目錄
3劃分
5人造熱能
6利用
7作用
10現(xiàn)狀
地?zé)崮芎?jiǎn)介
地?zé)崮?/p>
人類很早以前就開始利用地?zé)崮?，例如利用溫泉沐浴、醫(yī)療，利用地下熱水取暖、建造農(nóng)作物溫室、水產(chǎn)養(yǎng)殖及烘干谷物等。但真正認(rèn)識(shí)地?zé)豳Y源并進(jìn)行較大規(guī)模的開發(fā)利用卻是始于20世紀(jì)中葉。
地?zé)崮艽蟛糠质莵?lái)自地球深處的可再生性熱能，它起于地球的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變。還有一小部分能量來(lái)自太陽(yáng)，大約占總的地?zé)崮艿?%，表面地?zé)崮艽蟛糠謥?lái)自太陽(yáng)。地下水的深處循環(huán)和來(lái)自極深處的巖漿侵入到地殼后，把熱量從地下深處帶至近表層。其儲(chǔ)量比人們所利用能量的總量多很多，大部分集中分布在構(gòu)造板塊邊緣一帶，該區(qū)域也是火山和地震多發(fā)區(qū)。它不但是無(wú)污染的清潔能源，而且如果熱量提取速度不超過(guò)補(bǔ)充的速度，那么熱能是可再生的?！?/p>
怎樣利用這種巨大的潛在能源呢？意大利的皮也羅·吉諾尼·康蒂王子于1904年在拉德雷羅首次把天然的地?zé)嵴魵?/a>用于發(fā)電。地?zé)岚l(fā)電是利用液壓或爆破碎裂法把水注入到巖層，產(chǎn)生高溫蒸氣，然后將其抽出地面推動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使發(fā)電機(jī)發(fā)出電能。在這過(guò)程中，將一部分沒(méi)有利用到的水蒸氣或者廢氣，經(jīng)過(guò)冷凝器處理還原為水送回地下，這樣循環(huán)往復(fù)。
地?zé)崮苁且环N新的潔凈能源，在當(dāng)今人們的環(huán)保意識(shí)日漸增強(qiáng)和能源日趨緊缺的情況下，對(duì)地?zé)豳Y源的合理開發(fā)利用已愈來(lái)愈受到人們的青睞。其中距地表2000米內(nèi)儲(chǔ)藏的地?zé)崮転?500億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。全國(guó)地?zé)峥砷_采資源量為每年68億立方米，所含地?zé)崃繛?73萬(wàn)億千焦耳。在地?zé)崂靡?guī)模上，我國(guó)近些年來(lái)一直位居世界首位，并以每年近10%的速度穩(wěn)步增長(zhǎng)。
在我國(guó)的地?zé)豳Y源開發(fā)中，經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)積累，地?zé)岚l(fā)電效益顯著提升。除地?zé)岚l(fā)電外，直接利用地?zé)崴M(jìn)行建筑供暖、發(fā)展溫室農(nóng)業(yè)和溫泉旅游等利用途徑也得到較快發(fā)展。全國(guó)已經(jīng)基本形成以西藏羊八井為代表的地?zé)岚l(fā)電、以天津和西安為代表的地?zé)峁┡?/a>、以東南沿海為代表的療養(yǎng)與旅游和以華北平原為代表的種植和養(yǎng)殖的開發(fā)利用格局 。
發(fā)電
播報(bào)編輯
地?zé)岚l(fā)電實(shí)際上就是把地下的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)?a target="_Blank" rel="noreferrer noopener">機(jī)械能，然后再將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪芰哭D(zhuǎn)變過(guò)程或稱為地?zé)岚l(fā)電。開發(fā)的地?zé)豳Y源主要是蒸汽型和熱水型兩類，因此，地?zé)岚l(fā)電也分為兩大類 。
地?zé)嵴羝l(fā)電分類
地?zé)嵴羝l(fā)電有一次蒸汽法和二次蒸汽法兩種。
（1）一次蒸汽法
直接利用地下的干飽和（或稍具過(guò)熱度）蒸汽，或者利用從汽、水混合物中分離出來(lái)的蒸汽發(fā)電。
