地熱是怎么形成的？?jì)让晒拍芙ㄔO大型發(fā)電廠(chǎng)嗎？

地熱是如何形成的？

46億年前地球誕生，在它經(jīng)過(guò)了上億年的演化后，終于形成了類(lèi)似雞蛋結構的地球。如果把地球從中間剖開(kāi)，我們由內而外依次可以看到地核、地幔、地殼這三個(gè)不同的層級。

這三個(gè)層級中，溫度最高的地方就是地核，這里的溫度超過(guò)5000攝氏度，幾乎快達到了太陽(yáng)的表面溫度。

由于地核與地表的距離太遠，而且中間相隔各種固態(tài)物質(zhì)和液態(tài)物質(zhì)，所以在地表生活的我們幾乎感覺(jué)不到地核的溫度。但是在一些板塊斷層、火山口等位置，地核的溫度還是會(huì )向上傳播。

地核的熱量首先會(huì )傳遞到緊挨著(zhù)它的地幔上，地幔受熱膨脹就會(huì )產(chǎn)生熱柱。熱柱也會(huì )因為溫度的持續增加而不斷向外釋放。這種由地幔向地殼釋放熱量的熱柱在地質(zhì)學(xué)上被稱(chēng)之為“地幔柱”。所謂的地熱其實(shí)就是地幔柱傳出的地核溫度。

地幔柱

一根地幔柱從地核出發(fā)貫穿至地表，距離和介質(zhì)會(huì )使得它的溫度呈遞減趨勢。一根地幔柱在接近地核的溫度足足有4000攝氏度，但是等它將溫度傳導至地殼時(shí)，熱量疏散以后的溫度就只能達到200攝氏度左右。這些熱量會(huì )將地球表面的巖石加熱，進(jìn)而被人類(lèi)發(fā)現和利用。所以說(shuō)我們能感知到的來(lái)自與地核的溫度就是地熱。

因為地熱的形成是來(lái)自于地核的溫度，所以不需要人類(lèi)額外添加其他介質(zhì)來(lái)釋放能量，所以它是非常環(huán)保的可再生能源。而且因為地核的溫度可是持續存在幾十億年的時(shí)間，只要有地下水存在，就能將地熱資源帶出地表。這些地熱水就會(huì )被廣泛地運用在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。比如冰島的地熱能源就非常豐富，當地百分之九十以上的居民都使用地熱取暖。

地表大多數位置都感受不到地熱，但是斷裂帶和火山口附近的地熱溫度可以達到400攝氏度以上。還有一些海拔較低的盆地也有地熱，但是因為這些位置都不具備高效傳到地核溫度的條件，所以這里的地熱只有20攝氏度~200攝氏度。

內蒙古發(fā)現特大型地熱田

地熱和風(fēng)能、潮汐能一樣，是一種非常環(huán)保的可再生能源。雖然我國的風(fēng)力發(fā)電工程發(fā)展勢頭迅猛，但是我國在地熱能源的有效利用領(lǐng)域仍然有很長(cháng)的一段路要走。

地熱能運用

羊八井地熱資源

探測之初，這里只是一片低溫熱田，地熱資源的面積也不算大。隨著(zhù)后續的勘測，人們發(fā)現這里地熱資源的面積可以擴大到20平方千米。出水溫度也從低溫升級到了深層高溫。

我國在這里建立了一座大型發(fā)電廠(chǎng)，為當地居民輸送穩定的地熱電能。西藏的首府城市拉薩有45%的電都由這所發(fā)電廠(chǎng)輸出。這里也是目前國內地熱資源運用比較好的發(fā)電廠(chǎng)之一。

根據我國地質(zhì)部門(mén)的勘測，我國已經(jīng)發(fā)現了3200處地熱異常。在經(jīng)過(guò)國家地質(zhì)局正式勘察和審批的地熱田一共103處，現在我國已鉆探了2000多眼地熱井。我國的地熱基本分布在西藏南部和云南、四川的西部。

