地熱是如何形成的？

46億年前地球誕生，在它經(jīng)過了上億年的演化后，終于形成了類似雞蛋結(jié)構(gòu)的地球。如果把地球從中間剖開，我們由內(nèi)而外依次可以看到地核、地幔、地殼這三個不同的層級。

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

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，地核的溫度還是會向上傳播。

地核的熱量首先會傳遞到緊挨著它的地幔上，地幔受熱膨脹就會產(chǎn)生熱柱。熱柱也會因為溫度的持續(xù)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)學上被稱之為“地幔柱”。所謂的地熱其實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(dǎo)至地殼時，熱量疏散以后的溫度就只能達到200攝氏度左右。這些熱量會將地球表面的巖石加熱，進而被人類發(fā)現(xiàn)和利用。所以說我們能感知到的來自與地核的溫度就是地熱。

因為地熱的形成是來自于地核的溫度，所以不需要人類額外添加其他介質(zhì)來釋放能量，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(xù)存在幾十億年的時間，只要有地下水存在，就能將地熱資源帶出地表。這些地熱水就會被廣泛地運用在各個行業(yè)領(lǐng)域。比如冰島的地熱能源就非常豐富，當?shù)匕俜种攀陨系木用穸际褂?a href="http://www.cityofbrews.com/t/地熱取暖.html" >地熱取暖。

地表大多數(shù)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(nèi)蒙古發(fā)現(xiàn)特大型地熱田

地熱和風能、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。隨著后續(xù)的勘測，人們發(fā)現(xiàn)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，為當?shù)鼐用褫斔头€(wěn)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)電廠輸出。這里也是目前國內(nèi)地熱資源運用比較好的發(fā)電廠之一。

根據(jù)我國地質(zhì)部門的勘測，我國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了3200處地熱異常。在經(jīng)過國家地質(zhì)局正式勘察和審批的地熱田一共103處，現(xiàn)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(jié)構(gòu)

不要小看這些地熱資源，它們?yōu)槿祟惿鐣?a href="http://www.cityofbrews.com/t/發(fā)電.html" >發(fā)電和供暖工作有著非常突出的作用。比如這次在內(nèi)蒙古發(fā)現(xiàn)的地熱田，僅剛剛提到的這一口井就可以保障為22萬平方米的區(qū)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(shù)量和地熱輻射面積，能夠給周邊的百姓帶來非常多的便利條件。

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(shù)據(jù)勘測。只有做好數(shù)據(jù)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(qū)域是否含有適合人類利用的地熱同樣重要。如果一片區(qū)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，一直沒能達到有效利用的地熱井眼。但是現(xiàn)在地質(zhì)勘測團隊終于在地下72.5米的深處發(fā)現(xiàn)了一處地熱資源井。該地熱井打通后，每天都會流出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(xiàn)階段能量最大的地熱井，是當?shù)?a href="http://www.cityofbrews.com/t/地熱勘查.html" >地熱勘查的重大突破。

據(jù)了解，內(nèi)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(nèi)蒙古當?shù)?a href="http://www.cityofbrews.com/t/清潔能源.html" >清潔能源的開發(fā)利用和促進我國碳中和目標具有重要意義。

內(nèi)蒙古可以建設(shè)大型發(fā)電廠嗎？

內(nèi)蒙古是我國“西部大開發(fā)”和“西電東送”重點工程的地區(qū)，這里有世界上在役最大的火電廠——它的總裝機為672萬千瓦，向京津唐電網(wǎng)輸送的電力中。

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

這樣一來，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”目標的角度來看也有著極其重要的意義。

雖然地熱資源利用最大的難點在于高昂的鉆井成本，但是一旦我們熟練掌握這門技能以后，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)，開發(fā)低成本的鉆探方式，讓環(huán)保的地熱電能走進千家萬戶。到時候，我們就可以享受到地熱電能帶來的種種好處。

地熱發(fā)電

比如生產(chǎn)電熱過程中產(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)電廠和石油發(fā)電廠。相信在不遠的未來，地熱很快就會在發(fā)電領(lǐng)域占據(jù)一方天地，到時候?qū)懈嗟娜讼硎艿剿鼛淼暮锰?，讓我們共同期待這一天的到來吧。