地热在可持续未来中的潜在作用巨大

地大热能地热资源开发利用：地热在可持续未来中的潜在作用巨大-可再生能源技术-地热资源开发 利用可再生能源和提高现有技术的效率是解决快速的人口增长以及对现代技术的依赖导致对能源消耗的更大需求。地热能是一种可再生能源，地热利用可以提供合理的电量、供热量和制冷量。地热在可持续未来中的潜在作用巨大。

目前，已有很多种地热能利用技术，他们也有不同的技术成熟度。地热直接利用的技术，如区域供暖、地热泵、以及一些其他应用，都已经在世界各地被广泛使用。

地热发电

在地热发电技术中，利用高温（180℃及以上）热液储层（reservoir）中的汽水混合物介质来发电是稳定成熟的技术。至今为止运行的地热电站，大部分都是应用干蒸汽或闪蒸工艺，从而获取高温地热资源。

干蒸汽发电是最古老的地热发电技术，它的原理是直接将蒸汽从地下的裂缝中抽取到发电机组进行发电。干蒸汽从蒸汽井中引出，经过分离器分离出固体杂质后，进入汽轮机做功，驱动发电机发电。干蒸汽电站所用发电设备基本上与常规火电设备相同。世界上第一座地热电站即采用的干蒸汽发电，该电站于1904年建成，位于意大利Tuscany。前文提到的The Geysers项目的18个地热电站都是采用干蒸汽发电技术。

蒸发电的原理是提取深层的高压热水，经过降压分离出水和干燥的饱和蒸汽，饱和蒸汽进入汽轮机驱动发电。通过汽轮机的蒸汽冷凝成水和分离水一起被注入回地下再次使用。目前世界上的大多数地热电站都是闪蒸发电站。

双工质（双循环）发电技术在过去十年间取得了快速发展，促使中温（90℃ - 180℃）地热源也越来越多地被利用起来。在双工质电站中，地热热水通过热交换器，将沸点比水低的工艺流体加热转变成蒸汽，蒸汽进入汽轮机驱动发电。未来的大多数的中温地热发电厂将是双工质发电电站。

增强型地热系统（EGS）。EGS的原理是通过人工工程形成的裂缝，从低渗透性的高温干热岩（Hot dry rock）中，经济地采出热能以利用。这些干热岩一般深埋在地下2000米以上。与传统可利用的地热场地比，干热岩系统的储层处于无水或基本无水状态，能够解决传统地热发电受地理分布限制的问题。这一类原本无法触及的地热资源通过EGS开发，潜在空间达到100GW以上。目前，美国、欧盟、韩国等国家地区建设了试验性的EGS发电厂，尚未形成商业规模。

地热供暖

地热资源作为一种清洁、环保的可再生资源在近年来得到了广泛应用，在我国，地热水被应用于洗浴、发电、供暖、温室、农业养殖等各个领域，其中，将地热井水用于供暖不但环保、节能，在工艺技术上也和对简单可行。近年来，地热井水供暖在我国天津、北京等地得到逐渐推广. 其供暖效果、环保效益取得了社会各界的广泛认可。

截至2019年，北方地区中深层地热供暖面积约1. 52亿m2。 在所有地热供暖地区中，天津是我国利用地热供暖规模最大的城市，全市拥有140个地热站，每年地热水开采量为2 600万t，地热供暖面积达到2500万m2 ，约占全市集中供暖总面积的6%。河北省也是中深层地热供暖利用大户，目前全省约有200口地热井进行地热供热，面积953万m2 ，主要集中在平原地区，如雄县、任丘、肃宁、黄 骅、沧州、衡水、深州、故城等县市。特别是在河北雄县，水热型地热资源满足了450万m2建筑面积的集中供暖需求，占全县城 95%以上的供热需求，创建了中国首个供暖“无烟城”，除了京津冀地区，中深层地热供暖在其他省份 也呈现出了快速增长的发展态势，在全国各地都有试点，如西安、咸阳、郑州、鞍山等地。总体来看， 我国中深层地热供暖已辐射河北、陕西、山西、河 南、山东、湖北、天津等13个省区市。