什么是地热？
地热(英文名:geotherm)是指地球熔岩的自然热流，是一种来自地球内部的热能资源。地球本身就像一个大锅炉，深处蕴藏着巨大的热能。在地质因素的控制下，这些热能会以热蒸汽、热水、干热岩等形式聚集在地壳的一定区域。如果能够开发利用，将成为具有开发意义的地热资源。
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地热形成的原因
地球可以看作一个平均半径约为6371km的实心球。它的结构就像一个半熟的鸡蛋，主要分为三层。地球的外表相当于蛋壳，这部分叫做& ldquo外壳& rdquo其厚度从几千米到70千米不等，其中大陆地壳较厚，海洋地壳较薄。地壳下面是& ldquo中间层& rdquo，相当于蛋清，也叫& ldquoMantle & rdquo它主要由熔融岩浆组成，厚度约2900公里。地壳中相当于蛋黄的部分叫做& ldquo地核& rdquo地核分为外核和内核。
地球各层的温度差别很大。地表以下每100米，平均温度上升3℃，在地热异常区，温度随深度增加而加快。根据各种资料，地壳底部和上地幔温度约为1100 ℃~1300℃，地核温度约为2000℃ ~ 5000℃。地壳内部的温度产生热量，热量从哪里来？一般来说，是地球物质中含有的放射性元素衰变产生的热量。据估计，在地球历史上，地球放射性元素衰变产生的热量平均为每年5万亿卡路里。这是多么巨大的热源啊。
三
地热能的分类
低温地热田在板块内分布广泛，华北、京津地区大部分地热田属于低温地热田。
四
全球地热分布
在特定的地质条件下& ldquo地热系统& rdquo以及具有勘探开发价值的& ldquo地热田& rdquo它有发生、发展和衰落的过程。绝对不是钻深了就到处都能找到地热能。作为地热资源的概念，它和其他矿产资源一样，也有数量和品位的问题。从全球来看，地热资源的分布是不平衡的。地温梯度明显大于30 ℃/千米的地温异常区主要分布在板块生长、裂解-大洋扩张脊与板块碰撞、下降-俯冲带区域。
1.地理热带分布环太平洋地热带
它是世界上最大的太平洋板块与美洲、欧亚和印度板块的碰撞边界。许多世界著名的地热田，如美国的盖瑟尔斯、长谷和罗斯福；墨西哥塞罗和普列托；新西兰怀拉凯；中国台湾省经理；日本的松川和大岳都在这一带。
地中海喜马拉雅热带地区
它是欧亚板块、非洲板块和印度板块的碰撞边界。世界上第一个地热发电站，意大利的拉德雷洛地热田，就坐落在这个热带地区。中国的西藏羊八井和云南腾冲地热田也在这个热带地带。
大西洋中洋脊地热带
这是大西洋板块裂开的地方。冰岛的克拉夫拉、纳马法尔和亚速尔等一些地热田就位于这一热带地带。
红海亚丁湾-东非裂谷热带
它包括吉布提、埃塞俄比亚、肯尼亚和其他国家的地热田。
除了在板块边界的地壳中形成高温地热场外，在一定的地质条件下，还可以在板块边界附近的板块内部形成相对高热流区。其热流值比大陆平均热流值高1.46个热流单位，达到1.7 ~ 2.0个热流单位。如中国东部的胶辽半岛、华北平原和东南沿海。
2.主要地热田分布
洛瑞地热田:世界地热发电的先驱
拉德罗地热田位于意大利罗马西北约180公里处，开发面积约100平方公里。地热田由8个地热区组成。洛瑞地热田储层中蒸汽的最高温度为310℃。拉德洛迪热电厂总装机容量38.06万千瓦，世界排名第四。盖瑟斯地热田:世界上最高的地热田
盖瑟斯地热田是世界上已知最大的地热田，位于美国加利福尼亚州旧金山以北约120公里处，面积140多平方公里，储层最高蒸汽温度280℃。1988年，地热田电站总装机容量达到204.3万千瓦，真正居世界第一。
怀基基地热田:新西兰的地热明星
