活动一:地球构造与地热能
什么是地热能?地热能通常有哪些形式?地热能的分布情况如何?你能否根据这些问题仔细阅读材料,做一个文摘卡。
大地之下是什么呢?我们不妨把地球比喻作一个半生不熟的鸡蛋:最外层叫“地壳”,相当于鸡蛋的蛋壳,厚度10-50公里;地壳下面一层叫“地幔”,相当于蛋清,物质具有固态的特征,约有2900公里厚;地球最里头相当于鸡蛋蛋黄的部分叫“地核”,地球半径3500公里。
地热能是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是引致火山爆发及地震的能量。地球深处是高温高压的神秘世界。平均每往下33米,温度上升1℃。如此算来,到地壳底层温度已达1000℃以上,地幔的温度则达1200~2000℃,地核温度竟高达5000℃。火山爆发时,地球内部几十千米深处的岩浆,经过长途跋涉来到地面,仍有1000℃以上的高温。美国钻了一口最深的井,钻杆伸到9600米深处时,就被220℃的熔融硫黄粘住而动弹不得。地球内部蕴藏着难以想象的巨大能量。据估计,仅地壳最外层10千米的范围内,就拥有2554亿亿亿焦热量,相当于全世界现产煤炭总发热量的2000倍。如果计算地热能的总量,则相当于煤炭总储量的1.7亿倍。地热来源主要是地球内部长寿命放射性同位素热核反应产生的热 能。
按照其储存形式,地热资源可分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和熔岩型5大类。地热资源按温度的划分。中国一般把高于150℃的称为高温地热,主要用于发电。低于此温度的叫中低温地热,通常直接用于采暖、工农业加温、水产养殖及医疗和洗浴等。截止1990年底,世界地热资源开发利用于发电的总装机容量为588万千瓦,地热水的中低温直接利用约相当于1137万千瓦。
地热能集中分布在构造板块边缘一带、该区域也是火山和地震多发区。如果热量提取的速度不超过补充的速度,那么地热能便是可再生的。地热能在世界很多地区应用相当广泛。据估计,每年从地球内部传到地面的热能相当于100PW·h。不过,地热能的分布相对来说比较分散,开发难度大。
据美国地热资源委员会(GRC)1990年的调查,世界上18个国家有地热发电,总装机容量5827.55兆瓦,装机容量在100兆瓦以上的国家有美国、菲律宾、墨西哥、意大利、新西兰、日本和印尼。我国的地热资源也很丰富,但开发利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省区。 |