❶ 地热能利用有哪些方式
人类很早以前就开始利用地热能，例如利用温泉沐浴、医疗，利用地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等。但真正认识地热资源并进行较大规模的开发利用却是始于20世纪中叶。地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类，而对于不同温度的地热流体可能利用的范围如下：
1、2O0～400℃直接发电及综合利用；
2、150～200℃双循环发电，制冷，工业干燥，工业热加工；
3、10O～15O℃双循环发电，供暖，制冷，工业干燥，脱水加工，回收盐类，罐头食品；
4、50～100℃供暖，温室，家庭用热水，工业干燥；
5、20～50℃沐浴，水产养殖，饲养牲畜，土壤加温，脱水加工；
现在许多国家为了提高地热利用率，而采用梯级开发和综合利用的办法，如热电联产联供，热电冷三联产，先供暖后养殖等。
近年来，国外对地热能的非电力利用，也就是直接利用，十分重视。因为进行地热发电，热效率低，温度要求高。所谓热效率低。就是说，由于地热类型的不同，所采用的汽轮机类型的不同，热效率一般只有6.4～18．6％，大部分的热量白白地消耗掉。所谓温度要求高，就是说，利用地热能发电，对地下热水或蒸汽的温度要求，一般都要在150℃以上；否则，将严重地影响其经济性。而地热能的直接利用，不但能量的损耗要小得多，并且对地下热水的温度要求也低得多，从 15～180℃这样宽的温度范围均可利用。在全部地热资源中，这类中、低温地热资源是十分丰富的，远比高温地热资源大得多。但是，地热能的直接利用也有其局限性，由于受载热介质—热水输送距离的制约，一般来说，热源不宜离用热的城镇或居民点过远；不然，投资多，损耗大，经济性差，是划不来的。
目前地热能的直接利用发展十分迅速，已广泛地应用于工业加工、民用采暖和空调、洗浴、医疗、农业温室、农田灌溉、土壤加温、水产养殖、畜禽饲养等各个方面，收到了良好的经济技术效益，节约了能源。地热能的直接利用，技术要求较低，所需设备也较为简易。在直接利用地热的系统中，尽管有时因地热流中的盐和泥沙的含量很低而可以对地热加以直接利用，但通常都是用泵将地热流抽上来，通过热交换器变成热气和热液后再使用。这些系统都是最简单的，使用的是常规的现成部件。
地热能直接利用中所用的热源温度大部分都在40℃以上。如果利用热泵技术，温度为20℃或低于20℃的热液源也可以被当作一种热源来使用（例如美国、加拿大、法国、瑞典及其他国家的做法）。热泵的工作原理与家用电冰箱相同，只不过电冰箱实际上是单向输热泵，而地热热泵则可双向输热。冬季，它从地球提取热量，然后提供给住宅或大楼（供热模式）；夏季，它从住宅或大楼提取热量，然后又提供给地球蓄存起来（空调模式）。不管是哪一种循环，水都是加热并蓄存起来，发挥了一个独立热水加热器的全部的或部分的功能。由于电流只能用来传热，不能用来产生热，因此地热泵将可以提供比自身消耗的能量高3～4倍的能量。它可以在很宽的地球温度范围内使用。在美国，地热泵系统每年以 20％的增长速度发展，而且未来还将以两位数的良好增长势头继续发展。据美国能源信息管理局预测，到2030年地热泵将为供暖、散热和水加热提供高达68Mt油当量的能量。
对于地热发电来说，如果地热资源的温度足够高，利用它的好方式就是发电。发出的电既可供给公共电网，也可为当地的工业加工提供动力。正常情况下，它被用于基本负荷发电，只在特殊情况下，才用于峰值负荷发电。其理由，一是对峰值负荷的控制比较困难，再就是容器的结垢和腐蚀问题，一旦容器和涡轮机内的液体不满和让空气进入，就会出现结垢和腐蚀问题。
总结上述，地热能利用在以下四方面起重要作用。
1．地热发电
地热发电是地热利用的最重要方式。高温地热流体应首先应用于发电。 地热发电和火力发电的原理是一样的，都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发电机发电。所不同的是，地热发电不象火力发电那样要备有庞大的锅炉，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地热能。地热发电的过程，就是把地下热能首先转变为机械能，然后再把机械能转变为电能的过程。要利用地下热能，首先需要有“载热体”把地下的热能带到地面上来。目前能够被地热电站利用的载热体，主要是地下的天然蒸汽和热水。按照载热体类型、温度、压力和其它特性的不同，可把地热发电的方式划分为蒸汽型地热发电和热水型地热发电两大类。
地热发电示意图
（1）蒸汽型地热发电
蒸汽型地热发电是把蒸汽田中的干蒸汽直接引人汽轮发电机组发电，但在引人发电机组前应把蒸汽中所含的岩屑和水滴分离出去。这种发电方式最为简单，但干蒸汽地热资源十分有限，且多存于较深的地层，开采技术难度大，故发展受到限制（参考《资源》栏目有关文章）。主要有背压式和凝汽式两种发电系统。
（2）热水型地热发电
热水型地热发电是地热发电的主要方式。目前热水型地热电站有两种循环系统：a、闪蒸系统。闪蒸系统如图1所示。当高压热水从热水井中抽至地面，于压力降低部分热水会沸腾并“闪蒸”成蒸汽，蒸汽送至汽轮机做功；而分离后的热水可继续利用后排出，当然最好是再回注人地层。 b、双循环系统。双循环系统的流程如图2所示。地热水首先流经热交换 器，将地热能传给另一种低沸点的工作流体，使之沸腾而产生蒸汽。蒸汽进人汽轮机做功后进人凝汽器，再通过热交换器而完成发电循环。地热水则从热交换器回注人地层。这种系统特别适合于含盐量大、腐蚀性强和不凝结气体含量高的地热资源。发展双循环系统的关键技术是开发高效 的热交换器。