怀基地热田位于新西兰北岛中部陶波湖的东北部。它是世界上第一个开发成功的大型热水田，利用热水发电的方法和经验从这里开始。该地热田热水最高温度为265℃。菲律宾地热田:地热领域的后来者。
目前，菲律宾共有30个地热田和地热区，其中4个已发电，6个有开发潜力，9个正在钻探开发，其余11个仍在地面研究中。1995年，菲律宾地热发电总装机容量达到122.7万千瓦。进入21世纪以来，已经接近200万千瓦，仅次于美国，居世界第二。
冰岛地热田:大西洋中脊上的地热仙境
冰岛已知的高温地热田、地热区有21个，都分布在新火山活动带(距今70万年以内)。勘探开发较多的地区大多集中在冰岛的西南部，靠近首都雷克雅未克，东北部的克拉夫特和诺马维克。雷克雅未克附近开发的地热田包括雷克雅未克市内及城市东北约15公里处的雷科低温热水田、斯瓦辛格高温热水田、尼斯亚维尔和克瓦戈迪高温热水田。前两者生产的630℃-128℃的热水全部用于首都地区13万居民的生活用水和房屋供暖，后两者生产的高温热水(260℃-38O℃)除了一部分将来供应首都地区供暖外，还将用于发电。
五
中国地热分布
通过地质调查，我国已发现地热异常3200多处，其中已探明地热田50多处，并进行了地热资源评价。中国已经钻探了2000多口地热井。
发现高温地热系统255个，总发电潜力估计为5800MW·。30年，主要分布在西藏南部和云南西部及四川。西藏羊八井地热田ZK4002孔，在2006米深处，发现了温度为329.8℃的地热流体。羊八井地热田已发现2900多个低温地热系统。据调查，总的自然放热量约为1.04 &倍；1014kJ/a，相当于每年360万吨标准煤当量。主要分布在东南沿海省份和内陆盆地地区，如松辽盆地、华北盆地、江汉盆地、渭河盆地和许多山区盆地地区。这些区域是1000 & mdash3000米深的地热井，可获得80-mdash；100℃的地热水。
六
地热资源的开发与利用
50℃以上的高温地热和150℃-90℃的中温地热主要用于发电、干燥等工业领域(如西藏羊八井地热田)；90℃以下的低温地热水(如北京地下地热水)因其温度适宜、清洁无污染、富含多种对人体有益的矿物质而被广泛应用。低温地热可以从以下几个方面开发:
1)直接地热供暖
燃煤锅炉的大量使用是空燃气污染严重的重要原因。目前，北京市政府已明确规定，在主要城区取消燃煤锅炉，改用燃油或燃气，以降低空气污染程度。但是天然气和燃料的前期投资和运营成本非常昂贵。地热资源的开发为解决这一问题提供了一条可行的途径。提倡和普及地热供暖将对环境保护做出重要贡献。
2)沐浴疗法和保健
北京地热水属于低温热矿泉水，富含锂、氟、氡、偏硼酸、偏硅酸等矿物质，具有一定的医疗、保健、养生作用。经常用热矿泉水洗澡，对高血压、冠心病、心脑血管疾病、风湿病、皮肤病都有一定疗效。热水进入室内，无疑会大大提高居民的生活质量。
3)、娱乐、旅游
依托温泉洗浴疗法，可开发游泳池、游乐园、康乐中心、会议中心、疗养中心、温泉酒店、温泉度假村、高级酒店等一系列娱乐旅游项目。
4)种植和养殖
可以依托地热井，建设温泉大棚，种植名花、特色蔬菜(针对大型酒店、宾馆、饭店)等。，还可以用来发展观光农业。
热水养殖可以大大缩短许多水生生物的孵化期和生长周期。可以依托地热资源发展高产鱼类养殖等养殖业。
5)余热加热
用于洗浴、娱乐等的地热水。使用后温度仍然很高，含有大量的热能。如果能有效利用，将会带来巨大的经济效益和社会效益。近日，北京地质勘察院与清华同室合作，成功实验了一套环保的地热热泵供暖系统。它可以从热水甚至冷水中提取热能用于供暖，使地热能综合利用率提高到80%左右，运行成本低于天然气和石油。该系统的成功试验为地热水余热供热开辟了广阔的天地。
