新能源发电技术 电子课件 6.1 地热资源的种类

6.1地热资源的种类任课老师：2018年08月6.1地热资源的种类什么是地热资源？

地热资源是指在当前技术经济和地质环境条件下，能够从地壳内开发出来的高温岩体、地热流体（热水或蒸汽）中所包含的热能及其它伴生组分，又称地热能。目录Contents6.1.1地热资源的主要来源6.1.2地热资源的分布6.1.3地热资源的特点6.1.4地热资源的分类方法目录Contents6.1.1地热资源的主要来源地热资源的分布地热资源的特点地热资源的分类方法6.1.26.1.46.1.36.1.1地热资源的主要来源部分放射性核素半衰期表熔融岩浆本源：地球自身热量除了一部分来自放射性物质衰变，另一部分则是从地球刚形成时保存至今的原始热量（熔融岩浆）。6.1.1地热资源的主要来源地下地上热传导/热辐射地下水对流地热放射性辐射、熔融岩浆地下水热水温水地下水热冷地热是通过热传导、对流和辐射的方式传到地面上来的。

地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后，把热量从地下深处带至近表层。6.1.1地热资源的主要来源有的地方还需要通过钻井，把热能从地下的储层引向地面从而供人们利用目录Contents6.1.1地热资源的主要来源地热资源的分布地热资源的特点地热资源的分类方法6.1.26.1.46.1.36.1.2地热资源的分布地热资源作为一种综合性资源，也有数量和品位特征。就全球来说，地热资源的分布是不平衡的。在地壳表层各大板块的边缘，如板块的碰撞带、板块开裂部位和现代裂谷带，其地温梯度每公里深度可达30°C以上。6.1.2地热资源的分布环太平洋地热带：世界最大的太平洋板块与美洲、欧亚、印度洋板块的碰撞边界

环太平洋地热带：世界上许多著名的地热田，均分布在这一带

美国盖瑟尔斯

塞罗普列托地热电站新西兰怀蜡开地热香槟池台湾马槽硫磺谷6.1.2地热资源的分布大西洋中脊地热带：这是大西洋海洋板块开裂部位，大部分在海洋，北端穿过冰岛。6.1.2地热资源的分布大西洋中脊地热带：冰岛的克拉弗拉、纳马菲亚尔和亚速尔群岛等一些地热田就位于这个地热带。

冰岛克拉弗拉冰岛纳马菲亚尔6.1.2地热资源的分布红海——亚丁湾——东非裂谷地热带：在板块内部靠近板块边界部位，在一定地质条件下也可形成相对的高热流区。包括吉布提、埃塞俄比亚、肯尼亚等国的地热田。地中海——喜马拉雅地热带：欧亚板块与非洲板块和印度板块的碰撞边界。6.1.2地热资源的分布地中海——喜马拉雅地热带：世界第一座地热发电站意大利的拉德瑞罗地热田就位于这个地热带中。中国的西藏羊八井及云南腾冲地热田也在这个地热带中。意大利拉德瑞罗地热电站西藏羊八井6.1.2地热资源的分布中国地热资源的分布

中国的地热资源是很丰富的。根据地质调查，全国已发现地热异常3200多处。其中，发现高温地热255处，主要分布在西藏南部和云南、四川的西部。云南腾冲火焰山温泉西藏羊八井地热田，孔深2006m处，已探获329.8℃的高温地热流体。

6.1.2地热资源的分布中国地热资源的分布目录Contents6.1.1地热资源的主要来源地热资源的分布地热资源的特点地热资源的分类方法6.1.26.1.46.1.36.1.2地热资源的特点地热资源是一种清洁的可再生能源

地热资源两大特点地热资源利用不受其他因素的影响目录Contents6.1.1地热资源的主要来源地热资源的分布地热资源的特点地热资源的分类方法6.1.26.1.46.1.36.1.4.16.1.4.26.1.4.36.1.4.4按温度等级分类按发电规模分类按地热资源存在形式分类按成因类型分类温度分级温度t/℃主要利用途径代表性地热田高温t≥150发电西藏羊八井、云南腾冲、台湾大屯等中温90≤t＜150发电、烘干、采暖广东邓屋、东山湖、湖南灰汤、福建福州、福建漳州、河北雄安低温热水60≤t＜90采暖、温室温热水40≤t＜60采暖、温泉、温室、养殖温水25≤t＜40养殖、农灌6.1.4.1按温度分类：