图1 热水型地热发电的闪蒸系统
图2 热水型地热发电的双循环系统
地热发电的前景是取决于如何开发利用地热储量大的干热岩资源。图3是利用干热岩发电的示意图。其关键技术是能否将深井打人热岩层中。美国新墨西哥州的洛斯阿拉莫科学试验室正在对这一系统进行远景试验。
图3 利用于热岩发电的示意图
2．地热供暖
将地热能直接用于采暖、供热和供热水是仅次于地热发电的地热利用方式。因为这种利用方式简单、经济性好，倍受各国重视，特别是位于高寒地区的西方国家，其中冰岛开发利用得最好。该国早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上第一个地热供热系统，现今这一供热系统已发展得非常完善，每小时可从地下抽取7740t80℃的热水，供全市11万居民使用。由于没有高耸的烟囱，冰岛首都已被誉为“世界上最清洁无烟的城市”。此外利用地热给工厂供热，如用作干燥谷物和食品的热源， 用作硅藻土生产、木材、造纸、制革、纺织、酿酒、制糖等生产过程的热源也是大有前途的。目前世界上最大两家地热应用工厂就是冰岛的硅藻土厂和新西兰的纸桨加工厂。我国利用地热供暖和供热水发展也非常迅速，在京津地区已成为地热利用中最普遍的方式。
3．地热务农
地热在农业中的应用范围十分广阔。如利用温度适宜的地热水灌溉农田，可使农作物早熟增产；利用地热水养鱼，在28℃水温下可加速鱼的育肥，提高鱼的出产率；利用地热建造温室，育秧、种菜和养花；利用地热给沼气池加温，提高沼气的产量 等。 将地热能直接用于农业在我国日益广泛，北京、天津、西藏和云南等地都建有面积大小不等的地热温室。各地还利用地热大 力发展养殖业，如培养菌种、养殖非洲鲫鱼、鳗鱼、罗非鱼、罗氏沼虾等。
4．地热行医
地热在医疗领域的应用有诱人的前景，目前热矿水就被视为一种宝贵的资源，世界各国都很珍惜。由于地热水从很深的地下提取到地面，除温度较高外，常含有一些特殊的化学元素，从而使它具有一定的医疗效果。如合碳酸的矿泉水供饮用，可调节胃酸、平衡人体酸碱度；含铁矿泉水饮用后，可治疗缺铁贫血症； 氢泉、硫水氢泉洗浴可治疗神经衰弱和关节炎、皮肤病等。 由于温泉的医疗作用及伴随温泉出现的特殊的地质、地貌条 件，使温泉常常成为旅游胜地，吸弓怕批疗养者和旅游者。在日本就有1500多个温泉疗养院，每年吸引1亿人到这些疗养院休养。我国利用地热治疗疾病历史悠久，含有各种矿物元素的温泉众多，因此充分发挥地热的行医作用，发展温泉疗养行业是大有可为的。
未来随着与地热利用相关的高新技术的发展，将使人们能更精确地查明更多的地热资源；钻更深的钻井将地热从地层深处取出，因此地热利用也必将进人一个飞速发展的阶段。
❷ 地热资源
地热资源英文名称：geothermal resources定义1：在可以预见的未来时间内能够经济开发和利用的地球内部热能资源。包括地热流体及其有用部分。所属学科：电力（一级学科）；可再生能源（二级学科）定义2：在当前和可预见的未来，能够经济合理地开发利用的地壳岩石中的热能包括地热流体中的热能及其伴生的有用成分。所属学科： 资源科技（一级学科）；能源资源学（二级学科）
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网络名片
地热资源
地热能是指贮存在地球内部的可再生热能，一般集中分布在构造板块边缘一带，起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。全球地热能的储量与资源潜量十分巨大，每年从地球内部传到地面的热能相当于100PW·h,但是地热能的分布相对比较分散，因此开发难度很大。由于地热能是储存在地下的，因此不会受到任何天气状况的影响，并且地热资源同时具有其它可再生能源的所有特点，随时可以采用，不带有害物质，关键在于是否有更先进的技术进行开发。目前地热能在全球很多地区的应用相当广泛，开发技术也在日益完善。
目录
地热能的用途
开发价值展开
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地热能的用途
对于地热能的利用，包括将低温地热资源用于浴池和空间供热以及用于温室、热力泵和某些热处理过程的供热，同时还可以利用干燥的过热蒸汽和高温水进行发电，利用中等温度水通过双流体循环发电设备发电等，目前这些地热能的开发应用技术已经逐步成熟，而且对从干燥的岩石中和从地热增压资源及岩浆资源中提取地热能的有效方法进行研究可以进一步提高地热能的应用潜力，但是目前地热能的勘探和提取技术还有待改进。
发达国家在对地热能的利用方面已经获得了较好的经济收益。利用地热进行供暖，既缓减能源压力，同时将很大程度地减少由燃油和煤炭供暖所造成的空气污染。在全球国家中，德国始终积极发展本国的可再生能源。目前德国是全球利用风能最多的国家，风力和太阳能发电已经迅速地发展，但基于环保因素的考虑，德国又在积极开发地热资源，并大力兴建地热发电厂，从地层深处汲取摄氏98度的热水进行发电。研究表明，利用地热发电的总潜力相当于德国年需电量的600倍，另外还有相当于需求量1.5倍的供暖潜能。而法国也在根据热干岩石的原理建造发电站，并生产出巨大的电能以满足经济发展与生活的需求。
