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文档简介

地热能资源开发的技术难题与解决方案知识点:地热能资源开发的技术难题与解决方案

一、地热能资源概述

1.地热能的概念:地热能是指地球内部的热能,主要来源于地球的放射性元素衰变和地球形成过程中的余热。

2.地热能的分类:根据温度、压力和流体性质,地热能可分为低温地热能、中温地热能和高温地热能。

3.地热能的分布:地热能资源分布广泛,主要集中在板块交界处、火山活动和热泉地区。

二、地热能资源开发的技术难题

1.钻探技术:深部地热能资源的开发需要高精度的钻探技术,目前钻探技术尚不能满足深部地热能资源开发的需求。

2.热能提取技术:地热能提取过程中,热量传递效率低、热损失大,提高热能提取效率是技术难题之一。

3.环境保护:地热能开发过程中,可能导致地下水污染、地面沉降等地质环境问题,如何在开发过程中保护环境是亟待解决的问题。

4.资源评估:地热能资源具有不确定性,如何准确评估地热能资源量,为开发提供科学依据。

三、地热能资源开发解决方案

1.钻探技术改进:研发高精度的钻探技术,提高钻进速度和钻探深度,降低钻探成本,为深部地热能资源开发提供技术支持。

2.提高热能提取效率:采用先进的循环fluid技术、增强型地热系统(EGS)等技术,提高热能传递效率,减少热损失。

3.环境保护措施:加强地下水污染防控技术研究,采用环保型钻井液和完井材料,降低地热能开发对环境的影响。

4.资源评估方法:运用地球物理、地球化学等多学科综合评价方法,结合地质调查和钻探数据,提高地热能资源评估的准确性。

四、我国地热能资源开发现状及展望

1.我国地热能资源丰富,具有较大的开发潜力,已在北京、天津、河北等地开展地热能开发利用项目。

2.我国政府高度重视地热能开发,出台了一系列政策措施,鼓励地热能开发利用。

3.未来,我国地热能开发将聚焦于技术创新、环境保护和产业协同发展,推动地热能产业的健康发展。

习题及方法:

1.习题:地热能是什么?

答案:地热能是指地球内部的热能,主要来源于地球的放射性元素衰变和地球形成过程中的余热。

解题思路:这是一道概念题,需要学生掌握地热能的定义。

2.习题:地热能可以分为哪几类?请简要描述它们的特点。

答案:地热能可分为低温地热能、中温地热能和高温地热能。低温地热能温度较低,适用于供暖等;中温地热能温度适中,适用于发电等;高温地热能温度较高,适用于直接蒸汽发电等。

解题思路:这是一道分类题,需要学生了解不同类型地热能的特点。

3.习题:地热能资源主要分布在哪里?

答案:地热能资源主要集中在板块交界处、火山活动和热泉地区。

解题思路:这是一道地理分布题,需要学生了解地热能资源的地理分布特点。

4.习题:为什么说地热能资源具有不确定性?如何提高地热能资源评估的准确性?

答案:地热能资源具有不确定性,因为其分布、温度、压力等因素受地质条件影响较大。提高地热能资源评估的准确性可以通过地球物理、地球化学等多学科综合评价方法,结合地质调查和钻探数据来实现。

解题思路:这是一道评估方法题,需要学生了解地热能资源不确定性及其评估方法。

5.习题:什么是增强型地热系统(EGS)?它如何提高热能提取效率?

答案:增强型地热系统(EGS)是一种通过人工创造或扩大地下岩石裂缝,提高地热能提取效率的技术。它可以通过注入高压水等方式,在地层中形成裂缝,增加地热流体的流动性,从而提高热能提取效率。

解题思路:这是一道技术方法题,需要学生了解EGS的定义和作用。

6.习题:地热能开发可能带来哪些环境问题?请列举至少三种解决措施。

答案:地热能开发可能导致地下水污染、地面沉降等地质环境问题。解决措施包括:加强地下水污染防控技术研究,采用环保型钻井液和完井材料,降低地热能开发对环境的影响。

解题思路:这是一道环境保护题,需要学生了解地热能开发可能带来的环境问题及解决措施。

7.习题:我国政府为鼓励地热能开发出台了哪些政策措施?

答案:我国政府出台了一系列政策措施,包括提供财政补贴、税收优惠、优化用地政策等,以鼓励地热能开发利用。

解题思路:这是一道政策题,需要学生了解我国政府鼓励地热能开发的政策措施。

8.习题:请简述我国地热能开发的技术难题及解决方案。

答案:我国地热能开发的技术难题主要包括钻探技术、热能提取技术、环境保护和资源评估等方面。解决方案包括改进钻探技术、提高热能提取效率、加强环境保护措施和提高资源评估准确性等。

解题思路:这是一道综合题,需要学生了解我国地热能开发的技术难题及解决方案。

习题及方法:

1.习题:地热能是什么?

答案:地热能是指地球内部的热能,主要来源于地球的放射性元素衰变和地球形成过程中的余热。

解题思路:这是一道概念题,需要学生掌握地热能的定义,理解其来源和特点。

2.习题:地热能可以分为哪几类?请简要描述它们的特点。

答案:地热能可分为低温地热能、中温地热能和高温地热能。低温地热能温度较低,适用于供暖等;中温地热能温度适中,适用于发电等;高温地热能温度较高,适用于直接蒸汽发电等。

解题思路:这是一道分类题,需要学生了解不同类型地热能的特点,并能进行区分。

3.习题:地热能资源主要分布在哪里?