地熱井結構

不要小看這些地熱資源，它們?yōu)槿祟?lèi)社會(huì )的發(fā)電和供暖工作有著(zhù)非常突出的作用。比如這次在內蒙古發(fā)現的地熱田，僅剛剛提到的這一口井就可以保障為22萬(wàn)平方米的區域提供熱量。

除此之外，地質(zhì)探測隊還在呼包（呼和浩特-包頭）平原、西遼河平原、臨河盆地、鄂爾多斯盆地、二連浩特等地成功打出73眼地熱井。如此龐大的地熱井數量和地熱輻射面積，能夠給周邊的百姓帶來(lái)非常多的便利條件。

地熱井鉆井工程

由于地熱資源分布并不均勻，所以打地熱井之前需要大量的數據勘測。只有做好數據分析以后才能打出可以利用的地熱井。地熱井的選址很重要，但是它所在的區域是否含有適合人類(lèi)利用的地熱同樣重要。如果一片區域探測出了地熱資源，但是卻找不準地熱打井的位置，那么這些地熱資源就無(wú)法被我們直接利用。

在西遼河平原，人們早就探索出這里有地熱資源。但是在種種原因下，一直沒(méi)能達到有效利用的地熱井眼。但是現在地質(zhì)勘測團隊終于在地下72.5米的深處發(fā)現了一處地熱資源井。該地熱井打通后，每天都會(huì )流出2148.336立方米的熱水，水的溫度雖然只有45攝氏度，但是西遼河平原現階段能量最大的地熱井，是當地地熱勘查的重大突破。

據了解，內蒙古中西部的呼包平原、臨河盆地、鄂爾多斯盆地等大型斷坳陷盆地是我國少有的特大型地熱田。這些地方，地熱資源潛力巨大，對內蒙古當地清潔能源的開(kāi)發(fā)利用和促進(jìn)我國碳中和目標具有重要意義。

內蒙古可以建設大型發(fā)電廠(chǎng)嗎？

內蒙古是我國“西部大開(kāi)發(fā)”和“西電東送”重點(diǎn)工程的地區，這里有世界上在役最大的火電廠(chǎng)——它的總裝機為672萬(wàn)千瓦，向京津唐電網(wǎng)輸送的電力中。

內蒙古在“西電東送”重點(diǎn)工程中擔任著(zhù)不可或缺的重要地位，在發(fā)現大型地熱田以后建立大型發(fā)電廠(chǎng)是勢在必行的一件事情。再加上地熱還有著(zhù)可以24小時(shí)持續發(fā)電的巨大優(yōu)勢，如果地熱發(fā)電廠(chǎng)能夠在內蒙古順利建成，將會(huì )在很大程度上減少人們對火力發(fā)電的依賴(lài)。

這樣一來(lái)，清潔的地熱電就能代替對大氣造成極大污染的火力發(fā)電。從我國“雙碳”目標的角度來(lái)看也有著(zhù)極其重要的意義。

雖然地熱資源利用最大的難點(diǎn)在于高昂的鉆井成本，但是一旦我們熟練掌握這門(mén)技能以后，一定可以運用其他方法降低鉆探成本，比如借鑒石油鉆探技術(shù)，開(kāi)發(fā)低成本的鉆探方式，讓環(huán)保的地熱電能走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)。到時(shí)候，我們就可以享受到地熱電能帶來(lái)的種種好處。

地熱發(fā)電

比如生產(chǎn)電熱過(guò)程中產(chǎn)生的有毒有害氣體極少，而且土地資源和水資源的消耗也遠低于核電站、煤炭發(fā)電廠(chǎng)和石油發(fā)電廠(chǎng)。相信在不遠的未來(lái)，地熱很快就會(huì )在發(fā)電領(lǐng)域占據一方天地，到時(shí)候將會(huì )有更多的人享受到它帶來(lái)的好處，讓我們共同期待這一天的到來(lái)吧。