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开发价值
特点
在地热能源的开发和技术转让方面未来的发展空间与潜力巨大，但由于利用地热能源进行发电的成本较高，因此亟需进行更多的技术研究以解决这一问题。我们相信随着对地热资源的不断开发与研究，地热能源必将成为继水力、风力和太阳能之后又一种重要的新能源。
分布
地热资源世界上最古老的能源之一。据测算，地球内部的总热能量，约为全约煤炭储量的1.7亿倍。每年从地球内部经地表散失的热量，相当于1000亿桶石油燃烧产生的热量。
地球本身象一个大锅炉，深部蕴藏着巨大的热能。在地质因素的控制下，这些热能会以热蒸汽、热水、干热岩等形式向地壳的某一范围聚集，如果达到可开发利用的条件，便成了具有开发意义的地热资源。
地热资源按温度可分为高温、中温和低温三类。温度大于150℃的地热以蒸汽形式存在，叫高温地热；90℃—150℃的地热以水和蒸汽的混合物等形式存在，叫中温地热；温度大于25℃、小于90℃的地热以温水（25℃—40℃）、温热水（40℃—60℃）、热水（60℃—90℃）等形式存在，叫低温地热。高温地热一般存在于地质活动性强的全球板块的边界，即火山、地震、岩浆侵入多发地区，着名的冰岛地热田、新西兰地热田、日本地热田以及我国的西藏羊八井地热田、云南腾冲地热田、台湾大屯地热田都属于高温地热田。中低温地热田广泛分布在板块的内部，我国华北、京津地区的地热田多属于中低温地热田。
来源
关于地热的来源，有多种假说。一般认为，地热主要来源于地球内部放射性元素蜕变放热能，其次是地球自转产生的旋转能以及重力分异、化学反应，岩矿结晶释放的热能等。在地球形成过程中，这些热能的总量超过地球散逸的热能，形成巨大的热储量，使地壳局部熔化形成岩浆作用、变质作用。
现已基本测算出，地核的温度达6000°C，地壳底层的温度达900－1000°C，地表常温层（距地面约15米）以下约15公里范围内，地温随深度增加而增高。地热平均增温率约为3°C/100米。不同地区地热增温率有差异，接近平均增温率的称正常温区，高于平均增温率的地区称地热异常区。地热异常区是研究、开发地热资源的主要对象。地壳板块边沿，深大断裂及火山分布带等，是明显的地热异常区。
普查勘探地热资源，一般采用地表地热调查、钻探和各种物探方法。近年来红外线遥感技术在勘查中取得显着效果。
开采对象
20世纪末，地热资源的开采对象，主要是埋藏浅、热储量大、有流体（地下水或人工灌水）把热能传引到地表的湿地热田。干热岩地热资源和低温湿地热田的开发利用处在研究试验阶段。
中国的地热资源丰富，有悠久开采历史，以往主要利用温泉洗浴治病。1970年后，在广东丰顺、河北怀来、天津和西藏等地曾进行地热发电、建筑物采暖、农业温室采暖、温水育种、灌溉等多方面试验性开发工作，取得一定成果。
❸ 地热资源勘查的基本理论和方法
地热资源的预测和寻找，要从地质、水文地质、地球化学和地球物理四个方面来进行。地质和水文地质是地热勘查的基础资料，是进行地球化学分析研究和部署物探工作的依据。地质、水文地质资料的分析要注意地层岩性的特点，导水性、渗透性、保温性、热导率等指标，基本判断该区断裂的分布和走向，可能赋存地下水的地质条件和特征。地球化学分析，要寻找具有地热显示的化学组分，通过地表水的水质类型分析水中的总溶解固体的多少、地表水温度、钠镁离子含量、偏硅酸含量分析，推断地热存在的可能性和概率，热源深浅和多少，为综合分析提供基础和依据。通过各种物探结果，分析该区断裂存在的可能性、位置、深度、性质，分析其岩性厚度和断裂的走向（延伸方向），判断断裂的储水性质。通过地热地质条件的综合论证分析，判定深部裂隙的导水、渗透性，影响出水量的原因，主要解决热储、盖层和热源条件。基岩的断裂裂隙是复杂的，即使最精密的预测也可能遇上意想不到的变化，地质体是世界上最大的不均质体，所以会存在一定的风险，特别是钻井温度可能不够理想和出水量偏小的风险，这些需要随着钻井的地质观察和研究，再适当调整设计，尽量减少和规避风险。
❹ 什么是地热，我国地热资源开发是怎样的呢
地热属于自然资源可再生资源，地热能来自地球内部很深很深的地方 ，地热能源十分丰富 ，温泉就是地热能的一种呈现形式国是最早一批开发水热能的 国家
❺ 我国地热资源最佳开发模式
实现地热资源的综合高效利用，应遵循开发与保护并重的原则，制定科学的地热开发资源规划方案，优化地热井布局，开以市场为导向，利用新技术走集约化道路，极大地提高地热利用率，以解决地热资源的可持续发展问题。 创建地热资源勘查评价新模式 地热资源的勘查评价是地热资源规划的前提条件。由于地热资源的复杂性、特殊性、不确定性以及主观操作的问题，使地热资源勘查投入大、时间长，同时具有较大的风险，可能造成一些地热田和部分地热井废弃。为此，应尊重市场经济规律，将市场需求与地热资源勘查评价工作有机地结合起来，以需求带动勘查，勘查服务需求，形成相互依赖、相互促进的良性循环关系。 依据动态数据规划控制分区，实行总量与强度双控 地热水大量开采引起的热储层水位大幅度下降，会形成水位下降漏斗区，造成地热水资源短缺。而加强地热水的动态监测是保证地热水持续、稳定开发，科学管理和有效保护的基本手段，它具有监控面广、连续性强等特点。