內蒙古發現特大型地熱田,能建設大型發電廠嗎?地熱如何形成的?

內蒙古中西部發現特大型地熱田,看到此內容,很多小夥伴內心可能不起波瀾,因為與更常見的石油、天然氣、煤礦等能源比起來,地熱能源似乎只能用來泡泡溫泉,遠沒有石油那麼金貴,其實這麼理解有偏差。

地熱是如何形成的?

關於地熱的形成,首先要從地球的組成說起,地球由四個主要部分組成,分別是實心地內核、熱熔岩地外核、岩漿、岩石組成的地幔、構成大陸和洋底的地殼,前三者的厚度分別是2400公里、2400公里、2900公里,而地殼厚度最薄,且厚度不規則,陸地厚度在24--56公里之間,洋底厚度在5--8公里之間。

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地球結構

科學家發現,地核的溫度超過5000攝氏度,幾乎與太陽表面溫度一樣,雖然我們在地殼表面,不能直接感受到地核的熱量,但實際上地核內部的放射性元素在衰變過程中,產生的熱量會不斷對地幔加熱,而地幔熱量膨脹後會生成熱柱,且像“煙囪”一樣上升,地質學上將這種熱柱稱之為“地幔柱”,地熱能源的熱量實際上就是由地幔柱傳達。

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地幔柱示意

地幔柱的溫度範圍,從根部的4000度,上升到地殼邊界時會衰弱到200度左右,雖然溫度下降幅度很大,但用來加熱地殼構造板塊內的岩石、流體已經足夠了,這些被加熱的岩石、流體所產生的熱能,正是地熱能,聽起來邏輯有點複雜,用一句話表達就是地核-地幔-地殼熱量一步步傳達。根據地殼厚度不同,地熱能的溫度也不盡相同,溫度一般在20度--200度之間,也不排除一些斷裂帶、火山噴發地帶的地熱能會達到400度以上。

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高溫地熱發電

內蒙古中西部發現地熱田為什麼屬於特大型

雖然地熱能屬於較為環保的能源,且屬於可再生能源,但我國對地熱能源的利用還處在初級層面,不是我國地熱能少,而是我國已經發現的地熱能,溫度普遍屬於中低溫,且熱田面積比較小。以我國著名的地熱田所在地--北京小湯山為例(小湯山正是得名於此處的“地熱湯”),按照2000米深度、出水溫度高於40度範圍來計算,全熱田面積在86平方公里左右。

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小湯山溫泉

而傳統上我們較為熟知的高溫地熱利用,當屬西藏的羊八井地熱資源,羊八井建設的大型工業發電廠,每年承擔了拉薩電網發電量的45%。其實羊八井在1975年勘探地熱資源時,最先發現的也是低溫熱田,且探明地熱分佈面積只有14平方公里,後來才向北勘探出深層高溫地熱,但分佈面積不足20平方公里。

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羊八井地熱

再看內蒙古中西部新發現的特大型地熱田,即便該地區地熱出水溫度目前公佈的是62度,屬於低溫地熱,但地熱資源分佈面積近360平方公里,基本屬於我國已探明最大的地熱田,可以為22萬平方米的地區提供供暖服務,未來開發成熟,將為該地區節約大量的煤炭資源,對北方地區,尤其是華北減少大氣汙染、增加地區能源利用非常有幫助。

內蒙古中西部未來會勘探出高溫熱田嗎

根據世界地熱分佈層次來看,內蒙古中西部未來勘探出高溫熱田的可能性不大。內蒙古中西部屬於華北區域,而華北地區的地質構造,主要形成於中生代中期的燕山構造運動,屬於白堊系的陸相沉積,雖然有大型的造山範圍產生,存在多條地質構造帶,像秦嶺、燕山、大別山、伏牛山等都是那個時代的產物,但陸相沉積相比於海相沉積來講,地殼厚度要高很多,蘊藏的大部分地熱屬於中低溫。高溫地熱更多分佈在板塊邊界,以及海相沉積,我國主要集中在藏南-川西-滇西一帶,東南沿海-臺灣島一帶,高溫地熱資源地熱相對較少。

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沉積示意圖

地熱能源為什麼環保?為什麼可再生?

地熱能源因為來自於地球自身熱量,而無需燃煤、燃油加熱,所以與風力、水利能源一樣,都屬於環保型能源,且因為地熱不受天氣條件的影響,並且具有很高的容量係數,只要存在地下流體,就可以源源不斷的流出熱水、產生熱蒸汽。所以地熱能源可以很好的用來發電、供暖,以全世界地熱能源較為豐富的國家冰島為例,利用地熱基本可以滿足全島90%的供暖需求。

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