【摘要】地球的内部异常热，其地心温度年夜约为4000℃，热能持续络续地在流向地面，从地表辐射出去并消逝在太空中。这一外面的平均热能量值为82毫瓦/米2，若是地球的外面积为5.1×1014米2，那么，这种连续络续的热流失落率年夜约为42兆兆瓦(热)。　　

何谓地热
　　地球的内部异常热，其地心温度年夜约为4000℃，热能持续络续地在流向地面，
从地表辐射出去并消逝在太空中。这一外面的平均热能量值为82毫瓦/米2，若是
地球的外面积为5.1×1014米2，那么，这种连续络续的热流失落率年夜约为42兆兆瓦
(热)。
　　达到地表的能量年夜都是很劣质的热，很少被汇集后直接行使。然而，在近百
万年间发生火山运动的区域，年夜量优质热保留于熔岩或已结晶的2～10公里深的
岩石中，用现代手艺(如向岩石钻探)可有用予以汇集。
　　从地壳岩石中抽取热量并运至地表，需要热传递介质。自然界是经过过程地下水
实现这一点的。地热库下边热的熔岩将地下水加热，热水经过过程岩石中彼此毗邻的
断层、裂痕和孔洞浮上来。断层、裂痕和孔洞中的开放空间只占岩石体积的2%～
5%，但当它们充溢了热水而且彼此毗邻，将形成一个多孔渗透地热库。
　　地热水的温度在一处与另一处可相差极年夜。有的地热源可发生300℃以上的热
水，有的则发生沸点以下(在海平面水的沸点为100℃)的水。高于150℃的高温热
源日常可用以发电，低温热源可直接加热行使，如产业加工、区域供热、温室加
热、食物干燥和水产养殖。

地热发电
　　地热发电，现实上是用蒸汽动力发电。经过过程打井找到正在上喷的自然热水流。
因为水是从1～4公里的地下深处上来的，所以水是处在高压下。一眼底部直径25
厘米的井每小时可出产20～80万公斤的地热水与蒸汽。因为水温的分歧，5～10
眼井产出的蒸汽可使一个发电装配出产出55兆瓦的电。
　　这种发电装配有两类：汽轮机发电和二元发电装配。为了供给一台汽轮发
电机蒸汽，抽出的地热水(带压)在称为闪蒸罐容器的外面释放出来，一部门水
(约占35%，取决于它的温度)闪蒸(沸腾)为蒸汽，进入汽轮策念头进而带动一台
发电机。涡轮的排气用传统冷却塔冷却。闪蒸罐内残剩的水在沸腾阶段之后又注
入热库边缘的地下，它有助于维持热库的压力并增补对流的水热系统。
　　在二元发电装配中，不是将热水闪蒸为蒸汽，而是送至一台热交流器，用以
加热工作介质，后者凡是是有机化合物，如异丁烷或异戊烷。工作介质被气化，
用气化后的蒸汽驱动涡轮策念头，进而带动发电机。在脱离涡轮后工作介质冷凝
为液体，流回热交流器再次被气化。地热流体经过过程喷射井又回到地下，这一点与
汽轮发电机中的情形很相似。因为在二元地热发电装配中所用的工作介质是在比
水低的温度下蒸发的，所以它的发电遵守比汽轮发电机高。
　　这两类发电装配各有其优点。汽轮发电机制造和运行都不太贵，但为了在高
遵守下垄断，它要求水温在180～200℃以上。二元发电装配制造和运行费用较高，
但它可用100℃或更低温的水发电。此刻全国上年夜都正在运行的地热发电装配属于
汽轮机型，但二元发电装配越来越普遍。

地热能的可持续性
　　岩浆/火山的地热运动的典型寿命从最低5000年到100万年以上。这么长的寿
命使地热源成为一种再生能源。此外，地热库的自然增补率从几兆瓦到1000兆瓦
(热)以上。
　　人类第一次用地热水发电是在1904年意年夜利的拖斯卡纳。1958年新西兰的北
岛最先用地热源发电(此刻为212兆瓦)；美国加州的喷泉热田，从1960年就最先发
电，此刻的输出功率为1300兆瓦。显然，地热成本能够靠得住、安好和可持续性地
运行。
　　地热出产的可持续性也可从存在于热库岩石(含热量85%～95%)中的热源剖断。
在美国加州的喷泉热田，热含量保守估量至少相当于燃烧280亿桶煤油或62亿短顿
(1短顿=907公斤)煤所得的能量。

地热能的前景
　　跟着全全国对清洁能源需求的增进，将会更多地行使地热。全全国随处都有
地热成本，不凡是在许多成长中国家尤其雄厚，它们的行使可取代带来污染的矿
物燃料电站。这长短常主要的，因为一旦对矿物燃料电厂做出投资，在整个电厂
的寿命时代，将会发出年夜气污染流，其刻日是几十年的时刻。
　　此刻在25个国家约有8000兆瓦的地热发电即将投入行使。此外，在菲律宾、
印尼与新西兰即将新增700兆瓦的地热发电。到1997岁终，全全国地热发电的装机
容量为7950兆瓦。

1994年部门国家热能发电和行使情形

国别发电直接行使FONT face=宋体 size=3>装机容量
兆瓦(电)年产量
千兆瓦时装机容量
兆瓦(电)年产量
千兆瓦时中国289821435527法国4244562006格鲁吉亚--2452136匈牙利--6382795爱尔兰5026514435878印尼3091048--意年夜利62634173081008日本29917223191928肯尼亚45348--墨西哥75358772874新西兰28621932641837菲律宾10515470--波兰--63206俄罗斯1125210673塞尔维亚--80660斯洛伐克--100502瑞士--110243突尼斯2068140552美国28171649118743859其他7403291935
　　最新投入行使的地热田是在美国的盖瑟斯，将出产1300兆瓦的电，足以知足
130万加州人的家庭用电。据估量，全全国成长中国家从火山系统可取得80000兆
瓦的地热发电。印尼的地热潜力就达到19000兆瓦。地热发电厂的规模年夜约为