在地热资源规划中，应以地热水的动态监测数据为依据，打破行政区域界限，规划资源控制分区，对不同的分区分别进行合理开发保护、深入开发利用、勘探研究以及地热资源普查和地热资源远景调查等。在各规划分区中，按照地热水动态水位的变化，分别制定其地热水开采强度指标和地热水年开采总量指标，实行动态管理。 推广集约化新技术，提高地热利用率 解决地热资源的可持续发展问题，一个重要途径就是提高地热能利用的集约化水平，极大地提高地热利用率。在富热地区，开发梯级高效利用集约化技术，降低地热尾水排放温度，提高资源利用率，解决环境热污染问题。基本原理为：开采出来的地热水第一梯次是经过换热器换热后供散热器采暖用户采暖，第二梯次是将散热器采暖系统的排水供地板辐射采暖用户采暖。从两梯次之间提取部分排水作为生活热水使用。由第二梯次系统排出的地热水，进入热泵机组进行温度的提升后再供地板辐射采暖用户采暖。梯级高效利用集约化技术可将地热利用率提高到90%以上。在多热源地区，开发多热源耦合供热集约化技术，解决各单一热源负荷量小，经济性差，容易造成资源浪费的矛盾。基本原理为：将流量较小的地热水与流量与其他热源（如热电厂的蒸汽冷凝水）热混合后供散热器采暖用户采暖，回水以串联方式再供地板辐射采暖用户采暖。地板辐射采暖系统的回水将热泵机组提温后再供地板辐射采暖用户采暖。蒸汽冷凝水属于纯水，故可与地热水一起回灌到地下，增加地热回灌率。在贫热地区，开发混合水源联动运行空调集约化技术，解决单一水源与工程建设需求不相匹配的矛盾。基本原理为：因地制宜采用地热水、城市中水、湖水等多种水源分别作为同一水源热泵空调系统的冷、热源，从中提取冷量和热量，冬季供暖，夏季制冷，同时还可以供应生活热水等。此外，根据生物对温度的不同需求，将地热水供热系统进行梯级利用工艺设计，使各个暖棚内形成不同的温度效应，实现生物梯级温度需求与地热梯级利用的耦合。 开发与改造并举，持续优化布局 由于历史原因，一些既有地热井存在布局不合理、地热生产井密度过大等历史遗留问题，要有计划地进行技术改造和结构调整，不断地进行布局优化，以很小的改造费用，换取最大的效益。对于密度过大的地热生产井，要进行分析评价，将其中的一些生产井改造为回灌并、备用井及监测井等，实行采灌平衡。对于热储层容易失水沉降的地热生产井（如热储层为上第三系的地热井），应实行采灌平衡，保持热储层压力，或将其改造为基岩地热生产井。对于布局不合理，不进行回灌的地热井，应根据实际情况，因地制宜地进行改造。
❻ 地热井的物探勘探方法有哪些
地球物理勘查方法是普查勘探地热资源的有力手段，如果与地质—水文地质调查、地球化学方法等同时应用，效果更为显着。目前常用的地球物理勘查方法包括地热温度及热流测量、电法、重力、磁法、地震勘探和红外线摄影测量等。
测温勘探：基本原理是地热异常区的热量，可以通过热的传导作用而不断地向地表扩散。这样根据在地表以下一定深度的温度测量和天然热流量的测定便可以圈定出地热异常区，并可以大致地推断出地下水的分布范围和高温地下热水的分布地段。
电法勘探：是地球物理勘探中用来寻找储热断裂构造及推断地热异常的延展方向和分布范围较为简单和有效的方法之一。它主要是用来测量深部导电率的。因为地层中的冷水和热水、冷岩石和热岩石之间电性差异很大，而地层中的热水，一般还富有溶解离子，加之温度又高，所以它们的特点是都具有较小的电阻率。另外岩石受热水的变质作用的而粘土化时，也具有电阻率低的特点。因此，用电法所测得的电阻率低的部分，往往对应于储热层。
重力勘探：地下热水研究中的重力勘探是结合其它地质和物探工作，根据重力值的变化来研究地下热水区基底起伏变化及区域性的断裂构造的空间展布，以便为分析地下热水提供依据。在条件好的地区，也可以用重力成果确定覆盖层厚度等。
❼ 地热能的开发怎样利用
我们居住的地球，很像一个大热水瓶，外凉内热，而且越往里面温度越高。因此，人们把来自地球内部的热能，叫地热能。地热能地球通过火山爆发和温泉等途径，将它内部的热能源源不断地输送到地面。人们所热衷的温泉，就是人类很早开始利用的一种地热能。然而，目前对地热能大规模的开发利用还处于初始阶段，所以说地热还属于一种新能源。
在距地面25～50千米的地球深处，温度为200℃～1000℃；若深度达到距地面6370千米即地心深处时，温度可高达4500℃。
据估算，如果按照当今世界动力消耗的速度，完全只消耗地下热能，那么即使使用4100万年后，地球的温度也只降低1℃。由此可见，在地球内部蕴藏着多么丰富的热能。地球温度分布是很规律的，通常，在地壳最上部的十几千米范围内，地层的深度每增加30米，地层的温度便升高约1℃；在地下15～25千米之间，深度每增加100米，温度上升1.5℃；25千米以下的区域，深度每增加100米，温度只上升0.8℃；以后再深入到一定深度，温度就保持不变了。
地球深层为什么储存着如此多的热能呢?它们是从哪里来的?对于这个问题，目前还处于探索阶段。不过，大多数学者认为，这是由于地球内部放射性物质自然发生蜕变的结果。在核反应的过程中，放出了大量的热能，再加上处于封闭、隔断的地层中，天长日久，经过逐渐的积聚，就形成了现在的地热能。值得指出的是，地热资源是一种可再生的能源，只要不超过地热资源的开发强度，它是能够补充而再生的。
通常，人们将地热资源分为4类：
（一）水热资源。这是储存在地下蓄水层的大量地热资源，包括地热蒸汽和地热水。地热蒸汽容易开发利用，但储量很少，仅占已探明的地热资源总量的0.5％。而地热水的储量较大，约占已探明的地热资源的10％，其温度范围从接近室温到高达390℃。
