水地源熱泵系統(tǒng)。
二、地?zé)嵝袠I(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析
人類很早以前就開始利用地?zé)崮?，例如利用溫泉沐浴、醫(yī)療，利用地下熱水取暖、建造農(nóng)作物溫室、水產(chǎn)養(yǎng)殖及烘干谷物等。但真正認(rèn)識(shí)地?zé)豳Y源并進(jìn)行較大規(guī)模的開發(fā)利用卻是始于20世紀(jì)中葉。地?zé)崮艽蟛糠质莵碜缘厍蛏钐幍目稍偕詿崮埽鹩诘厍虻娜廴趲r漿和放射性物質(zhì)的衰變。還有一小部分能量來自太陽，大約占總的地?zé)崮艿?%，表面地?zé)崮艽蟛糠謥碜蕴枴?/p>
地下水的深處循環(huán)和來自極深處的巖漿侵入到地殼后，把熱量從地下深處帶至近表層。其儲(chǔ)量比人們所利用能量的總量多很多，大部分集中分布在構(gòu)造板塊邊緣一帶，該區(qū)域也是火山和地震多發(fā)區(qū)。它不但是無污染的清潔能源，而且如果熱量提取速度不超過補(bǔ)充的速度，那么熱能是可再生的。地?zé)崮芗蟹植荚跇?gòu)造板塊邊緣一帶，該區(qū)域也是火山和地震多發(fā)區(qū)。如果熱量提取的速度不超過補(bǔ)充的速度，那么地?zé)崮鼙闶强稍偕摹５責(zé)崮茉谑澜绾芏嗟貐^(qū)應(yīng)用相當(dāng)廣泛。
根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國地?zé)嵝袠I(yè)發(fā)展分析與投資前景預(yù)測報(bào)告》顯示：
地?zé)崮苁且环N新的潔凈能源，在當(dāng)今人們的環(huán)保意識(shí)日漸增強(qiáng)和能源日趨緊缺的情況下，對(duì)地?zé)豳Y源的合理開發(fā)利用已愈來愈受到人們的青睞。其中距地表2000米內(nèi)儲(chǔ)藏的地?zé)崮転?500億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。全國地?zé)峥砷_采資源量為每年68億立方米，所含地?zé)崃繛?73萬億千焦耳。在地?zé)崂靡?guī)模上，我國近些年來一直位居世界首位，并以每年近10%的速度穩(wěn)步增長。
數(shù)據(jù)顯示，2015-2020年，全球用于電力項(xiàng)目的地?zé)徙@井總數(shù)為1159口，用于電力項(xiàng)目的地?zé)峥偼顿Y為103.67億美元。2015年世界地?zé)岚l(fā)電總裝機(jī)容量為12283.9兆瓦，能量為73550.3百萬千瓦時(shí)每年，到2020年地?zé)岚l(fā)電總裝機(jī)容量增長至15950.46兆瓦，能量增長至95098.4百萬千瓦時(shí)每年。其中以美國的地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量和能量最高，2020年裝機(jī)容量為3700兆瓦，能量為18366百萬千瓦時(shí)每年。
在我國的地?zé)豳Y源開發(fā)中，經(jīng)過多年的技術(shù)積累，地?zé)岚l(fā)電效益顯著提升。除地?zé)岚l(fā)電外，直接利用地?zé)崴M(jìn)行建筑供暖、發(fā)展溫室農(nóng)業(yè)和溫泉旅游等利用途徑也得到較快發(fā)展。全國已經(jīng)基本形成以西藏羊八井為代表的地?zé)岚l(fā)電、以天津和西安為代表的地?zé)峁┡?、以東南沿海為代表的療養(yǎng)與旅游和以華北平原為代表的種植和養(yǎng)殖的開發(fā)利用格局。
