所谓地热能，是蕴藏在地球内部的热量，也是驱动整个地球发展的原动力。中国科学院院士汪集旸指出，地热能是一种地球本土的能源。大家都知道，无论是煤炭、石油等化石能源，还是太阳能、生物质等可再生能源，其最终的来源都是太阳，只有地热能是地球“土生土长”的。

地热能储量巨大，据估算，地球内部的热能约为全球煤炭储量的1.7亿倍，其中，可利用量相当于4948万亿吨标准煤，按目前世界年均消耗190亿吨标准煤计算，能满足人类数十万年的能源需求。

如此丰富的能源种类，我们应该利用呢？

汪集旸院士认为，应该根据地热温度的高低进行梯级开发、根据地层深浅由浅入深综合利用，把地热能"吃干榨净"。

具体来讲，150摄氏度以上为高温，90～150摄氏度为中温，90摄氏度以下为低温，高温应该用来发电，中低温适宜直接利用，即用来供热或供冷。汪集旸院士指出，地热能应该与太阳能、风能等其他可再生能源互补利用，实现较高的能源使用效率。

当前，我国地热能供热（冷）面积居世界首位，浅层和水热型地热能供热（冷）技术基本成熟，所谓浅层地热能应用主要使用热泵技术，水热型是指抽取地下热水供热。截至2015年年底，我国浅层地热能供热（冷）面积3.92亿平方米，水热型地热能供热面积达1.02亿平方米，地热能供热（冷）年利用量约2000万吨标准煤。在地热能发电方面，我国相对落后，截至2014年建成地热发电装机容量27.28兆瓦，排名世界第18位。

2017年发布的《地热能开发利用“十三五”规划》提出，到2020年，全国地热能供热（冷）面积要达到16亿平方米，地热能发电装机容量达到530兆瓦，总利用量7000万吨标准煤，其中，地热能供热利用量4000万吨标准煤。

发展目标定得很高，然而，也有观点认为，地热能应该慎重，如果开发不当，可能会对环境造成破坏。

其一，造成地面沉降。随着地热能开发量逐渐增加，过量抽取地下热水，会引起地下水位下降，从而加剧地面沉降的发生。

其二，带来热污染。热污染是指温度较高的地热尾水在排放过程中，会向周围环境释放一定热量，使周围的空气或水体温度升高，从而影响环境和生物生长。

其三，有可能造成大气污染。地下热水温度高、压力大，溶解周围岩石中化学物质的能力较强，其中有一些是对人体有害的元素，热水被抽取上来后，接近地表时压力降低，水中的一些气体和溶解物会排放到大气中，造成污染。

因此，我国大力发展地热能，必须注意做好环境保护工作，避免清洁能源开发过程中带来“不清洁”因素。

地底下真有热能吗？

我们人类很久以前就已经开始利用地热能，例如温泉沐浴、医疗，利用地下热水取暖、建造农作物温室及烘干谷物，等等。但人类真正认识地热资源，并进行较大规模的正式开发利用却是开始于20世纪中叶。

地热能大部分是来自地球深处的可再生性热能，它起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。其中有一小部分能量来自于太阳，表面地热能大部分来自太阳。地下水的深处循环把热量从地下深处带至近表层。其储量比人们所利用能量的总量多很多，大部分集中分布在构造板块边缘一带，这一带也是火山和地震多发区。它不但是无污染的清洁能源，而且如果热量提取速度不超过补充的速度，那么热能而且是可再生的。

地热能是一种新的洁净能源，在当今人们的环保意识日渐增强和能源日趋紧缺的情况下，对地热资源的合理开发利用已愈来愈受到人们的青睐。其中距地表2000米内储藏的地热能为2500亿吨标准煤。全国地热可开采资源量为每年68亿立方米，所含地热量为973万亿千焦耳。在利用地热规模上，我国近些年来一直位居各国首位，并以每年近10%的速度逐步增长。

地热发电站

怎么样利用热能服务人类呢？

意大利于1904年最先建成了一座500千瓦的地热发电站。随后，一些欧美国家也陆续建成了地热发电站，1970年12月，我国在广东丰顺建成了第一座地热发电站。目前世界上最大的地热发电站是美国建造的，其装机容量达60万千瓦。地热发电和火力发电的原理差不多，主要是利用热源产生高温蒸汽来推动汽轮机旋转，然后带动发电机发电。它们所不一样的是，地热发电不像火力发电那样要装备庞大的锅炉，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地热能和由地热加温的蒸汽。而且，地热发电不需要消耗其他能源，也不会产生污染，因此是一种清洁能源；地热能又是可再生的，可谓取之不尽，用之不竭。