由于地热水有如此广泛的用途，近年来受到很多开发商的青睐，成为新的经济增长点。
为了充分利用资源，创造更多的价值，地热资源的开发应该是多用途的、综合的。比如，如果条件合适，可以用热水直接供暖，加热后的水可以用来洗浴、保健，处理后的水可以用来种植、养殖或余热供暖。
地下热水供应时间长，速度慢。所以每一口地热井都要有专人管理，节约用水，合理开发利用。此外，地下热矿泉水中氟和硫的含量普遍较高，使用后应妥善处理，避免对地下水源造成污染。
七
地热勘探方法
地热资源位于地下深处，通过地质调查、地球物理、地球化学、地热钻探、产能测试、分析、动态监测等综合勘查技术，可以查明其分布、资源数量、质量和开发利用状况。
地热地质调查
地热调查是地热地质工作者根据地质理论和常规地质调查方法勘探地热资源的基本手段。一般在地热资源勘探的前期，在较大范围内进行。通常的做法是:
1)对测区及邻区航片进行地质解译，初步判断地热地质条件、地表热显示及有利地热资源分布区；
2)对地质调查区的主要地质构造、地质分层、地表热异常和热显示现象进行实地调查分析，选择耙区进行下一步地热勘探。对于地表有热显示的地区，地热地质调查以热显示区为重点，确定热异常范围和热异常形成的地质条件；
3)对于平原地区的隐伏地热地质调查，是通过对邻区的地质调查分析和浅井的温度测量，找出相对较浅的热异常区，确定下一步勘探区域。
地球物理勘探
地球物理勘探是深部地热地质勘探的重要手段，一般在地质调查之间和地热钻探之前进行。它是地热深井钻井前必须采用的一种勘探手段。在地球物理仪器的帮助下，物理性质(重力、磁力、电等。)进行探测，划分地层，确定热储的埋深，判断地质构造，为地热井钻井提供设计依据。地球物理勘探中常用的地球物理方法有电法、磁法、重力法、人工地震等。
地球化学调查
通常与地质调查同时进行或作为地质调查的一个组成部分。主要调查和分析深部热活动引起的地下水和地表岩石的化学变化，包括地表水和地下水样品的采集、测试和分析，岩石热液蚀变矿物的调查和分析等。从水化学和岩石的细微差异，确定地热异常区的分布，判断地热活动的特征和演化历史。
地热钻井
地热钻探是地热资源勘探最重要的手段，涉及的人、财、物最多，但也是地热勘探最决定性的手段。根据地质调查、地球物理和地球化学调查，在一定深度内可能开采地热能的地段进行选择和设计。通过地热钻探，可以查明地层结构、岩性特征、各岩层埋深、地温梯度、热储层渗透率、地热流体压力、物性和化学成分，为地热资源评价提供依据。地热钻井应满足地热井产能测试、生产或动态监测的需要。目前地热井钻井深度一般小于4000米，因此选择钻井能力略大于设计井深的钻机进行钻井。
生产力测试
地热井钻井一般采用探采结合的方法，即一旦地热勘探钻井成功，就可能作为地热开采井投入使用。钻井成功后，应进行产能测试，以确定地热储层的流体压力、产量、温度、渗透率等。，为地热资源评价提供实测数据。为地热井生产提供依据。产能测试包括降压测试、放喷测试和回注测试。
地热流体与岩土工程实验分析
主要分析测定地热流体的化学成分、微量元素、放射性元素和气体含量。选择有代表性的岩石和土壤样品，测量其密度、比热、热导率、渗透率、孔隙度等。，或进行研磨鉴定，为地热地质条件分析、资源评价、开发利用提供依据。
地热动态监测
勘查地热资源，应监测地热流体的自然动态和开采动态，掌握其变化规律，为地热资源评价、地热开发管理、地热田开发相关环境地质问题研究提供依据和基础资料。动态监测内容包括地热流压力、产量、温度和化学成分，应保持动态监测的连续性，真实反映地热发展的历史变化。
