劉 瀅/文
美麗的地球是我們賴以生存的家園,我們在這里能享受到很多來自地球的“福利”,比如新鮮的空氣、清澈的流水等等。哦對了,還有我們今天的主角,來自地下的溫暖 地熱資源。
我們知道,地球內(nèi)部是一個“大火爐”,這個“大火爐”時刻都在“想方設(shè)法”地向外傳播熱量。而地熱資源指的就是這種來自地球內(nèi)部、能被人們所利用的熱能資源。和我們常見的煤炭、石油、天然氣這些化石能源相比,地熱有很多突出的優(yōu)點,比如,清潔環(huán)保、用途廣泛、穩(wěn)定性好、可再生等。在傳統(tǒng)能源家族成員數(shù)量日益減少、地球的“身體”又需要更多呵護的今天,像地熱這樣可再生的清潔能源可是非常受歡迎的,它們是能源家族的驕傲。
說起來,地熱也是個人員眾多的大家庭。根據(jù)“駐扎”位置的不同,大致可以把這些家庭成員分為淺層地熱能、水熱型地熱能和干熱巖地熱能三組。下面,咱們簡單介紹一下這三組成員的特點。
隸屬于淺層地熱能的成員“駐扎”在距離地表200 米深度以內(nèi)的地方,溫度低于25℃,屬于低溫地熱能源,用熱泵就可以把這一部分能源利用起來。它們目前主要的工作是在寒冷的冬天為人們送去溫暖,在炎炎夏日給人們帶來清涼。雖然我國在淺層地熱能的利用上起步較晚,但發(fā)展很快。目前,我國淺層地熱的利用面積已經(jīng)超過了4 億平方米。
淺層地熱供暖
鉆井開采水熱型地熱
這一組成員“住在”離地表更深的地下水或蒸汽中,人們可以通過鉆井開采、利用它們,是目前地熱被開發(fā)利用的“主力軍”。值得一提的是,這組成員還可以根據(jù)自身的特點繼續(xù)劃分,比如根據(jù)溫度的不同可以細分為高溫、中溫和低溫三種地熱能源,根據(jù)熱傳輸方式的不同可以分為傳導型和對流型兩種地熱能源,等等。
雖然人們對干熱巖地熱研究的時間并不短,但很多人還是對“干熱巖”這個詞比較陌生,關(guān)于干熱巖如何劃分的問題,人們也有著不同的意見。目前較為普遍的看法是符合以下三個條件的地熱能屬于干熱巖,即距離地表3 ~10 千米;溫度在150℃~650℃;“住在”花崗巖、黑云母片麻巖等巖體里。據(jù)說在地球內(nèi)部,干熱巖地熱能的儲量是非常驚人的,相當于全球所有石油、天然氣和煤炭能量總和的30 倍。想一想,如果這些能量都被人們利用起來,那得節(jié)省多少資源呀!
地熱能源搶了不少原本屬于煤炭的工作崗位
聽說,地熱也能發(fā)電
說了這么多,同學們可能還是不太清楚地熱能源究竟有多“優(yōu)秀”。下面咱們就來看看地熱在發(fā)電領(lǐng)域做出的“突出貢獻”,感受一下地熱的風采吧。
用地熱來發(fā)電并不是新鮮事,人們在大約一百年前就發(fā)現(xiàn),這些埋在地下的地熱能源擁有和皮卡丘一樣的能力。新西蘭、菲律賓、美國等國先后開發(fā)了地熱發(fā)電技術(shù),其中一些國家把地熱的發(fā)電“技能”開發(fā)得非常好,比如美國的蓋瑟爾斯地熱田。這個位于美國加利福尼亞州索諾馬區(qū)的地熱電站,早在1960年就擁有了第一臺投入使用的發(fā)電機組。當然,這個地熱電站可不僅僅只是“先驅(qū)者”,它還有著實實在在的“實力”。早在三十多年前,這個地熱電站的裝機容量就已經(jīng)達到了一千多兆瓦,能力可不是一般的強。
新西蘭地熱
蓋瑟斯地熱田
到了20世紀70年代,我國也“誕生”了很多優(yōu)秀的地熱電站,比如大名鼎鼎的羊八井地熱電站。羊八井地熱電站位于西藏自治區(qū)拉薩市西北約90千米的當雄縣境內(nèi),占地面積約為17 平方千米,是我國大陸開發(fā)的第一個蒸濕汽田,同時也是世界上海拔最高的地熱發(fā)電站。規(guī)模這么大的發(fā)電站,發(fā)電能力自然不會差。如今,羊八井地熱發(fā)電站已經(jīng)成為藏中電網(wǎng)的“骨干成員”,它的發(fā)電量占據(jù)了拉薩供電量的一半。
羊八井地熱電站
除了像發(fā)電、溫泉這些我們比較熟悉的應(yīng)用,地熱還有一些你可能想象不到的“兼職”,比如,做面包。這并不是什么神話故事,在冰島,地熱真的化身成了“飯鍋”。
冰島的地熱資源非常豐富,據(jù)說走幾步就能碰到一座火山,遍地都是溫泉和高溫蒸汽地。這么多的地熱資源促使人們誕生了一個想法—能不能直接用地熱做飯?于是,一種名叫“hverabraud”的被埋在土里的面包誕生了。要制作這種面包,只需把事先做好的生面放進容器里,再把容器埋在100℃的沸泉附近,加熱12 ~24 小時就大功告成了。從土里拿出來的面包味道究竟怎樣,估計只有親口嘗過才會知道。
冰島火山
從土里“誕生”的面包 hverabraud