（二）地压资源。这是处于地层深处沉积岩中的含有甲烷的高盐分热水。由于上部的岩石覆盖层把热能封闭起来，使热水的压力超过水的静压力，温度约为150℃~260℃之间，其储量约是已探明的地热资源总量的20％。
（三）干热岩。这是地层深处温度为150℃~650℃左右的热岩层，它所储存的热能约为已探明的地热资源总量的30％。
（四）熔岩。这是埋藏部位最深的一种完全熔化的热熔岩，其温度高达650℃~1200℃。熔岩储藏的热能比其他几种都多，约占已探明地热资源总量的40％。
到目前为止，对于地热资源的利用主要是水热资源的开发。近年来，一些国家开始进行干热岩的开发研究和试验，开凿人造热泉就是干热岩的具体应用之一。而地压资源和熔岩资源的利用尚处于探索阶段。
我国是世界上开发利用地热资源较早的国家，发展也很快。北京就是当今世界上6个开发利用地热较好的首都之一(其他5个是法国的巴黎、匈牙利的布达佩斯、保加利亚的索菲亚、冰岛的雷克亚未克和埃塞俄比亚的亚的斯亚贝巴)。
北京地热水温大都在25℃～70℃。由于地热水中含有氟、氢、镉、可溶性二氧化硅等特殊矿物成分，经过加工可制成饮用的矿泉水。有些地区的地热水中还含有硫化氢等，因而很适于浴疗和理疗。
目前，北京的地热资源已得到广泛利用。例如，用于采暖的面积已达32万多平方米，可节省建造锅炉房投资300余万元，年节约煤1.8万吨，而且每年还可减少烧煤取暖带来的粉尘污染7.6吨。现有地热泉洗浴50多处，日洗浴60000多人次；利用地热水养的非洲鲫鱼，生长快，肉味鲜美。北京一些印染厂还利用地热水进行印染和退浆，每年可节约煤几千吨。
除北京外，我国许多地区也拥有地热资源，仅温度在100℃以下的天然出露的地热泉就有3500多处。在西藏、云南和台湾等地，还有很多温度超过150℃以上的高温地热田。台湾省屏东县的一处热泉，温度曾达到140℃；在西藏的羊八井建有我国最大的地热电站，这个电站的地热井口温度平均为140℃，发电装机容量为10000千瓦，今后在这里还将建设更大的地热电站。
从温泉分布来看，我国地热资源主要集中在东南沿海诸省和西藏、云南、四川西部等地，这里形成了两个温泉数量多、温度高、埋藏浅的地热带，分别称为滨太平洋地热带和藏滇地热带。前一个地热带共有温泉600多处，约占全国热水泉总数的1/3，其中温泉水超过90℃的有几十处，有的还超过100℃；后一个地热带是我国大陆上水热活动最活跃的一个地区，有大量的喷泉和汽泉。这一地带共有温泉700多处，其中高于当地沸点的水热活动区有近百处，是一个高温水汽分布带。此外，在我国东部的一些盆地内，也蕴藏着较丰富的地下热水，这一地区的范围很广，北起松辽平原、华北平原，南到江汉平原、北部湾海域。例如，天津市区及郊区附近有总面积近700平方千米的地热带，其中深度超过500米、温度在30℃以上的热水井达380多口，最高水温为94℃，年总开采量近5000万吨，可利用的热量相当于30多万吨标准煤。
地热在世界各地的分布也是很广泛的。美国阿拉斯加的“万烟谷”是世界上闻名的地热集中地，在24平方千米的范围内，有数万个天然蒸汽和热水的喷孔，喷出的热水和蒸汽最低温度为97℃，高温蒸汽达645℃，每秒喷出2300万公升的热水和蒸汽，每年从地球内部带往地面的热能相当于600万吨标准煤。新西兰有近70个地热田和1000多个温泉。温泉的类型很多，有温度可达200℃～300℃的高温热泉；有时断时续的间歇喷泉；还有沸腾翻腾的泥浆地。横跨欧亚大陆的地中海—喜马拉雅地热带，从地中海北岸的意大利、匈牙利经过土耳其、俄罗斯的高加索、伊朗、巴基斯坦和印度的北部、中国的西藏、缅甸、马来西亚，最后在印度尼西亚与环太平洋地热带相接。
有人做过计算，如果把全世界的火山爆发和地震释放的能量，以及热岩层所储存的能量除外，仅地下热水和地热蒸汽储存的热能总量，就为地球上全部煤储藏量的1.7亿倍。在地下3千米以内目前可供开采的地热，相当于29000亿吨煤燃烧时释放的全部热量。可以看出。地热能的开发与利用有着广阔的前景。
对于地热能的开发与利用，如果从1904年意大利建成世界第一座地热发电站算起，已有近100年的历史了。但是，只有近二三十年来地热能的开发利用才逐渐引起世界各国的普遍注意和重视。
据统计，目前世界上已有120多个国家和地区发现或打出地热泉与地热井7500多处，使地热能的利用得到不断地扩大。地热能的利用，当前主要是在采暖、发电、育种、温室栽培、洗浴等方面。美国一所大学有3口深600米的地热水井，水温为89℃，可为总面积达46000多平方米的校舍供暖，每年节约暖气费25万美元。冰岛虽然处在寒冷地带，但有着丰富的地热资源，目前全国人口的70％以上已采用地热供暖。
利用地热能发电，具有许多独特的优点：建造电站的投资少，通常低于水电站；发电成本比水电、火电和核电站都低；发电设备的利用时数较长；地热能干净，不污染环境；发电用过的蒸汽和热水，还可以用于取暖或其他方面。
现在，美国、日本、俄罗斯、意大利、冰岛等许多国家都建成了不同规模的热电站，总计约有150座，装机总容量达320万千瓦。
