地理科普:內(nèi)蒙古發(fā)現(xiàn)特大型地熱田,能建設大型發(fā)電廠嗎?地熱如何形成的?
發(fā)布時間:2021-03-01
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地理科普:內(nèi)蒙古發(fā)現(xiàn)特大型地熱田,能建設大型發(fā)電廠嗎?地熱如何形成的?

內(nèi)蒙古中西部發(fā)現(xiàn)特大型地熱田,看到此內(nèi)容,很多小伙伴內(nèi)心可能不起波瀾,因為與更常見的石油、天然氣、煤礦等能源比起來,地熱能源似乎只能用來泡泡溫泉,遠沒有石油那么金貴,其實這么理解有偏差。

地熱是如何形成的?

關于地熱的形成,首先要從地球的組成說起,地球由四個主要部分組成,分別是實心地內(nèi)核、熱熔巖地外核、巖漿、巖石組成的地幔、構成大陸和洋底的地殼,前三者的厚度分別是2400公里、2400公里、2900公里,而地殼厚度最薄,且厚度不規(guī)則,陸地厚度在24--56公里之間,洋底厚度在5--8公里之間。

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地球結構

科學家發(fā)現(xiàn),地核的溫度超過5000攝氏度,幾乎與太陽表面溫度一樣,雖然我們在地殼表面,不能直接感受到地核的熱量,但實際上地核內(nèi)部的放射性元素在衰變過程中,產(chǎn)生的熱量會不斷對地幔加熱,而地幔熱量膨脹后會生成熱柱,且像“煙囪”一樣上升,地質(zhì)學上將這種熱柱稱之為“地幔柱”,地熱能源的熱量實際上就是由地幔柱傳達。

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地幔柱示意

地幔柱的溫度范圍,從根部的4000度,上升到地殼邊界時會衰弱到200度左右,雖然溫度下降幅度很大,但用來加熱地殼構造板塊內(nèi)的巖石、流體已經(jīng)足夠了,這些被加熱的巖石、流體所產(chǎn)生的熱能,正是地熱能,聽起來邏輯有點復雜,用一句話表達就是地核-地幔-地殼熱量一步步傳達。根據(jù)地殼厚度不同,地熱能的溫度也不盡相同,溫度一般在20度--200度之間,也不排除一些斷裂帶、火山噴發(fā)地帶的地熱能會達到400度以上。

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高溫地熱發(fā)電

內(nèi)蒙古中西部發(fā)現(xiàn)地熱田為什么屬于特大型

雖然地熱能屬于較為環(huán)保的能源,且屬于可再生能源,但我國對地熱能源的利用還處在初級層面,不是我國地熱能少,而是我國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的地熱能,溫度普遍屬于中低溫,且熱田面積比較小。以我國著名的地熱田所在地--北京小湯山為例(小湯山正是得名于此處的“地熱湯”),按照2000米深度、出水溫度高于40度范圍來計算,全熱田面積在86平方公里左右。

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小湯山溫泉

而傳統(tǒng)上我們較為熟知的高溫地熱利用,當屬西藏的羊八井地熱資源,羊八井建設的大型工業(yè)發(fā)電廠,每年承擔了拉薩電網(wǎng)發(fā)電量的45%。其實羊八井在1975年勘探地熱資源時,最先發(fā)現(xiàn)的也是低溫熱田,且探明地熱分布面積只有14平方公里,后來才向北勘探出深層高溫地熱,但分布面積不足20平方公里。

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羊八井地熱

再看內(nèi)蒙古中西部新發(fā)現(xiàn)的特大型地熱田,即便該地區(qū)地熱出水溫度目前公布的是62度,屬于低溫地熱,但地熱資源分布面積近360平方公里,基本屬于我國已探明最大的地熱田,可以為22萬平方米的地區(qū)提供供暖服務,未來開發(fā)成熟,將為該地區(qū)節(jié)約大量的煤炭資源,對北方地區(qū),尤其是華北減少大氣污染、增加地區(qū)能源利用非常有幫助。

內(nèi)蒙古中西部未來會勘探出高溫熱田嗎

根據(jù)世界地熱分布層次來看,內(nèi)蒙古中西部未來勘探出高溫熱田的可能性不大。內(nèi)蒙古中西部屬于華北區(qū)域,而華北地區(qū)的地質(zhì)構造,主要形成于中生代中期的燕山構造運動,屬于白堊系的陸相沉積,雖然有大型的造山范圍產(chǎn)生,存在多條地質(zhì)構造帶,像秦嶺、燕山、大別山、伏牛山等都是那個時代的產(chǎn)物,但陸相沉積相比于海相沉積來講,地殼厚度要高很多,蘊藏的大部分地熱屬于中低溫。高溫地熱更多分布在板塊邊界,以及海相沉積,我國主要集中在藏南-川西-滇西一帶,東南沿海-臺灣島一帶,高溫地熱資源地熱相對較少。

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沉積示意圖

地熱能源為什么環(huán)保?為什么可再生?

地熱能源因為來自于地球自身熱量,而無需燃煤、燃油加熱,所以與風力、水利能源一樣,都屬于環(huán)保型能源,且因為地熱不受天氣條件的影響,并且具有很高的容量系數(shù),只要存在地下流體,就可以源源不斷的流出熱水、產(chǎn)生熱蒸汽。所以地熱能源可以很好的用來發(fā)電、供暖,以全世界地熱能源較為豐富的國家冰島為例,利用地熱基本可以滿足全島90%的供暖需求。

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