可行性论证
地热资源开发投资大、风险高，因此通常在地热资源开发前进行钻井前期的可行性论证。可行性论证工作由地热资源开发单位委托专业地质勘探单位进行，了解当地地热地质条件。该报告论证了地热资源开发的可能性和风险因素；推荐合适的钻井位置，提出钻井深度、开采热储层层位和钻井结构；预测井的出水量、水温和水质。
报告应在地质调查、深部地球物理勘探的基础上进行，并充分利用现有的地质调查、地球物理地球化学和深部地热井钻探资料。在缺乏深部钻探地质资料的地区，应采用有效的深部地球物理勘探方法，在对断裂构造位置、地层结构、主要热储埋深、地温梯度等有基本了解后，再进行准备工作。新的地热资源开发区和高开发风险区的论证报告应由有经验的专家进行审查，然后上报主管部门，作为钻探和地热开发的依据。
八
地热能的前景
随着石油、天然气和煤炭资源可采储量的减少和价格的上涨，世界各国都加大了对地热能这种绿色可再生能源的勘探、开发和利用。据2005年土耳其世界地热大会统计，2004年全球地热直接利用量达到72622 GW-middot；h，比2000年增长了40%。按用途分，热泵占33%，洗浴、游泳、疗养占29%，供暖占20%，温室占715%，工业占4%，水产养殖占4%，其他用途占215%。2004年，全球直接利用地热能相当于每年节约11232亿桶，即1840万吨石油；同时减少CO2排放5933万吨，社会、经济和环境效益显著。
中国地热能发展预测:根据中国地热开发利用现状、资源潜力评估和全国及区域经济发展预测，地热产业规划目标、初期、中期和远期阶段。
初始目标和任务:
高温地热发电，主要是羊八井地热发电站。对现有地热发电设备进行改进优化，稳定发电25MW力争利用ZK4001孔高温地热流体，并加大发放力度，全面铺货，达到总装机容量30MW力争完成滇西腾冲高温地热井建设，产出250℃地热流体，力争发电潜力达到12MW。
地热供暖达950万㎡，主要分布在京津地区、京九线鲁西地区和松辽盆地大庆地区。将改进和优化现有地热供暖项目，并在选定的地点建立示范区。总之，到2010年，地热开发利用总量:地热发电装机达到75~100MW，地热供暖达到2500㎡。热能利用总量相当于约1500万吨标准煤当量。
中期目标和任务:
地热发电装机容量达到40~50MW，现有深层高温热储主要开发利用西藏羊八井，可利用ZK4001地热井(温度250℃以上，发电量10MW)；积极建设西藏杨怡地热电站，规划装机容量12MW力争完成滇西腾冲高温地热田1~2口250℃以上地热生产井建设，发电潜力12MW以上。
地热供暖达到1500万㎡。地热示范区主要建立在京津冀、京九线沿线的山东西部和松辽盆地大庆地区。单井地热供热能力10-15万㎡，单个地热供热面积500-100万㎡。在已开发的地热田建立生产回灌系统。
长期目标和任务:
高温地热发电装机容量达到75 ~ 100 MW，西藏、云南的高温地热能主要用于200 ~ 250℃以上深层热储的勘探开发。争取单井地热发电潜力达到10MW以上，单机发电量10MW以上。
地热供暖达到2200 ~ 2500㎡。主要在京津冀、渤海经济区、京九产业带、东北松辽盆地、宁夏钟山盆地、银川平原发展地热供暖和地热高科技农业，建立地热示范区。单井地热供暖工程力争达到15万㎡。
存在的障碍:与开发利用项目市场经济相适应的地热管理体制和运行机制尚未建立，旧的计划经济管理体制和运行机制尚未改变，影响了地热产业的快速健康发展；
地热资源的勘探开发是一项高投入、高风险、知识密集型的新兴产业。化解风险的机制和社会保障体系尚未建立，影响了投资者和开发商的信心以及地热产业的发展。