地热发电地热发电的原理与一般火力发电相似，即利用地热能产生蒸汽，推动汽轮发电机组发出电来。目前，全世界约有3/4的地热电站是利用高温水蒸气为能源来发电的。这种电站是将地热蒸汽引出地面后，先进行净化，除掉所含的各种杂质，然后就可以推动汽轮发电机发电。以高温蒸汽为能源的地热电站，大多采用汽水分离的方法发电；对于以地下热水为能源的电站，一般通过一定的途径用地下热水为热源产生蒸汽，然后用蒸汽来推动汽轮发电机组发电。
另外，地热能在工业上可用于加热、干燥、制冷与冷藏、脱水加工、淡化海水和提取化学元素等；在医疗卫生方面，温泉水可以医治皮肤和关节等的疾病，许多国家都有供沐浴医疗用的温泉。
由于天然热泉较少，而且不是各地都有，因而在一些没有天然热泉的地区，人们就利用广泛分布的干热岩型地热能人工造出地下热泉来。人造热泉是在干热岩型的热岩层上开凿而成的，世界上最早的人造热泉是在美国新墨西哥州北部开凿的，井深达3000米，热岩层的温度为200℃。
美国已建造了人造热泉热电厂，发电量为5万千瓦。另外，还在洛斯阿拉莫斯国立实验所钻了2眼深4389米的地热井，先把水泵入井内，12小时后再抽上来，这时水温已高达375℃。法国先后开凿了6眼人造热泉，其中每眼井深6000米，每小时可获得温度达200℃热水100吨。
目前，美国的地热发电站的装机容量已达930万千瓦，到2020年将增加到3180万千瓦。
现在，随着科学技术的发展，人们开始在岩浆体导热源周围建立人工热能存积层，以便开发利用热源蒸汽的高温岩体来发电。人们预计，到21世纪末，全世界地热发电的总能力可达1亿千瓦。
❽ 地热、浅层地热能资源
通过地热地质勘查和卫星图片遥感解译发现，区内有多处地热异常区，但已开发的地热资源不多。
5.2.1 地热资源形成机制
地热田的形成取决于储、盖、通、源4项基本条件。只有在同时具备上述4项基本条件的前提下，地下热水才能运移至地表浅部而形成地热异常。
根据区域地质资料分析，环胶州湾地区地处华北板块东南缘的胶南文威造山带与胶莱坳陷的相接部位上，经历了多期不同方式的构造运动，存在延伸远、规模大的断裂，具有较宽大的破碎带，以先张后压为特点。挤压活动薄弱部位为地热的形成开辟了良好的空间和通道，是形成地热的良好场所。
区域中生代岩浆活动剧烈，由于断裂较发育，且多组断裂复合交汇，岩浆从上地幔沿着断裂带侵入到地壳上部或喷出地表，形成花岗岩类和火山岩类。中生代以后，区域长期隆起、遭受剥蚀，使隐状的侵入体暴露于地表，同时岩体上移，使深部保存的岩浆余热也随之上移，从而形成了温泉的地热来源。在岩体和围岩接触带，由于蚀变和动力破碎，局部裂隙发育地段则形成地热。
区域水文地质条件比较复杂，地下水的补给、径流与排泄主要受大气降水直接影响。基岩地下水的沟通主要受断裂构造控制，它为地下水深循环提供了通道和空间。
因此，环胶州湾地区具备形成地热的条件，具有很好的开发利用前景。
5.2.2 地热资源勘查开发
在环胶州湾地区进行了地表热异常遥感解译，并布置联合剖面测量，取得了部分调查和勘查成果，发现了几处地热异常区。通过地球化学分析，指出了环胶州湾地热远景区，提出了相关的勘查开发建议。
5.2.2.1 地热资源调查与勘查
(1)遥感解译成果
根据环胶州湾地区的遥感解译成果，发现两处地热异常区:一处位于胶州市东北部;另一处在城阳区城阳镇东。
胶州市东北部地热异常区位于戈庄镇以东、李哥庄镇以西的中间区域，异常区有3条断裂或隐伏断裂穿过。
城阳区地热异常区位于城阳镇东3km处。异常范围北起西戈庄，向南西经栾家沟岔至小董村，转向东南至小北曲、大北曲，再转向北经白端口庄至西戈庄封闭，呈不规则的方形，面积约5km2。该异常区有NE向和NW向两组断裂通过，控制了异常的展布形态。
(2)地球化学分析的地热远景区
通过K/Mg温标、SiO2温标在平面上的分布情况分析，我们用相对比较法发现有几处温标异常显示，结合遥感解译、浅层测温、地层、构造、重力、航磁等技术手段和资料分析，确定地热远景区。
流亭附近有一“U”形温标异常区，与水系沉积物异常相吻合。异常区核心部位K/Mg温标及SiO2温标均有异常，推测深部热储温度平均为41℃。“U”形走向位置与NE向断裂及NW向断裂位置相吻合。异常区核心部位的外围为SiO2温标异常，推测深部热储温度平均为33℃。
沧口、李村及市区存在K/Mg温标异常，局部有SiO2温标异常，与水系沉积物异常相吻合，推测深部热储温度平均为38.6℃。
5.2.2.2 地热资源勘查开发建议
虽然区内有多处地热异常区，但开发利用程度较低。“环湾保护、拥湾发展”战略实施后，经济发展对地热资源的需求将会提高，对地热资源的勘查和开发力度将逐渐加大，特提出如下几项建议:
(1)加强勘查评价力度
目前，地热资源勘查评价程度低，重点、有价值的地热开发点需要深入调查、论证，尤其要加强地热成矿地质条件、地热钻探、地热资源量计算、地热资源综合评价、地热综合管理和地热开发利用方面的研究，提高地热资源储量级别，为地热开发提供充足的资源保障。
(2)勘查与开发规定
承担地热勘查设计和施工的单位，必须持有关部门颁发的资格证书，到市国土资源管理部门办理登记备案手续。地热井施工时必须严格遵守国家有关规程、规范，开发单位和施工单位必须在地热井验收合格后3个月内向市国土资源管理部门提交有关材料。
开采地热资源，必须在相关部门核定的计划指标内开采，并按规定要求安装计量表;禁止超计划指标破坏性开采。开发单位必须按规定向水行政主管部门和国土资源主管部门报送月开采量。
开发单位应加强对地热井及其附属设施的维护和管理，建立技术档案，接受环境保护、卫生防疫等部门的指导和监督。未经国土资源部门批准，不得擅自转让、租赁、承包地热资源探矿权、采矿权。