（2）二次蒸汽法
有兩種含義，一種是不直接利用比較臟的天然蒸汽（一次蒸汽），而是讓它通過(guò)換熱器汽化潔凈水，再利用潔凈蒸汽（二次蒸汽）發(fā)電。第二種含義是，將從第一次汽水分離出來(lái)的高溫?zé)崴M(jìn)行減壓擴(kuò)容生產(chǎn)二次蒸汽，壓力仍高于當(dāng)?shù)?a target="_Blank" rel="noreferrer noopener">大氣壓力，和一次蒸汽分別進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。
地?zé)崴l(fā)電方法
地?zé)崴?/a>中的水，按常規(guī)發(fā)電方法是不能直接送入汽輪機(jī)去做功的，必須以蒸汽狀態(tài)輸入汽輪機(jī)做功。對(duì)溫度低于100℃的非飽和態(tài)地下熱水發(fā)電，有兩種方法：一是減壓擴(kuò)容法，另一種是利用低沸點(diǎn)物質(zhì)。
（1）減壓擴(kuò)容法
利用抽真空裝置，使進(jìn)入擴(kuò)容器的地下熱水減壓汽化，產(chǎn)生低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ臄U(kuò)容蒸汽然后將汽和水分離、排水、輸汽充入汽輪機(jī)做功，這種系統(tǒng)稱“閃蒸系統(tǒng)”。低壓蒸汽的比容很大，因而使氣輪機(jī)的單機(jī)容量受到很大的限制。但運(yùn)行過(guò)程中比較安全。
（2）低沸點(diǎn)物質(zhì)
利用低沸點(diǎn)物質(zhì)，如氯乙烷、正丁烷、異丁烷和氟里昂等作為發(fā)電的中間工質(zhì)，地下熱水通過(guò)換熱器加熱，使低沸點(diǎn)物質(zhì)迅速氣化，利用所產(chǎn)生氣體進(jìn)入發(fā)電機(jī)做功，做功后的工質(zhì)從汽輪機(jī)排入凝汽器，并在其中經(jīng)冷卻系統(tǒng)降溫，又重新凝結(jié)成液態(tài)工質(zhì)后再循環(huán)使用。這種方法稱“中間工質(zhì)法”，這種系統(tǒng)稱“雙流系統(tǒng)”或“雙工質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)”。這種發(fā)電方式安全性較差，如果發(fā)電系統(tǒng)的封閉稍有泄漏，工質(zhì)逸出后很容易發(fā)生事故。
蒸汽型地?zé)岚l(fā)電
20世紀(jì)90年代中期，以色列奧瑪特（Ormat）公司把上述地?zé)嵴羝l(fā)電和地?zé)崴l(fā)電兩種系統(tǒng)合二為一，設(shè)計(jì)出一個(gè)新的被命名為聯(lián)合循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)，該機(jī)組已經(jīng)在世界一些國(guó)家安裝運(yùn)行，效果很好。
聯(lián)合循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是，可以適用于大于150℃的高溫地?zé)崃黧w（包括熱鹵水）發(fā)電，經(jīng)過(guò)一次發(fā)電后的流體，在并不低于120℃的工況下，再進(jìn)入雙工質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)，進(jìn)行二次做功，這就是充分利用了地?zé)崃黧w的熱能，既提高發(fā)電的效率，又能將以往經(jīng)過(guò)一次發(fā)電后的排放尾水進(jìn)行再利用，大大地節(jié)約了資源。
地?zé)峒夹g(shù)：高溫地?zé)豳Y源的最佳利用方式是地?zé)岚l(fā)電。200~400℃的地?zé)峥梢灾苯佑脕?lái)發(fā)電。
蒸汽型地?zé)岚l(fā)電是把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電但在引入發(fā)電機(jī)組前應(yīng)把蒸汽中所含的巖屑和水滴分離出去。這種發(fā)電方式最為簡(jiǎn)單，但干蒸汽地?zé)豳Y源十分有限，且多存在于較深的地層中，開采難度大，故其發(fā)展受到了限制。主要有背壓式和凝氣式兩種發(fā)電系統(tǒng) 。
