隨著(zhù)“雙碳”目標的提出，清潔能源的使用已經(jīng)成為一種潮流，作為清潔能源之一的地熱能慢慢被大眾熟知。那么，你對地熱能了解多少呢？

地熱能，就是來(lái)自地球內部的熱能。它是一種清潔、可再生的能源，具有巨大的利用價(jià)值。與風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生資源相比，地熱能最大的優(yōu)勢在于能量能夠穩定連續地輸出。與傳統的化石能源相比，地熱能幾乎不會(huì )產(chǎn)生溫室氣體和污染物。

地熱能是隨處可見(jiàn)的，滾燙的巖漿從火山噴發(fā)雖然是一種災難，但這卻是地熱最極端的力量展示。在地球表面的每個(gè)地方，地熱能都在以我們難以察覺(jué)的強度向大氣中慢慢散發(fā)它的熱量。地球每年通過(guò)地表散發(fā)的熱量巨大，但在有限的地區內不僅很小而且很分散，目前的經(jīng)濟技術(shù)條件尚無(wú)法收集和利用。在現有經(jīng)濟技術(shù)條件下，能為人類(lèi)所利用的那些熱量，才成為地熱資源。比如溫泉沐浴、地熱流體取暖、建造農作物溫室都是應用的典范。地熱能的儲量巨大，全球地熱能約相當于4.27億噸標準煤，相當于全球年度能耗總量的200萬(wàn)倍。據估計，地球內部的熱能總量相當于全球煤炭儲量的 1.7 億倍。

地熱資源的形成

地熱能是如何產(chǎn)生的呢？那就先要從地球的構造說(shuō)起。地球內部是一個(gè)巨大的熱庫，主要由地核、地幔和地殼組成。

設想一下，如果存在電影《流浪地球》中的“深地電梯”，我們搭乘著(zhù)它從地表到地核，那么溫度將從十幾攝氏度逐步升溫到6000多攝氏度。那將是一種什么樣的體驗？讓我們開(kāi)始深地之旅吧！

首先到達的是地殼，地殼是地球外表最薄的一圈，平均厚度約17千米，與地球半徑相比，地殼很薄。地殼自上而下大體可以劃分為變溫帶、常溫帶和增溫帶3個(gè)帶。

變溫帶，它的溫度主要受太陽(yáng)輻射影響，隨著(zhù)晝夜、季節的變化而變化。若沒(méi)了陽(yáng)光的持續照射，地表溫度就會(huì )急轉直下，地表會(huì )變得十分寒冷。

到20～30米，就到了常溫帶，也是一口普通水井的深度。這里太陽(yáng)輻射影響已是強弩之末，來(lái)自地球內部的熱能剛好抵消上部地溫的變化，使這一層的溫度常年處于與年平均氣溫接近的穩定狀態(tài)。

再往深部去就是增溫帶，就是地球內熱起主導作用的地方，一直到地殼底界。這一厚達十幾千米的地帶，平均每深100米，溫度就上升3℃左右，這一地帶就叫作“增溫帶”。

再往下走，在地表下17千米～2900千米的部位被稱(chēng)為“地?！?。從進(jìn)入地幔到地幔底部，溫度大約從1100℃升至3700℃。

繼續往下，地表下2900～6371千米的區域被稱(chēng)為“地核”。溫度高達4000～6000℃，與太陽(yáng)表面的溫度不相上下，儼然一顆“小太陽(yáng)”。

這些熱量通過(guò)地殼的傳導、對流和輻射等方式，不斷地向地表傳遞。在一些特定的地質(zhì)條件下，地下的熱水和蒸汽就會(huì )形成地熱能資源。

地下12226米是目前人類(lèi)所直接探測到的地球最深處，但這個(gè)深度，還只是在地殼層。

那么地下10000米以?xún)?，除了有石油?a href="http://www.yg06.cn/t/天然氣.html" >天然氣，還有什么？沒(méi)錯，那就是地熱能，一種綠色低碳的可再生能源。它比風(fēng)能更穩定，還不像光電受到晝夜影響。

地熱資源的分布

地熱資源分布受控于板塊構造運動(dòng)：低溫地熱分布于板塊內部的活動(dòng)斷裂帶、斷陷谷和坳陷盆地地區；高溫地熱集中在相對比較狹窄的地殼活動(dòng)帶附近。世界上高溫地熱資源主要分布在幾個(gè)大的地熱帶上，一般也是板塊邊緣碰撞劇烈的地方。美國的蓋瑟爾斯、長(cháng)谷、羅斯福，墨西哥的塞羅、普列托，中國的臺灣馬槽，日本的松川、大岳等都屬于“環(huán)太平洋地熱帶”。世界第一座地熱發(fā)電站所在的意大利拉德瑞羅地熱田、中國的西藏羊八井及云南騰沖地熱田都屬于“地中?！柴R拉雅地熱帶”。此外還有“大西洋中脊地熱帶”“紅?！獊喍场獤|非大裂谷地熱帶”。