那么，如果地热水或蒸汽温度不够高时，还能不能用来发电呢？中低温双循环系统发电技术为这种状况的地热发电提供了实际可能。它的原理是把温度不很高的地热水用来加热一种低沸点的工作介质，使其汽化，再通过这种汽化的介质来推动汽轮机发电。建于广东丰顺县的中国第一座地热发电站采用的就是这种方式。

在地下数千米处，大多有一层称为干热岩的地层。顾名思义，“干热岩”就是又干又热的岩层。可是，怎么把其中的地热能“取”出来呢？科技工作者设计了这样的方法：在地下钻两个深井，向其中一个灌水加压，使水渗入高温的岩缝中，水被加热后变成局温热水或蒸汽，再通过另一个深井抽回，用来推动汽轮机发电。

西藏羊八井地热发电站

我国的热能利用

地热发电被普遍认为是未来的一种理想的清洁能源，而且具有取之不尽的可持续性优势。随着对地热发电技术的逐步研究和开发，这种新能源或将成为未来能源的重要组成部分。

在我国人们的环保意识日渐增强和能源日趋紧缺的情况下，对地热资源的合理开发利用已愈来愈受到人们的青睐。其中距地表2000米内储藏的地热能为2500亿吨标准煤。全国地热可开采资源量为每年68亿立方米，所含地热量为973万亿千焦耳。在地热利用规模上，我国近些年来一直位居世界首位，并以每年近10%的速度稳步增长。但是，就目前情况来看，地热发电还有很长的路要走，需要解决的问题还很多。最主要的就是目前地热发电的热效率还很低。

在我国的地热资源开发中，经过多年的努力和技术积累，地热发电效益大幅度提升。除地热发电外，直接利用地热水进行建筑供暖、发展温室农业和温泉旅游等利用途径也得到长足发展。全国已经基本形成以西藏羊八井为代表的地热发电、以天津和西安为代表的地热供暖、以东南沿海为代表的疗养与旅游和以华北平原为代表的种植和养殖的开发利用格局。

来源：科普中国-科学原理一点通

      正安县瑞溪镇水车坝，是大娄山区一块难得的平坝，背靠九道水森林公园。据介绍，此前有资料认为，跟整个正安县一样，该地区地热资源贫乏，地温梯度较低，每百米深度低温增加不到2度。

       去年10月，来自贵州省的地矿局106地质大队的地质工作者，通过现场调查，分析地层、构造和水文特征后，在水车坝地区发现有利条件，决定开钻地热井。

      今年1月中旬，下钻到地下2400多米深处时，地下热水喷涌而出，井口水压1.01MPa，水头高100多米。此后，又经较长时间观察确认，该井口出水温度始终保持在47.5度左右，日自流涌水量2800立方米至3000立方米。

      据介绍，这是贵州省境内迄今出水量最大的地热井，综合效能位居全省前列。此外，若把该井商业利用，因减少了水泵抽取等环节，预计每年可节省综合成本约700万元。

      专业人士称，这口编号为“瑞热1井”自流地热井勘探成功，填补了正安、务川、道真三县低地温梯度带勘查优质地热资源的空白，还为今后在该地热资源贫乏区寻找地热，提供了方向和经验。

      4月6日，正安县政府办相关人士说，该地热井距正安县城约20公里，与正在升级改造的一条国道毗邻。目前，该县正在着手调整水车坝至九道水森林公园的旅游规划，打算以此带动当地全域旅游，助力山区脱贫攻坚和产业振兴。

        近年来，我市地热资源开发热度不断增强，为保障民生、提高人民群众生活水平起到了积极作用。但由于长期存在对地热资源属性认识不清，开发管理重视不够，监管薄弱等原因，部分地区缺乏科学规划，盲目开采、粗放利用，无证勘查开采、超采滥采、非法取水、污染环境等问题时有发生。

       为深入贯彻落实党中央、国务院关于加快推进生态文明建设的决策部署，专项整治行动将全力遏制并严厉打击非法开采地热资源行为，建立完善基层监管体系，严格控制超采滥采，防止资源浪费、衰减枯竭和生态环境污染，实现全市地热资源规划合理布局、科学开发利用。同时，构建地热资源开发管理长效机制，努力实现我市地热资源开发利用走上科技含量高、经济效益好、利用效率高、环境污染少、可持续利用的新路。据悉，此次专项整治行动分为宣传发动、摸底排查、集中整治和检查总结4个阶段，并将持续至今年11月中旬，其间，全市所有地热井全部停产进行整治。