熱水型地?zé)岚l(fā)電
（1）閃蒸系統(tǒng)
當(dāng)高壓熱水從熱水井中抽至地面，由于壓力降低部分熱水沸騰并“閃蒸”成蒸氣，蒸氣送至汽輪機(jī)做功；而分離后的熱水可繼續(xù)利用后排出，當(dāng)然最好是再回注入地層。
（2）雙循環(huán)系統(tǒng)
地?zé)崴紫攘鹘?jīng)熱交換器，將地?zé)崮軅鹘o另一種低沸點(diǎn)的工作流體，使之沸騰而產(chǎn)生蒸氣。蒸氣進(jìn)入汽輪機(jī)做功后進(jìn)入凝汽器，再通過(guò)熱交換器從而完成發(fā)電循環(huán)，地?zé)崴畡t從熱交換器回流注入地下。這種系統(tǒng)特別適合于含鹽量大、腐蝕性強(qiáng)和不凝結(jié)氣體含量高的地?zé)豳Y源。發(fā)展雙循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是開發(fā)高效的熱交換器 。
劃分
地?zé)崮?/p>
離地球表面5000米深，15℃以上的巖石和液體的總含熱量，據(jù)推算約為14.5×10^25焦耳（J），約相當(dāng)于4948萬(wàn)億噸（t）標(biāo)準(zhǔn)煤的熱量。地?zé)醽?lái)源主要是地球內(nèi)部長(zhǎng)壽命放射性同位素熱核反應(yīng)產(chǎn)生的熱能。按照其儲(chǔ)存形式，地?zé)豳Y源可分為蒸汽型、熱水型、地壓型、干熱巖型和熔巖型5大類。
地?zé)豳Y源按溫度的劃分。中國(guó)一般把高于150℃的稱為高溫地?zé)?，主要用?a target="_Blank" rel="noreferrer noopener">發(fā)電。低于此溫度的叫中低溫地?zé)?，通常直接用?a target="_Blank" rel="noreferrer noopener">采暖、工農(nóng)業(yè)加溫、水產(chǎn)養(yǎng)殖及醫(yī)療和洗浴等。截止1990年底，世界地?zé)?a target="_Blank" rel="noreferrer noopener">資源開發(fā)利用于發(fā)電的總裝機(jī)容量為588萬(wàn)千瓦，地?zé)崴闹械蜏刂苯永眉s相當(dāng)于1137萬(wàn)千瓦。
地?zé)崮芊植?/h2>
地?zé)崮芊植?/p>
地?zé)崮芗蟹植荚跇?gòu)造板塊邊緣一帶，該區(qū)域也是火山和地震多發(fā)區(qū)。如果熱量提取的速度不超過(guò)補(bǔ)充的速度，那么地?zé)崮鼙闶强稍偕?。地?zé)崮茉谑澜绾芏嗟貐^(qū)應(yīng)用相當(dāng)廣泛。據(jù)估計(jì)，每年從地球內(nèi)部傳到地面的熱能相當(dāng)于100PW·h。不過(guò)，地?zé)崮艿姆植枷鄬?duì)來(lái)說(shuō)比較分散，開發(fā)難度大。
據(jù)2010年世界地?zé)岽髸?huì)統(tǒng)計(jì)，全世界共有78個(gè)國(guó)家正在開發(fā)利用地?zé)峒夹g(shù)，27個(gè)國(guó)家利用地?zé)岚l(fā)電，總裝機(jī)容量為10715MW，年發(fā)電量67246GW·h，平均利用系數(shù)72%。目前世界上最大的地?zé)犭娬臼敲绹?guó)的蓋瑟爾斯地?zé)犭娬?，其第一臺(tái)地?zé)岚l(fā)電機(jī)組（11MW）于1960年啟動(dòng)，以后的10年中，2號(hào)（13MW）、3號(hào)（27MW）和4號(hào)（27MW）機(jī)組相續(xù)投入運(yùn)行。20世紀(jì)70年代共投產(chǎn)9臺(tái)機(jī)組，80年代以后又相續(xù)投產(chǎn)一大批機(jī)組，其中除13號(hào)機(jī)組容量為135MW外，其余多為110MW機(jī)組。我國(guó)的地?zé)豳Y源也很豐富，但開發(fā)利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省區(qū) 。
