什么是地热能源?
地热能是地球内部产生的热能。放射性元素在地核和地幔中不断衰变。这一过程产生热量,并向地球表面辐射。在这一过程中,热量与自然形成的地热储层相遇,这些储层通常含有热水或蒸汽。我们利用这些 热液资源 利用地热能。
地热能源的优势
- 它可再生,碳排放量低。
- 与风能和太阳能等可变可再生能源不同,它可以全天候提供稳定的能源,因此它是一种很好的 基本负荷资源.
- 随着我们开发出更先进的技术,地热产业具有增长和开发的潜力。
地热能源的缺点
- 地热发电厂的选址受到限制,因为这些发电厂依赖于地热储层。
- 在地下钻井有时会释放出温室气体。较新的二元循环发电厂可以帮助我们避免这种风险。
地热能如何转化为电能?
地热发电厂依靠水和蒸汽等水热资源运行。为了获取这些资源,地热发电厂需要钻探地下地热储层。水热资源通过管道被输送到地表,用于旋转与发电机相连的涡轮机。地热发电厂的三种主要类型是闪蒸汽、干蒸汽和二元循环。
闪蒸汽
闪蒸汽工厂是最常见的地热工厂类型。它们利用地下水库中温度极高、压力极大的水。压力将水推到地面,在闪蒸罐中收集并煮沸成蒸汽,使涡轮机旋转。剩余的水被送回地下水库。

(图表:美国能源信息署)
干蒸汽
干蒸汽发电厂直接利用地下水库中的蒸汽来驱动涡轮机。剩余的蒸汽经过冷凝后,以水的形式返回储层。第一座地热发电厂就是干蒸汽发电厂。

(图表:美国能源信息署)
二进制循环
二元循环发电厂利用蓄水池中的热水加热沸点较低的二次液体。二次液体产生的蒸汽用于涡轮机的旋转。地热水从不直接接触二次液体或涡轮机。二元循环设备是最新型的地热设备。它们可以在较低的温度下运行,并且更加环保。

(图表:美国能源信息署)
地热发电厂在哪里?
地热发电厂依赖于靠近地球表面的地热储层。这些储层通常位于构造板块边界的活跃地热区。这些地区包括 火环 从冰岛到印度尼西亚,地热资源和热点遍布全球。地质学家可以通过钻探地下并测量温度来测试地热储层。
什么是地源热泵?
热泵是我们利用地热能的另一种方式。地源热泵通过在建筑物和地球之间传递热量,帮助保持稳定的温度。该系统通过一个长长的环形地下管道循环水或制冷剂。当地热泵处于加热模式时,地球上的热量就会向建筑物内流动。当热泵处于制冷模式时,热量被向下泵送并散发到地球上。地源热泵既环保又节能。

(图:环保局)