(3)引导投资开发
建立、健全宏观调控与市场投资相结合的投、融资机制，拓宽地热勘查资金的投入渠道，采取地方财政安排一定资金和鼓励民间资本投入等多渠道投入模式，制定地热资源勘查、开发利用的优惠政策和措施，积极改善和营造良好的投资环境。
(4)鼓励综合开发利用
鼓励综合开发利用地热资源，特别是梯级开发利用地热资源，提高资源利用率。提高地热企业的准入条件，限制单一用于供暖的地热井的开采;对已有的单一供暖地热项目加以改造，按照温度的差异实施梯级利用，并建立地热综合开发应用示范区。
(5)规划地热开发利用方向
重点发展地热供暖、医疗保健、洗浴、游泳、娱乐、养殖和种植等项目，实行综合开发、综合利用。同时，鼓励研发新的地热资源开发利用模式，开展浅层地温能利用技术研究等多种高效利用地热资源的新模式，提高经济利用率，进一步延长地热经济产业链，提高资源经济效益。
5.2.3 地热资源保护建议
地热资源是在特定的地质、水文地质和水文地球化学环境条件下形成的，要保持其长期连续、稳定开采，不致形成地质环境问题，必须十分重视地热资源的保护工作，特提出以下资源保护措施、建议:
(1)分区保护
重点保护的勘查开采区实现资源的综合、高效利用。采用回灌开发模式，地热尾水重复利用率达到80%以上，且最终排放的尾水温度不应高于25℃。科学布井、合理开发，并加强地热资源开发中的动态监测，避免超强度开采导致较大的热储压力降低、引发地面沉降问题。
已发现地下热水出露地表的区域，应加快开展资源勘查和评价工作。地热勘探井施工前，依法办理打井审批手续，勘探工作按照国家有关规范实施;勘探井成井后，根据资源实际情况确定方案与工艺，使之符合综合、高效、节能的要求。单井系统在建成投入使用后，限期建设回灌设施，提高资源利用率和资源保护程度。
(2)依法行政
坚持依法行政，强化执法力度。严格贯彻执行《中华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国环境保护法》、《山东省地质环境保护条例》、《青岛市矿产资源总体规划》等有关矿产资源开发保护和地质环境保护的法规和制度。国土资源主管部门要制定具体的配套实施制度和办法，在健全、完善现有法律、法规的同时，进一步加大执法监督的力度，严厉查处各类违法勘查和采矿行为。
(3)强化管理
政府部门要按照有关要求，进一步提高认识，加强对地热资源勘查开发工作的组织领导，充分发挥有关部门的职能作用。要加大执法监督、检查力度，严厉查处各类违法勘查开采和破坏、浪费资源的行为。严格执行开采井审批制度，建立开采井设计审查、施工管理、钻探监理、开采监测和水量控制等一系列监督管理工作制度，严格开采层位及开采量管理，促进地热资源的科学开发、合理利用，提高资源利用水平。
❾ 研究内容与研究方法
一、研究过程及研究范围
河南省省辖18个城市广泛分布第四纪松散地层，其浅层土体以及赋存的浅层地下水中低品位的地热能资源丰富。为合理开发利用城市浅层地热能资源，河南省地质调查院于2006年向河南省国土资源厅立项申请开展“河南省重点城市浅层地热能评价与开发利用研究”项目，得到河南省国土资源厅批准，并列为“河南省国土资源厅地质矿产科技攻关项目”（科研项目编号02号），2007年初编写了项目设计书，于2007年3月通过河南省国土资源厅审核，于2009年8月26日通过了河南省国土资源厅的验收和科技鉴定。
原项目研究范围：郑州、开封、新乡、许昌、漯河、周口、安阳、濮阳、焦作、洛阳、南阳等11个重点城市的城市建成区及规划区，面积约5000km2。研究过程中根据社会发展状况，调整工作区面积为2020年规划区面积。
本书研究范围是根据专家意见及河南省的实际情况，增加了鹤壁、济源、三门峡、商丘、平顶山、驻马店、信阳等7个城市的相应内容，同时，根据《浅层地热能勘查评价规范》（DZ/TO225—2009），增加了地埋管热泵系统应用适宜性评价与区划研究内容。
二、研究目的
本项目研究目的是为科学利用与保护浅层地热资源，初步研究河南省重点城市浅层地热资源类型与潜力，进行开发利用区划，促进河南省城市浅层地热能的合理开发利用，减少投资风险等提供科学依据。
三、研究内容
为保证本项目研究目的及任务的实现，有利于科技攻关，提高成果科技水平及实用性，本书主要从以下4个方面进行研究。
1.浅层地热能埋藏分布规律及循环特征研究
该课题针对城市所处的山前冲洪积平原、河流冲积平原、河谷及盆地等水文地质单元，对浅层地热能埋藏分布规律和循环体征进行研究，是此次研究项目的基础，重点研究以下内容。
1）第四系厚度及年恒温层深度。
2）浅层地热能埋藏、分布及循环特征。
3）水位、水温、水质动态变化及影响因素。
4）建立和确定浅层地热资源评价参数系列，包括渗透系数、储水系数、地温梯度、回灌渗透系数、热导率和大地热流值等。
5）建立典型城市的浅层地热能概念模型和确定边界条件。
2.浅层地热能资源评价
该课题是城市浅层地热能资源合理开发利用区划的主要依据，针对不同的水文地质单元，主要研究如下内容：
1）根据地（水）温观测、抽水和回灌试验及室内测试，计算和确定浅层地热能资源计算与评价参数值。
2）根据概念模型建立数学模型。
3）采用不同评价方法，计算浅层地热能储存量和可采资源量。
4）根据浅层地热资源现状开采量与可采资源量，计算开采潜力，并进行开采潜力分区。
3.浅层地热能采集与回灌技术研究