世界地?zé)豳Y源主要分布于以下5個(gè)地?zé)釒В?/p>
地?zé)崮?/p>
世界最大的太平洋板塊與美洲、歐亞、印度板塊的碰撞邊界，即從美國(guó)的阿拉斯加、加利福尼亞到墨西哥、智利，從新西蘭、印度尼西亞、菲律賓到中國(guó)沿海和日本。世界許多地?zé)崽锒嘉挥谶@個(gè)地?zé)釒?，如美?guó)的蓋瑟斯地?zé)崽?/a>，墨西哥的普列托、新西蘭的懷臘開、中國(guó)臺(tái)灣的馬槽和日本的松川、大岳等地?zé)崽铩?/p>
（2）地中海、喜馬拉雅地?zé)釒?/p>
歐亞板塊與非洲、印度板塊的碰撞邊界，從意大利直至中國(guó)的滇藏。如意大利的拉德瑞羅地?zé)崽?/a>和中國(guó)西藏的羊八井及云南的騰沖地?zé)崽锞鶎龠@個(gè)地?zé)釒А?/p>
（3）大西洋中脊地?zé)釒?/p>
大西洋板塊的開裂部位，包括冰島和亞速爾群島的一些地?zé)崽铩?/p>
包括肯尼亞、烏干達(dá)、扎伊爾、埃塞俄比亞、吉布提等國(guó)的地?zé)崽铩?/p>
（5）其他地?zé)釁^(qū)
除板塊邊界形成的地?zé)釒猓诎鍓K內(nèi)部靠近邊界的部位，在一定的地質(zhì)條件下也有高熱流區(qū)，可以蘊(yùn)藏一些中低溫地?zé)?，如中亞、東歐地區(qū)的一些地?zé)崽锖椭袊?guó)的膠東、遼東半島及華北平原的地?zé)崽铩?/p>
人造熱能
人造地?zé)崮?/p>
人造地?zé)崮?/a>EGS(Enhanced Geothermal Systems)是為了解決全球暖化對(duì)于干凈能源的大量需求而逐漸成為21世紀(jì)顯學(xué)的一種新方法，最初概念70年代已經(jīng)提出但是一直沒(méi)有受到重視，因?yàn)榈責(zé)岱植嫉貐^(qū)極為受限，于是有人提出采用深度鉆孔技術(shù)于任何地方鉆至靠近地底熔巖附近300度以上的區(qū)域，至少鉆2井一井注入熱水一井收回地?zé)嵴魵?/a>發(fā)電，如果成本允許鉆更多回收井則可以減少散失蒸氣；增加發(fā)電效能。雖然原理簡(jiǎn)單但是由于所需井深極深達(dá)5公里以上，又要通過(guò)許多堅(jiān)硬花崗巖地殼，傳統(tǒng)沖鉆法需磨損數(shù)百具高價(jià)鉆頭成本太大，而地底狀況難以掌握有可能鉆出水汽不能流通的廢井，加上地?zé)嵩诖蟊娒襟w關(guān)注不如太陽(yáng)能和風(fēng)力高，諸多因素使人不愿投資而停于實(shí)驗(yàn)階段。
但是新興科技例如水熱鉆機(jī)、等離子鉆機(jī)的概念已經(jīng)提出，鉆井成本有望大幅下降，屆時(shí)地?zé)崮?/a>不受位置和氣候影響能提供24小時(shí)穩(wěn)定基載電量的特性，建設(shè)時(shí)間、成本和大眾疑慮又遠(yuǎn)低于核能；很有望成為最具競(jìng)爭(zhēng)力綠色能源和全球暖化的解救方案 。
利用
地?zé)崮艿睦每煞譃榈責(zé)岚l(fā)電和直接利用兩大類，而對(duì)于不同溫度的地?zé)崃黧w可能利用的范圍如下：
（1）200～400℃直接發(fā)電及綜合利用；
（2）150～200℃雙循環(huán)發(fā)電，制冷，工業(yè)干燥，工業(yè)熱加工；
（3）100～150℃雙循環(huán)發(fā)電，供暖，制冷，工業(yè)干燥，脫水加工，回收鹽類，罐頭食品；
（4）50～100℃供暖，溫室，家庭用熱水，工業(yè)干燥；
（5）20～50℃沐浴，水產(chǎn)養(yǎng)殖，飼養(yǎng)牲畜，土壤加溫，脫水加工。
許多國(guó)家為了提高地?zé)崂?/a>率，而采用梯級(jí)開發(fā)和綜合利用的辦法，如熱電聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供，熱電冷三聯(lián)產(chǎn)，先供暖后養(yǎng)殖等 。
作用
地?zé)岚l(fā)電