根据地热勘查国家标准规定，地热资源按温度可分为高温、中温、低温。

云南腾冲：火焰山温泉台湾大屯地热火山带西藏羊八井6.1.4.2按发电规模分类：

根据地热勘查国家标准规定，地热资源按发电规模分为大型、中型、小型。

规模分级高温地热田中、低温地热田电能(MW)可利用储量（计算单位，年）电能(MW)可利用储量（计算单位，年）大型＞5030＞50100中型10-503010-50100小型＜1030＜10100成因类型代表性地热田现（近）代火山型台湾大屯、云南腾冲热海岩浆型西藏羊八井、羊易断裂型广东邓屋、东山湖、福建福州、漳州、湖南灰汤断陷盆地型京、津、冀、鲁西、昆明、西安、临汾、运城坳陷盆地型四川、贵州等省分布的地热田6.1.4.3按成因分类：

根据地热资源成因，地热资源分为火山型、岩浆型、断裂型、盆地型6.1.4.4按地热资源存在形式分类：

地热资源有多种存在的形式，可分成蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和岩浆型五类。类型温度范围（℃）储藏状况开发技术情况蒸汽型>200主要蕴藏在1.5km左右的地表深度，多为200-240℃的干蒸汽开发良好，分布区很少热水型>50主要蕴藏在3km以内的地表深度，以水为主开发中，量大面广，为当前重点研究对象地压型>150蕴藏深度为2-3km，深层沉积地压水，溶解大量碳氢化合物，开发可同时得到压力能、热能、化学能（天然气）试验开发干热岩型>150地表下数千米深度，干燥无水的热岩石应用基础研究岩浆型600-150010km以下深处的熔融状和半熔融状岩浆研究初期蒸汽田形成示意图

蒸汽田特别适合于以发电方式加以利用，是非常有开采价值的地热资源。蒸汽型地热发电技术在引入汽轮发电机组之前，需要脱除蒸汽中所含有的岩屑和水滴。蒸汽型地热能：蒸汽型地热能是地下以蒸汽为主的地热资源热水型地热能：热水型地热能是指地下以水为主的地热资源新西兰怀蜡开地热香槟池

当地下储水层上方没有隔水岩层覆盖时，储水层的地温梯度和深度足以维持对流循环，储水层上部的温度就不会超过当地压力下水的沸点。从这种地热田开采出的基本是液态水，水温多在60℃-120℃之间。

两相全流法发电技术

全流动力机械一般是螺杆膨胀机。原理上全流体发电技术能够充分的利用地热流体的能量，闪蒸和换热由于存在压差和温差都会导致做功能力的损失，因此全流体发电技术是很理想的发电技术，但限于螺杆膨胀机技术，功率一般较小。

全流法发电技术是把井中抽取到的全部流体，包括蒸汽、热水、不凝气体以及化学物质等直接送进全流动力机械中通过膨胀做功发电。螺杆膨胀机地压型地热能一个地压地热系统的潜能是由三部分能量所组成，即热能、机械能（水力机械能）以及化学能（溶解于水中的甲烷等烷烃）。热能：来源于正常地热梯度热源化学能：石油烃在高温高压下发生天然裂解形成烷烃气体

机械能：地压型热水积蓄了较大的水力能

目前这种地热资源尚未实现商业化开发干热岩发电系统示意图

干热岩型地热能采热的关键技术是在不渗透的干热岩体内形成热交换系统，而且地下热岩的能量能被热水或蒸汽带出的几率只有1%

，而99%的热岩是干热岩，没有与水共存，因此干热岩发电的潜力很大。岩浆型地热能

向岩浆内钻探一口井，插入一根注水管