该课题也是进行浅层地热能合理开发利用区划的主要依据。主要针对不同水文地质单元的地质和水文地质条件，结合现有工程开展回灌技术和现场试验，研究回灌量和水质及水温对浅层地热能储存条件和可采资源量的影响；研究施工工艺，确定浅层地热能采集与回灌的技术条件，包括合理井深、井间距、井结构、开采量与降深、回灌量等；确定合理的“即采即用即灌”方案。
4.浅层地热能综合开发利用区划
在以上课题研究的基础上，进行浅层地热能开发利用适宜性分区；根据开发利用技术条件，确定浅层地热能开发利用方式；对地下水资源和浅层地热能资源提出相应的保护措施与保护目标。
四、主要研究方法
1.资料收集及二次开发
项目执行过程中广泛收集18个重点城市的社会经济发展、区域地质、水文地质、浅层地热能利用、遥感、水文、气象、环保、城市建设规划和城市节能规划等方面的资料，并进行系统地综合整理。研究内容包括：①地层结构、构造特征；②浅层地热能利用层位水文地质条件；③总结浅层地热能开发利用现状与存在的问题。
2.浅层地热能开发利用现状调查研究
在地面调查的基础上，重点对此次研究的18个城市区浅层地热能利用项目进行调查，调查内容包括工程占地面积、应用建筑面积、抽、回水井数量、井间距、抽水量与地下水温、回水量与回灌水温、运行期间地下水动态变化、制冷（热）效果等。
3.水动力学方法调查与监测
浅层地热能资源可称为是一种主要以水为载体的可流动资源，为研究地下水的径流条件，开展了地下水位统测和动态监测。在枯水期部署地下水位统测工作，统测点密度一般为每4km2一个点；选择已有的浅层地热能空调系统进行长期监测，以研究地下水源热泵系统运行对地下水环境的影响，监测时间不少于一个水文年，监测内容包括抽水量、回灌量、水位、水质、水温及利用效能等。其中水质监测选择在浅层地热能空调系统运行前、运行过程中及运行后分别采取水样；水位及水温观测频率每5天1次。
4.水热力学方法调查与监测
为研究浅层地温分布特征，对浅层地下水温度进行了调查。主要是结合水动力场研究开展地下水温度场分布测量，仪器采用井中测温仪（型号JL-1），平面上测量点密度大体按每25m2设1个点布设；垂向上测点密度为每2m设1个点，测深视井结构具体条件确定。
5.水文地球化学研究方法
地下水的水化学组成反映了浅层地热能的形成环境与条件，可通过水化学成分研究其成因与形成年龄，评价浅层地热能的科学用途。为分析不同水质对浅层地热能空调系统的影响，研究提出相应的处理工艺措施，结合已有资料，分别在浅层地热能空调系统动态监测点与水化学资料相对较少的研究区补充布置水质全项分析水样并送实验室测试。
6.现场实验方法研究
为了解含水层富水性，计算水文地质参数，研究地下水回灌量和水质、水温对浅层地热能储存条件和开采资源量的影响，确定合理的“即采即用即灌”方案；研究适宜于东部平原细颗粒含水层地区抽水、回灌井科学的施工工艺和成井结构，研究浅层地热能采集技术的适用条件，针对不同的水文地质条件，结合已有或在建浅层地热能利用工程，布置注水试验和抽水试验。为求得不同地层岩性的热物理参数，在郑州市布置施工地质取样孔1眼，所取样品送往南京大学实验室测试。
7.模型建立与研究
建立浅层地热能补给量、排泄量与储存变化量的均衡模型，评价浅层地热能资源量；根据水文地质条件，采用热流量法或数值法预测评价浅层地热能的可利用资源量；根据开采资源与现状开采量评价浅层地热能开发利用潜力。
选择资料丰富且类型典型的地热区段，运用HST3D数值模拟软件，对地热流体运移进行模拟；预测评价规划开采和浅层地热流体利用条件下，地热流体温度的时空变化趋势；模拟不同地质、水文地质、地热条件下，地下水的流场和温度场的分布特征；评价浅层含水层的储热功能和热储量，为合理、科学地开发浅层地热流体资源提供科学依据。
8.浅层地热能开发利用综合研究
在上述方法研究的基础上，研究提出不同地质水文地质条件下浅层地热能采集技术方案，制定各市浅层地热能合理开发利用区划。
9.数据库建设
对收集的资料、新取得的各项资料进行整理装订成册，并统一使用GIS软件平台，按要求建立数据库。对原始图件及成果图件等实施数字化，并建立图形属性库及外挂属性库。
❿ 地热资源有哪些常规利用方式
常规利用一般是指温度在150℃以下的地热流体。主要用于采暖空调、工业烘干、农业温室、水产养殖、温泉疗养保健等。据联合国统计，世界地热的直接利用远远超过直接发电。中国的地热直接利用率居世界首位，其次是冰岛、日本。地热资源的常规利用方式有以下三种。
（1）供热水、采暖使用地热资源给人们提供热水的方法比较简单，只要在有地热资源的地方钻一口井，将地下水直接引入所需要的地方，如居民住房、养殖池、蔬菜大棚等。采取地热泵供暖制冷，其能量转换效率更高，运营成本也较低。该方法是利用地下相对稳定的土壤温度，通过深藏在建筑物下面的管路系统与地表建筑物进行热交换，可一年四季调节建筑物内的温度。此外，新西兰、俄罗斯等国还利用地热空调制冷。
（2）工业应用在工业应用方面，可以从地热流体中提取锂、硼、氯化钾、氯化钙等有用金属和矿物质，还可以用于食品生产和作其他工业生产用蒸汽。
（3）医疗保健地下热水含有极少量的原生水和某些特殊的化学元素，对于治疗关节炎、神经系统疾病、心血管疾病等有明显疗效，具有增进健康，增强体质的作用。因此，地下热水在许多医院、疗养院里又被用于洗浴之用。世界上有许多着名的温泉疗养地，江西宜春市郊的温汤就是其中之一。