地?zé)岚l(fā)電是地?zé)崂玫淖钪匾绞健８邷?a target="_Blank" rel="noreferrer noopener">地?zé)崃黧w應(yīng)首先應(yīng)用于發(fā)電。地?zé)岚l(fā)電和火力發(fā)電的原理是一樣的，都是利用蒸汽的熱能在汽輪機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。所不同的是，地?zé)岚l(fā)電不像火力發(fā)電那樣要裝備龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地?zé)崮堋５責(zé)岚l(fā)電的過(guò)程，就是把地下熱能首先轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后再把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^(guò)程。要利用地下熱能，首先需要有“載熱體”把地下的熱能帶到地面上來(lái)。能夠被地?zé)犭娬纠玫妮d熱體，主要是地下的天然蒸汽和熱水。按照載熱體類型、溫度、壓力和其它特性的不同，可把地?zé)岚l(fā)電的方式劃分為蒸汽型地?zé)岚l(fā)電和熱水型地?zé)岚l(fā)電兩大類 。
（1）蒸汽型地?zé)岚l(fā)電
蒸汽型地?zé)岚l(fā)電是把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，但在引入發(fā)電機(jī)組前應(yīng)把蒸汽中所含的巖屑和水滴分離出去。這種發(fā)電方式最為簡(jiǎn)單，但干蒸汽地?zé)豳Y源十分有限，且多存于較深的地層，開采技術(shù)難度大，故發(fā)展受到限制（參考《資源》欄目有關(guān)文章）。主要有背壓式和凝汽式兩種發(fā)電系統(tǒng) 。
（2）熱水型地?zé)岚l(fā)電
熱水型地?zé)岚l(fā)電是地?zé)岚l(fā)電的主要方式。
熱水型地?zé)犭娬居袃煞N循環(huán)系統(tǒng)：
圖1 閃蒸系統(tǒng)
（a）閃蒸系統(tǒng)
閃蒸系統(tǒng)如圖1所示。當(dāng)高壓熱水從熱水井中抽至地面，由于壓力降低部分熱水會(huì)沸騰并“閃蒸”成蒸汽，蒸汽送至汽輪機(jī)做功；而分離后的熱水可繼續(xù)利用后排出，當(dāng)然最好是再回注人地層。
（b）雙循環(huán)系統(tǒng)
雙循環(huán)系統(tǒng)的流程：地?zé)崴紫攘鹘?jīng)熱交換器，將地?zé)崮軅鹘o另一種低沸點(diǎn)的工作流體，使之沸騰而產(chǎn)生蒸汽。蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)做功后進(jìn)入凝汽器，再通過(guò)熱交換器而完成發(fā)電循環(huán)。地?zé)崴畡t從熱交換器回注入地層 。
地?zé)峁┡?/h3>
將地?zé)崮苤苯佑糜诓膳⒐岷凸崴莾H次于地?zé)岚l(fā)電的地?zé)崂梅绞?。因?yàn)檫@種利用方式簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性好，備受各國(guó)重視，特別是位于高寒地區(qū)的西方國(guó)家，其中冰島開發(fā)利用得最好。該國(guó)早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上第一個(gè)地?zé)?a target="_Blank" rel="noreferrer noopener">供熱系統(tǒng)，現(xiàn)今這一供熱系統(tǒng)已發(fā)展得非常完善，每小時(shí)可從地下抽取7740t80℃的熱水，供全市11萬(wàn)居民使用。由于沒(méi)有高聳的煙囪，冰島首都已被譽(yù)為“世界上最清潔無(wú)煙的城市”。此外利用地?zé)峤o工廠供熱，如用作干燥谷物和食品的熱源，用作硅藻土生產(chǎn)、木材、造紙、制革、紡織、釀酒、制糖等生產(chǎn)過(guò)程的熱源也是大有前途的。目前世界上最大兩家地?zé)釕?yīng)用工廠就是冰島的硅藻土廠和新西蘭的紙槳加工廠。我國(guó)利用地?zé)峁┡凸崴l(fā)展也非常迅速，在京津地區(qū)已成為地?zé)崂弥凶钇毡榈姆绞?sup> 。
地?zé)釀?wù)農(nóng)