我國地熱資源非常豐富，分布廣泛。目前主要開(kāi)采水熱型地熱資源（一般在地下幾百至數千米）和淺層地熱能（一般在地下200米范圍內）。

我國中低溫地熱資源主要分布于華北平原、江淮平原、蘇北平原、松遼盆地、下遼河平原、汾渭盆地等大中型沉積盆地上，分布在山地的斷裂帶上的地熱一般規模較小。在盆地特別是大型沉積盆地分布的地熱資源儲集條件好、儲層多、厚度大、分布廣，熱儲溫度隨深度增加，是開(kāi)發(fā)潛力最大的地區。

我國適宜開(kāi)發(fā)淺層地熱能的地區主要分布在中東部省份，包括北京、天津、河北、山東、河南、遼寧、上海、湖北、湖南、江蘇、浙江、江西、安徽等13個(gè)?。ㄊ校?。

地熱資源怎樣改變了我們的生活？

地熱資源正以前所未有的方式重塑我們的生活，其被廣泛應用于居民供暖、地熱發(fā)電、溫泉康養、農業(yè)種植養殖等國計民生中，其中居民供暖是最主要的利用方式，通過(guò)梯級利用地熱能，盡量降低尾水溫度，能夠最大限度地利用地熱能。在農業(yè)領(lǐng)域，利用地熱資源，配合太陽(yáng)能、電能、風(fēng)能等能源，模擬適合植物生長(cháng)所需條件，給植物反季節生長(cháng)提供所需溫度、濕度、光照等環(huán)境和能量?？偠灾?，地熱能這種清潔能源正在創(chuàng )造“零碳村落”“恒溫城市”等新型生活方式。

地熱資源的種類(lèi)

綜合考慮熱流體傳輸方式、溫度范圍以及開(kāi)發(fā)利用方式等因素，地熱資源可分為淺層地熱能、水熱型地熱能和干熱巖型地熱能三種類(lèi)型。

淺層地熱能指地表以下200米深度范圍內、在當前技術(shù)經(jīng)濟條件下具備開(kāi)發(fā)利用價(jià)值的、蘊藏在地殼淺部巖土體和地下水中、溫度低于25 ℃的低溫地熱資源。淺層地熱能包括淺層巖土體、地下水所包含的熱能，也包括地表水所包含的熱能。淺層地熱能屬于低品位熱能，適合采用熱泵技術(shù)加以利用，利用時(shí)不產(chǎn)生二氧化碳、二氧化硫等污染氣體，目前主要用于城市冬季供暖和夏季制冷。

水熱型地熱資源，也稱(chēng)常規地熱資源，是指較深的地下水或蒸汽中所蘊含的地熱資源，是目前地熱勘探開(kāi)發(fā)的主體。地熱能主要以天然出露的溫泉和通過(guò)人工鉆井直接開(kāi)采利用的地熱流體為載體。其中，水熱型地熱資源按溫度分級 ，可分為高溫地熱資源 （溫度高于150℃）、中溫地熱資源（溫度介于90至150℃）和低溫地熱資源（溫度低于90℃）；按構造成因，可分為沉積盆地型地熱資源和隆起山地型地熱資源；按熱傳輸方式，可分為傳導型地熱資源和對流型地熱資源。

干熱巖，一般指溫度大于180℃、埋深數千米、內部不存在流體或僅有少量地下流體的高溫巖體。干熱巖的熱能賦存于各種變質(zhì)巖或結晶巖類(lèi)巖體中，較常見(jiàn)的干熱巖有黑云母片麻巖、花崗巖、花崗閃長(cháng)巖等。干熱巖開(kāi)發(fā)利用需要人工制造熱儲，向注水井（回灌井）高壓注入溫度較低的水，使巖體產(chǎn)生裂縫。隨著(zhù)低溫水的不斷注入，裂縫不斷增加、擴大，并相互連通，最終形成一個(gè)大致呈面狀的人工干熱巖熱儲構造。注入的水沿著(zhù)裂隙運動(dòng)并與周邊的巖石發(fā)生熱交換，被加熱后以高溫水或水汽混合物的形式從生產(chǎn)井中開(kāi)采出來(lái)，利用后的尾水又通過(guò)注入井返回地下，形成一個(gè)閉式回路。

天津目前主要開(kāi)發(fā)利用淺層地熱能和水熱型地熱資源，其中水熱型地熱資源溫度在40至113℃，屬于中低溫地熱資源。

警惕不當的開(kāi)發(fā)方式

地熱資源雖屬可再生能源，但不當的開(kāi)發(fā)利用方式也會(huì )造成枯竭。如能合理開(kāi)發(fā)，這種情況就能避免。什么是最有效的途徑呢？答案就是地熱回灌。

地熱回灌是減緩地熱開(kāi)發(fā)對地質(zhì)環(huán)境的不良影響、維持地熱資源可持續開(kāi)發(fā)的主要保護措施。著(zhù)名地質(zhì)學(xué)家李四光告訴我們，地熱資源的開(kāi)發(fā)，只有實(shí)現了取熱不取水，才算進(jìn)入了地熱開(kāi)發(fā)的大門(mén)。地熱回灌就是將利用后溫度降低的地熱尾水或其他水源經(jīng)過(guò)水質(zhì)處理后通過(guò)回灌井重新注入熱儲層的技術(shù)，形成可利用的地熱水，達到循環(huán)利用的目的，做到取之不盡，用之不竭。