答案:地热能资源主要集中在板块交界处、火山活动和热泉地区。

解题思路:这是一道地理分布题,需要学生了解地热能资源的地理分布特点,能够指出其主要的分布区域。

4.习题:为什么说地热能资源具有不确定性?如何提高地热能资源评估的准确性?

答案:地热能资源具有不确定性,因为其分布、温度、压力等因素受地质条件影响较大。提高地热能资源评估的准确性可以通过地球物理、地球化学等多学科综合评价方法,结合地质调查和钻探数据来实现。

解题思路:这是一道评估方法题,需要学生了解地热能资源不确定性及其评估方法,理解多学科综合评价的重要性。

5.习题:什么是增强型地热系统(EGS)?它如何提高热能提取效率?

答案:增强型地热系统(EGS)是一种通过人工创造或扩大地下岩石裂缝,提高地热能提取效率的技术。它可以通过注入高压水等方式,在地层中形成裂缝,增加地热流体的流动性,从而提高热能提取效率。

解题思路:这是一道技术方法题,需要学生了解EGS的定义和作用,理解其如何提高热能提取效率。

6.习题:地热能开发可能带来哪些环境问题?请列举至少三种解决措施。

答案:地热能开发可能导致地下水污染、地面沉降等地质环境问题。解决措施包括:加强地下水污染防控技术研究,采用环保型钻井液和完井材料,降低地热能开发对环境的影响;实施严格的钻探和运营规范,确保不对地表环境造成破坏;在开发过程中进行环境监测,及时发现并处理可能出现的环境问题。

解题思路:这是一道环境保护题,需要学生了解地热能开发可能带来的环境问题及解决措施,能够提出具体的解决方案。

7.习题:我国政府为鼓励地热能开发出台了哪些政策措施?

答案:我国政府出台了一系列政策措施,包括提供财政补贴、税收优惠、优化用地政策等,以鼓励地热能开发利用。

解题思路:这是一道政策题,需要学生了解我国政府鼓励地热能开发的政策措施,能够列举相关政策。

8.习题:请简述我国地热能开发的技术难题及解决方案。

答案:我国地热能开发的技术难题主要包括钻探技术、热能提取技术、环境保护和资源评估等方面。解决方案包括改进钻探技术、提高热能提取效率、加强环境保护措施和提高资源评估准确性等。

解题思路:这是一道综合题,需要学生了解我国地热能开发的技术难题及解决方案,能够概括性地描述这些难题和解决策略。

习题及方法:

1.习题:地热能的开发利用对环境有哪些益处?

答案:地热能的开发利用对环境有以下益处:减少了化石燃料的使用,降低温室气体排放;不会产生大气污染和固体废物;对地表环境影响小,不会产生噪音和光污染。

解题思路:这是一道环境保护题,需要学生了解地热能开发利用对环境的正面影响。

2.习题:请列举三种地热能利用的方式。

答案:地热能利用的方式有:地热供暖、地热发电、地热空调、温泉利用、农业温室加热等。

解题思路:这是一道应用题,需要学生了解地热能的不同利用方式。

3.习题:地热能勘探主要利用哪些技术?

答案:地热能勘探主要利用的技术有:地震勘探、钻探、地球物理勘探、地球化学勘探等。

解题思路:这是一道技术应用题,需要学生了解地热能勘探所用的技术。

4.习题:地热能勘探和开发过程中,如何进行环境保护?

答案:地热能勘探和开发过程中,进行环境保护的方法有:使用无毒或低毒的钻井液;对废液进行处理,达到排放标准;尽可能减少对地表环境的破坏;对地下热水资源进行合理规划,避免过度开采。

解题思路:这是一道环境保护题,需要学生了解地热能勘探和开发过程中应采取的环境保护措施。

5.习题:请简述地热能直接利用和地热能发电的区别。

答案:地热能直接利用是将地热能直接转化为热能或动力能,如地热供暖、温泉等;地热能发电是将地热能转化为电能,一般通过地热蒸汽轮机发电。

解题思路:这是一道比较题,需要学生了解地热能直接利用和地热能发电的区别。

6.习题:地热能资源开发有哪些经济优势?

答案:地热能资源开发的经济优势有:相对于化石燃料,地热能是可再生能源,成本低,价格稳定;地热能开发可以减少能源进口依赖,增强能源安全;地热能开发可以促进地方经济发展,提供就业机会。

解题思路:这是一道经济优势题,需要学生了解地热能资源开发的经济优势。

7.习题:请列举两个国家,它们在地热能开发利用方面做得比较好。

答案:冰岛和美国在地热能开发利用方面做得比较好,冰岛利用地热能发电和供暖,美国则在地热能发电和直接利用方面有较多应用。

解题思路:这是一道国家应用题,需要学生了解哪些国家在地热能开发利用方面有较好的表现。

8.习题:地热能开发利用有哪些挑战?

答案:地热能开发利用的挑战有:钻探技术限制,高温地热能开发难度大;热能提取效率低,热损失大;环境保护要求高,开发过程中需减少对环境的影响;地热能资源分布不均,开发利用受地理条件限制。

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