地?zé)嵩谵r(nóng)業(yè)中的應(yīng)用范圍十分廣闊。如利用溫度適宜的地?zé)崴喔?/a>農(nóng)田，可使農(nóng)作物早熟增產(chǎn)；利用地?zé)崴B(yǎng)魚，在28℃水溫下可加速魚的育肥，提高魚的出產(chǎn)率；利用地?zé)峤ㄔ鞙厥?，育秧、種菜和養(yǎng)花；利用地?zé)峤o沼氣池加溫，提高沼氣的產(chǎn)量等。將地?zé)崮苤苯佑糜谵r(nóng)業(yè)在我國(guó)日益廣泛，北京、天津、西藏和云南等地都建有面積大小不等的地?zé)釡厥?。各地還利用地?zé)岽罅Πl(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，如培養(yǎng)菌種、養(yǎng)殖非洲鯽魚、鰻魚、羅非魚、羅氏沼蝦等 。
地?zé)嵝嗅t(yī)
地?zé)嵩卺t(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用有誘人的前景，熱礦水就被視為一種寶貴的資源，世界各國(guó)都很珍惜。由于地?zé)崴畯暮苌畹牡叵绿崛〉降孛妫郎囟容^高外，常含有一些特殊的化學(xué)元素，從而使它具有一定的醫(yī)療效果。如含碳酸的礦泉水供飲用，可調(diào)節(jié)胃酸、平衡人體酸堿度；含鐵礦泉水飲用后，可治療缺鐵貧血癥；氫泉、硫水氫泉洗浴可治療神經(jīng)衰弱和關(guān)節(jié)炎、皮膚病等。由于溫泉的醫(yī)療作用及伴隨溫泉出現(xiàn)的特殊的地質(zhì)、地貌條件，使溫泉常常成為旅游勝地，吸引大批療養(yǎng)者和旅游者。在日本就有1500多個(gè)溫泉療養(yǎng)院，每年吸引1億人到這些療養(yǎng)院休養(yǎng)。我國(guó)利用地?zé)?/a>治療疾病的歷史悠久，含有各種礦物元素的溫泉眾多，因此充分發(fā)揮地?zé)岬尼t(yī)療作用，發(fā)展溫泉療養(yǎng)行業(yè)是大有可為的。
未來(lái)隨著與地?zé)崂孟嚓P(guān)的高新技術(shù)的發(fā)展，將使人們能更精確地查明更多的地?zé)豳Y源；鉆更深的鉆井將地?zé)釓牡貙由钐幦〕?，因此地?zé)崂靡脖貙⑦M(jìn)入一個(gè)飛速發(fā)展的階段。
地?zé)崮茉趹?yīng)用中要注意地表的熱應(yīng)力承受能力，不能形成過(guò)大的覆蓋率，這會(huì)對(duì)地表溫度和環(huán)境產(chǎn)生不利的影響 。
發(fā)展預(yù)測(cè)
根據(jù)我國(guó)地?zé)衢_發(fā)利用現(xiàn)狀、資源潛力評(píng)估和國(guó)家、地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)測(cè)，地?zé)岙a(chǎn)業(yè)規(guī)劃目標(biāo)、任務(wù)初期、中期、遠(yuǎn)期三個(gè)階段 。
長(zhǎng)期目標(biāo)與任務(wù)
1）高溫地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)達(dá)到75～100MW
主要藏滇高溫地?zé)峥碧介_發(fā)200～250℃以上深部熱儲(chǔ)。力爭(zhēng)單井地?zé)岚l(fā)電潛力達(dá)到10MW以上，單機(jī)發(fā)電10MW以上。
2．地?zé)岵膳_(dá)到(2200~2500)×104㎡
主要在北方京、津、冀地區(qū)，環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)、京九產(chǎn)業(yè)帶、東北松遼盆地、關(guān)中盆地、寧夏銀川平原地區(qū)發(fā)展地?zé)岵膳?、地?zé)岣呖萍嫁r(nóng)業(yè)，建立地?zé)崾痉秴^(qū)。單井地?zé)岵膳こ塘?zhēng)達(dá)到15萬(wàn)㎡。
中期目標(biāo)與任務(wù)
1．高溫地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)達(dá)到40~50MW
