
上海油压工作室地热能,这一源自地球熔融核心的热量,其术语源自希腊语geo(地球)和therme(热量)。地心位于我们脚下约6400公里处,温度超过5000摄氏度,与太阳表面相当。随着地下水从地心向地表移动,温度逐渐降低,但即使在地下数百米深处,地球仍然保持着足够的温暖,足以加热天然地下水,用于供暖、游泳池加热以及工业用途。这种热量源自地球深处天然放射性元素的衰变,被形象地称为“天然核能”。尽管危险的放射性衰变物质被安全地深埋地下,但良性的热量却不断向上传导至地表,为地热能利用提供了可能。
地热能因其缓慢衰减的特性,具有可持续使用数十亿年的潜力。这意味着地热能供应基本上取之不尽、用之不竭,且无需电池储存,为澳大利亚的能源安全提供了有力保障。然而,尽管地热能潜力巨大,但这一技术在澳大利亚的公众认知度并不高,这亟需改变。
目前,获取地热能主要有两种方法。最简单的是从温暖的地下水中“直接获取热量”。如果温度合适,只需将温水泵送到需要的地方即可,或者通过地源热泵(GSHP)系统实现。地源热泵系统将地下水的低品位热能提升至高温,为建筑物供暖。在澳大利亚,这一技术已被广泛应用于堪培拉的澳大利亚地球科学局、战争纪念馆以及霍巴特的塔斯马尼亚南极洲研究中心等建筑物。
除了直接利用外,地热能还可用于发电。冰岛、新西兰等拥有天然火山资源的国家已率先利用热水和自然产生的蒸汽,通过蒸汽涡轮机发电。虽然澳大利亚和欧洲大部分地区需要进行更深的钻探才能获取发电所需的热量,但利用热含水层为家庭供暖和其他工业用途提供热能资源已成为现实。这种利用方式不仅减少了对化石燃料的需求,还有助于降低温室气体排放。
维多利亚州的拉筹伯谷是澳大利亚地热能利用的一个典型例子。该地区拥有一个巨大的地下蓄水层,水温达到60°C,利用现有技术即可轻松开采。研究团队正在对该地区的地热机会进行深入调查,并发现拉筹伯谷的地质结构中有一层厚厚的褐煤,起到了隔热层的作用,将多余的热量困在下面,使含水层变暖。这种地质条件为地热能的可持续利用提供了有力支持。
国际上,地热能的利用热情日益高涨。欧洲的工业和组织正在加速利用地热资源,而中国最近也开始利用其广阔的含水层为整个城市供暖。对于澳大利亚来说,利用石油和天然气行业的深层钻探经验来获得更高的温度进行发电,是一个令人兴奋的新方向。通过采用优化的钻井技术,澳大利亚有望提高大规模地热发电的可行性。
澳大利亚在地热能利用方面具有显著优势。许多地热技术都是“现成的”,可以直接应用于现有和潜在的地热项目中。例如,直接利用项目可以有效利用普通水井和水泵、传统的地表水过滤器和热交换器;而地热发电项目则可以借助石油、天然气和采矿等其他工业部门的现有设备和劳动力。这些优势为澳大利亚地热能的大规模开发提供了有力支持。
此外,地热能有潜力开辟一种全新的、真正清洁的电力供应方式。随着技术的不断进步和成本的逐渐降低,地热发电有望成为澳大利亚能源结构中的重要组成部分。这不仅有助于减少对化石燃料的依赖,还有助于实现澳大利亚的碳减排目标。
然而,要实现地热能的大规模利用,还需要克服一些挑战。其中最大的挑战之一是国家和各州对地热能的认识不足。地热能作为一种巨大的、宝贵的、安全的自然能源,正等待着被充分开发和利用。因此,加强公众宣传和教育、提高政策制定者的认识、加大研发投入和技术创新力度等措施显得尤为重要。