中國利用地?zé)岚l(fā)電還剛剛開始，一些地方只是利用地下熱水建立小型發(fā)電站，取得成功，這是地?zé)釕?yīng)用的一個(gè)良好開端。我國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的地?zé)釡囟容^低，品味差，用來取暖及供熱應(yīng)當(dāng)更合適。以北京的地?zé)崽餅槔鼘儆诘蜏責(zé)崴?，深埋?00—2500m之間，溫度在38—70℃范圍內(nèi)。據(jù)粗略估計(jì)，進(jìn)來用于染織﹑空調(diào)﹑養(yǎng)魚﹑取暖﹑醫(yī)療和洗浴等方面，效果良好，每年可節(jié)約煤炭4300t。
新興科技例如水熱鉆機(jī)、等離子鉆機(jī)的概念已經(jīng)提出，鉆井成本有望大幅下降，屆時(shí)地?zé)崮懿皇芪恢煤蜌夂蛴绊懩芴峁?4小時(shí)穩(wěn)定基載電量的特性，建設(shè)時(shí)間、成本和大眾疑慮又遠(yuǎn)低于核能;很有望成為最具競爭力綠色能源和全球暖化的解救方案。
地?zé)嵩谵r(nóng)業(yè)中的應(yīng)用范圍十分廣闊。如利用溫度適宜的地?zé)崴喔绒r(nóng)田，可使農(nóng)作物早熟增產(chǎn);利用地?zé)崴B(yǎng)魚，在28℃水溫下可加速魚的育肥，提高魚的出產(chǎn)率;利用地?zé)峤ㄔ鞙厥?，育秧、種菜和養(yǎng)花;利用地?zé)峤o沼氣池加溫，提高沼氣的產(chǎn)量等。將地?zé)崮苤苯佑糜谵r(nóng)業(yè)在我國日益廣泛，北京、天津、西藏和云南等地都建有面積大小不等的地?zé)釡厥?。各地還利用地?zé)岽罅Πl(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，如培養(yǎng)菌種、養(yǎng)殖非洲鯽魚、鰻魚、羅非魚、羅氏沼蝦等。
地?zé)嵩卺t(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用有誘人的前景，熱礦水就被視為一種寶貴的資源，世界各國都很珍惜。由于地?zé)崴畯暮苌畹牡叵绿崛〉降孛妫郎囟容^高外，常含有一些特殊的化學(xué)元素，從而使它具有一定的醫(yī)療效果。如含碳酸的礦泉水供飲用，可調(diào)節(jié)胃酸、平衡人體酸堿度;含鐵礦泉水飲用后，可治療缺鐵貧血癥;氫泉、硫水氫泉洗浴可治療神經(jīng)衰弱和關(guān)節(jié)炎、皮膚病等。由于溫泉的醫(yī)療作用及伴隨溫泉出現(xiàn)的特殊的地質(zhì)、地貌條件，使溫泉常常成為旅游勝地，吸引大批療養(yǎng)者和旅游者。在日本就有1500多個(gè)溫泉療養(yǎng)院，每年吸引1億人到這些療養(yǎng)院休養(yǎng)。我國利用地?zé)嶂委熂膊〉臍v史悠久，含有各種礦物元素的溫泉眾多，因此充分發(fā)揮地?zé)岬尼t(yī)療作用，發(fā)展溫泉療養(yǎng)行業(yè)是大有可為的。
三、地?zé)嵝袠I(yè)未來前景預(yù)測
2010-2025年世界地?zé)岚l(fā)電總裝機(jī)容量總體上呈現(xiàn)上升趨勢，預(yù)計(jì)到2025年世界地?zé)岚l(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到19361兆瓦。未來隨著與地?zé)崂孟嚓P(guān)的高新技術(shù)的發(fā)展，將使人們能更精確地查明更多的地?zé)豳Y源;鉆更深的鉆井將地?zé)釓牡貙由钐幦〕?，因此地?zé)崂靡脖貙⑦M(jìn)入一個(gè)飛速發(fā)展的階段。
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