主要在西藏羊八井開發(fā)利用已有深部高溫?zé)醿?chǔ)，使ZK4001地?zé)峋?/a>得以利用（溫度250℃以上，發(fā)電10MW）；
積極建設(shè)西藏羊易地?zé)犭娬?，擬定裝機(jī)12MW；
在滇西騰沖高溫地?zé)崽锪?zhēng)完成250℃以上1~2口地?zé)嵘a(chǎn)井施工，發(fā)電潛力12MW以上。
2．地?zé)岵膳_(dá)到1500萬(wàn)㎡
主要在京津冀，京九沿線的山東西部，松遼盆地的大慶地區(qū)建立地?zé)崾痉秴^(qū)。
單井地?zé)岵膳_(dá)10~15萬(wàn)㎡，單個(gè)地?zé)岵膳瘏^(qū)50~100萬(wàn)㎡。在已開發(fā)的地?zé)崽锝⑸a(chǎn)回灌系統(tǒng) 。
初期目標(biāo)與任務(wù)
地?zé)岚l(fā)電
（1）高溫地?zé)岚l(fā)電
主要在羊八井地?zé)犭娬?/a>，對(duì)現(xiàn)有地?zé)岚l(fā)電裝備進(jìn)行完善、優(yōu)化，穩(wěn)發(fā)25MW；
力爭(zhēng)利用ZK4001孔高溫地?zé)崃黧w，增發(fā)、滿發(fā)、達(dá)到總裝機(jī)30MW；
努力完成滇西騰沖高溫地?zé)峋┕?，打?50℃地?zé)崃黧w，力爭(zhēng)發(fā)電潛力達(dá)到12MW。
（2）地?zé)?a target="_Blank" rel="noreferrer noopener">采暖達(dá)到950萬(wàn)㎡
地?zé)崮?/p>
主要在京津地區(qū)、京九沿線的山東西部，松遼盆地的大慶地區(qū)，完善、優(yōu)化已有地?zé)峁峁こ?，選點(diǎn)建立示范區(qū)。
總之，至2010年地?zé)衢_發(fā)利用總量：地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)達(dá)到75~100MW，地?zé)岵膳_(dá)到2500㎡。熱能利用總計(jì)約相當(dāng)于1500萬(wàn)噸標(biāo)煤當(dāng)量。
存在的障礙
（1）地?zé)峁芾眢w制和開發(fā)利用工程、項(xiàng)目的適合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行機(jī)制沒(méi)有建立起來(lái)，舊的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)管理體制、運(yùn)行機(jī)制還沒(méi)有完成改變，影響地?zé)岙a(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展；
（2）地?zé)豳Y源的勘探、開發(fā)具有高投入、高風(fēng)險(xiǎn)和知識(shí)密集的新興產(chǎn)業(yè)，化解風(fēng)險(xiǎn)的機(jī)制和社會(huì)保障制度尚未建立起來(lái)，影響投資者、開發(fā)者的信心、影響了地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展；
（3）系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)程、規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚不健全和完善 。
可持續(xù)性
巖漿/火山的地?zé)峄顒?dòng)的典型壽命從最低5000年到100萬(wàn)年以上。這么長(zhǎng)的壽命使地?zé)嵩?/a>成為一種再生能源。此外，地?zé)釒?kù)的天然補(bǔ)充率從幾兆瓦到1000兆瓦(熱)以上。
人類第一次用地?zé)崴l(fā)電是在1904年意大利的拖斯卡納。1958年新西蘭的北島開始用地?zé)嵩窗l(fā)電(2013年為212兆瓦)；美國(guó)加州的噴泉熱田，從1960年就開始發(fā)電，輸出功率為1300兆瓦。顯然，地?zé)豳Y源能夠可靠、安全和可持續(xù)性地運(yùn)行。地?zé)嵘a(chǎn)的可持續(xù)性也可從存在于熱庫(kù)巖石(含熱量85%～95%)中的熱源判斷。在美國(guó)加州的噴泉熱田，熱含量保守估計(jì)至少相當(dāng)于燃燒280億桶石油或62億短頓(1短頓=907公斤)煤所得的能量 。
