深層地熱是來自地球深處的可再生性熱能，起於地球的熔融岩漿和放射性物質的衰變。
基本介紹
- 中文名：深層地熱
- 類型：可再生能源
- 用途：建築供暖、醫療保健、農業生產等
- 開發途徑：地熱井、地源熱泵等
- 資源分類：熱、礦、水
- 學科：地球物理學
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深層地熱的能源優勢
深層地熱資源是“熱、礦、水”三位一體的資源，同時也是潔淨的環保型能源，
可廣泛套用於發電、供熱供暖、醫療保健、溫泉洗浴、種植養殖、旅遊和房
地產開發等領域。地熱資源是可再生資源，同時也可綜合循環利用，具有無
污染、開發利用方便(直接利用)、開發價值高等特點，對提高城市品位、改
善城市環境、能源結構調整和改善人們的生活條件具有重要的意義，同時也
可取得顯著的經濟效益、社會效益和環境效益。從地學研究方面可以準確了
解地區的地層、構造、水化學類型等，為戰略性地質工作和城市的發展提供
科學依據。
深層地熱能供熱技術
深層地熱能包括地下深度200～3 000m的地熱能及地下深度3 000m以
上的乾熱岩所具有的熱能，溫度範圍25～150℃的來自深部地層的熱水及
150℃以上的乾熱岩，是地球本身放射性元素衰變產生的熱能，主要是由地
殼深部開鑿出的“熱、礦、水”i位一體組成的極為寶貴的自然資源．具有穩
定、連續、利用效率高等優勢，是一種清潔可持續利用的能源。其溫度較高．
主要用於發電、供暖等生產、生活目的，技術已基本成熟。歐美國家有很多
用於發電，我國則多用來直接供熱，這種地熱能品位較高，但受地理環境及
開採技術與成本的影響，受限較大。近年來，由於能源緊缺及環境問題的日
益凸顯，在未來能源供應與二氧化碳：減排上具有巨大潛力的深層地熱資
源，受到世界各國高度重視。
取自中深層的熱水溫度範圍為25～150℃，應根據實際取出熱水的溫度高
低．選擇不同的套用技術，主要有直接利用地熱水供熱技術、地源熱泵技術、
吸收式熱泵技術及增強型地熱系統。其中直接利用的場合，應採用梯級利用，
即地熱水按照用戶需要的供熱水溫，溫度由高到低，分別與用戶需求對應。
直接、間接利用的地熱尾水，可以再利用地源熱泵或者第二類吸收式熱泵技
術。提高地熱尾水溫度，用於供熱。
深層地熱細分利用
深層地熱的利用可分為地熱發電和直接利用兩大類，而對於不同溫度的地熱
流體可能利用的範圍如下：
（1）200～400℃直接發電及綜合利用；
（2）150～200℃雙循環發電，製冷，工業乾燥，工業熱加工；
（3）100～150℃雙循環發電，供暖，製冷，工業乾燥，脫水加工，回收鹽類，罐頭食品；
（4）50～100℃供暖，溫室，家庭用熱水，工業乾燥；
（5）20～50℃沐浴，水產養殖，飼養牲畜，土壤加溫，脫水加工。
許多國家為了提高地熱利用率，而採用梯級開發和綜合利用的辦法，如熱電聯產聯供，熱電冷三聯產，先供暖後養殖等。
深層地熱的發展趨勢
1973年，美同同家實驗室和能源部在Fenton Hill開始了乾熱岩發電技術
試驗。1974年．建立了乾熱岩流水循環試驗。在隨後的時間裡進行了大量的
現場大規模的循環試驗．提高了儲注水的回收率。美國的深層地熱能集中
在加里福尼亞州、愛達荷州、俄勒岡州、新墨西哥州，以西部為主。用於供
暖的以俄勒岡州的克拉馬斯弗城(Klamath Falls)和俄勒岡工學院為主．當
地地熱井800~900m深度即可打出90℃的地熱水。其利用方式有兩種：一種
是用生產井和回灌井配套的開式有回灌的地熱水直接利用系統，尾水使用熱
泵進一步提升溫度再利用；另一種是設定井下換熱器。不把地熱水引出來，
僅僅用它的熱量。美國全國的深層地熱絕大部分用於溫室種植、農業、漁業
以及經過換熱後使用的高溫泡澡池和馬路便道融雪。
美國對於深井的地下資源，採取嚴格的保護措施，各州都有相關的環境
保護法規；除了回灌外，多採用換熱器取熱。很少直接把地熱水用掉，也不
直接使用地熱水洗浴。
法國的地熱資源以≥50℃的深水層地熱水為主，主要集中在巴黎盆地和
西南部的阿基坦盆地。井深約2 000m。法國以供水井和回灌斜井形成“成對”
出現的“對井”而著稱。兩口地熱井在地面上相距10m，但是在地下，可以相
距400～1000m。
德國地理位置位於北緯約50℃。，以採暖為主，深層地熱能主要儲藏在德國
北部的沉積岩盆地、南部的磨礫層盆地及萊茵斷層盆地等五大盆地；德罔的
地熱利用的特點是建立相對集中的大型供熱站。截至2002年．已有9個集中
供熱站，其地熱井深度為1 100～2 400m不等，總供熱量136MW，用於採暖、
理療和溫室加熱等。德國使用的供熱中，85%的全年供熱量是用地熱。另外
15%的熱量採用由石油或燃氣燃燒器組成的輔助熱源，來解決峰值供暖
負荷。
1986年，德、法兩國聯合在Souhz開展了岩體熱能利用項目。經歷了
三個階段的實驗研究，到2008年，獲得了該區大量的地球物理數據及地溫資
料；對不同地層不同深度壓裂的排量進行規律總結，並建立科學先導性裝置；
獲得了裂縫系統尺寸、井產量、流動阻力和流體損失等方面的成果；開發和
試驗耐高溫的生產泵及電裝置的基本設計、安裝引。
冰島在長期利用地熱過程中，摸索出一套科學高效的使用方法：從地熱
井中抽出高溫熱水和蒸汽，經分離後，蒸汽帶動渦輪機發電．作為第一使用
階梯；高溫熱水將引入的低溫地表水(多為湖水)加熱至80℃左右後輸入市
區，供民居和游泳池採暖和融雪之用，為第二使用階梯；冷卻後的地熱水含
有大量對人體有益的礦物質，引入溫泉療養區用於洗浴保健．發展旅遊，形
成第三使用階梯；此後的地熱水溫度依然較高，經處理後通常用於綠色溫室
或魚苗養殖廠供暖，從而形成第四使用階梯。目前，地熱能還廣泛用於溫室
種植養殖業、工廠烘乾、雪融化、洗浴與旅遊服務等諸多產業。
我國地熱利用以中低溫地熱(<150℃)開發和直接利用為主．熱能利用
總量持續20年保持世界第一。我國在增強型地熱系統(EGS)領域的前期投
人不足，乾熱岩勘探、開發、示範工程尚未開展，未形成同家層面的十熱岩
技術研發基地和裝備條件。在利用二氧化碳作為工質流體的地熱利用領域還
處於基礎研究階段。
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