科學故事與哲理，利用地熱發(fā)電的特點

目前，利用地熱的方法有發(fā)電，供熱及其它綜合利用。地熱發(fā)電和傳統(tǒng)的火力發(fā)電一樣，就是利用熱能通過機械能的中間轉換產(chǎn)生電能。所不同的是，它不用燃料，更不必造大鍋爐，所需熱能直接來自地熱。因此，它既可以解決能源短缺，又具有設備簡單，成本低廉，運行穩(wěn)定，減少污染等優(yōu)點，所以受到全世界的普遍重視?，F(xiàn)在利用地熱發(fā)電有兩種方法：一是“降壓擴容”法，二是“中間介質”法。

所謂“降壓擴容”法，就是根據(jù)熱水的氣化溫度與壓力有關的原理而設計的一種地熱發(fā)電方法。如零點三絕對大氣壓下，水的氣化溫度是攝氏六十八點七度，這樣，就可以降低壓力而使熱水沸騰變?yōu)檎羝?，以推動汽輪發(fā)電機轉動而發(fā)電。一九七零年建成的我國第一座地熱電站—一廣東豐順縣鄧屋地熱電站就是按這種方法設計建成的。

所謂“中間介質”法，就是利用低沸點的化學液體(如氯乙烷，沸點為攝氏十二點五度)吸取地下熱水的熱能變成具有一定壓力的化學氣體，推動汽輪機做功而發(fā)電。在上述兩種方法中，對于溫度較低的地下熱水，采用“中間介質”法比較適當。如采用“降壓擴容”法，不僅效率低，而且技術上有一定的困難。當?shù)叵聼崴疁囟容^高時，采用“降壓擴容”法比軟臺適?？傊畱撘虻刂埔耍瑥膶嶋H出發(fā)，選用適當?shù)陌l(fā)電方法。

地熱發(fā)電開始于一九O四年，當時意大利在拉德瑞羅火山地區(qū)建造了一座利用地下蒸汽的小型發(fā)電站。近一、二十年來，世界上已有不少國家建成了地熱電站。目前世投入運行的總容量為一百四十五萬，最大機組為五萬五千余。美國蓋賽爾地區(qū)的地熱電站裝機容量達五十萬，是世界上最大的一座地熱電站。

一般攝氏四十至八十度的地下熱水在暖氣管道中不停地循環(huán)，就可以用來取暖和供應熱水，還可以通到地熱溫室種植蔬菜，孵養(yǎng)家禽。地下熱水中常常含有多種有用的元素，可以從中提取有實用價值的硼、氮、硫、碘、溴、鉀等元素，還可以提取芒硝，氟化鈣和鋰等多種工業(yè)原料，還可以用地下熱水來治療疾病，并為各城添景增色，服務于旅游事業(yè)。

我國地熱資源十分豐富，從南方到北方，從長白山到天山，從東南沿海到青藏高原都分布著豐富的地熱資源，類型也比較齊全，既有大量的中低溫熱水，也有高溫地熱蒸汽田。比較明顯的地熱露頭約有兩千多處，如粵東地區(qū)探到攝氏一百O二度熱水，單井出水量每天達三千噸以上，閩南孔深二百多米處有攝氏一百二十度熱水，熱水出露點密集成帶，是我國有價值的高溫地熱區(qū)，滇西地區(qū)有大量的熱噴泉，沸泉和汽泉，淺孔溫度達攝氏一百四十五度，而西藏的羊八井盆地孔深四百五十米處竟測得溫度攝氏一百七十二度，這是我國地熱資源最為豐富的地區(qū)。

在華北盆地地下熱水也有很大的潛力，攝氏四十度以上的熱水井比比皆是。七十年代后，我國開始對地熱進行廣泛的研究，先后建成了近十座地熱電站，并在北京、天津建立了地熱供熱系統(tǒng)，較為方便、廉價地給城市居民供熱。早在五十年代，我國著名的地質學家李四光說過：“地下的熱庫，它正在悶得發(fā)慌，焦急地盼望著人類及早利用它，讓它也能沾到一分為人類服務的光榮。”怎樣來開發(fā)這個龐大的地下熱庫呢?這個艱巨的任務將歷史地落在我們的雙肩。