現(xiàn)狀
在各種可再生能源的應(yīng)用中，地?zé)崮茱@得較為低調(diào)，人們更多地關(guān)注來(lái)自太空的太陽(yáng)能量，卻忽略了地球本身賦予人類的豐富資源，地?zé)崮軐⒂锌赡艹蔀槲磥?lái)能源的重要組成部分。
相對(duì)于太陽(yáng)能和風(fēng)能的不穩(wěn)定性，地?zé)崮苁禽^為可靠的可再生能源，這讓人們相信地?zé)崮芸梢宰鳛槊禾?、天然氣和核能的最?a target="_Blank" rel="noreferrer noopener">替代能源。另外，地?zé)崮艽_實(shí)是較為理想的清潔能源，能源蘊(yùn)藏豐富并且在使用過(guò)程也不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體 。
美國(guó)的地?zé)崮苁褂脙H占全國(guó)能源組成的0.5%。據(jù)麻省理工學(xué)院的一份報(bào)告指出，美國(guó)現(xiàn)有的地?zé)嵯到y(tǒng)每年只采集約3000兆瓦能量，而保守估計(jì)，可開采的地?zé)豳Y源達(dá)到10萬(wàn)兆瓦。相關(guān)專家指出，倘若給與地?zé)崮茉聪鄳?yīng)的關(guān)注和支持，在未來(lái)幾年內(nèi)，地?zé)崮芎苡锌赡艹蔀榕c太陽(yáng)能、風(fēng)能等量齊觀的新能源。
地?zé)崮?/p>
和其他可再生能源起步階段一樣，地?zé)崮苄纬僧a(chǎn)業(yè)的過(guò)程中面臨的最大問(wèn)題來(lái)自于技術(shù)和資金。地?zé)岙a(chǎn)業(yè)屬于資本密集型行業(yè)，從投資到收益的過(guò)程較為漫長(zhǎng)，一般來(lái)說(shuō)較難吸引到商業(yè)投資?？稍偕茉吹陌l(fā)展一般能夠得到政府優(yōu)惠政策的支持，例如稅收減免、政府補(bǔ)貼以及獲得優(yōu)先貸款的權(quán)力。在相關(guān)優(yōu)惠政策的指引下，投資者們將更有興趣對(duì)地?zé)犴?xiàng)目進(jìn)行投資建設(shè) 。
地?zé)崮艿睦迷诩夹g(shù)層面上有待發(fā)展的主要是對(duì)于開采點(diǎn)的準(zhǔn)確勘測(cè)，以及對(duì)地?zé)崽N(yùn)藏量的預(yù)測(cè)。由于一次鉆探的成本較高，找到合適的開采點(diǎn)對(duì)于地?zé)犴?xiàng)目的投資建設(shè)至關(guān)重要。地?zé)岙a(chǎn)業(yè)采取引進(jìn)石油、天然氣等常規(guī)能源勘測(cè)設(shè)備，為地?zé)崮軐ふ覝?zhǔn)確的開采點(diǎn)。
世界其他國(guó)家和地區(qū)也在為地?zé)崮艿陌l(fā)展提供更多的便利和支持。全球大約40多個(gè)國(guó)家已經(jīng)將地?zé)崮馨l(fā)展列入議程，預(yù)計(jì)到2010年，全球地?zé)豳Y源的利用將提升50%。用可分為地?zé)?a target="_Blank" rel="noreferrer noopener">發(fā)電和直接利用兩大類。地?zé)崮苁莵?lái)自地球深處的可再生熱能。它起源于地球的熔巖漿和放射性物質(zhì)的衰變。地?zé)崮苁侵钙鋬?chǔ)量比人們所利用的總量多很多倍，而且集中分布在構(gòu)造板塊邊緣一帶、該區(qū)域也是火山和地震多發(fā)區(qū) 。
環(huán)境影響
（1）地?zé)嵴羝臏囟群蛪毫Χ疾蝗缁鹆Πl(fā)電高，因此地?zé)崂寐实?，像蓋塞斯的老發(fā)電機(jī)組的熱效率只有14.3%，以致冷卻水用量多于普通電站，熱污染也比較嚴(yán)重。
（2）地?zé)犭娬疽部衫?a target="_Blank" rel="noreferrer noopener">冷卻塔將余熱釋放到大氣中，以避免上述的熱污染。冷卻塔的補(bǔ)充水來(lái)源于蒸汽本身，因此不需要外來(lái)水源。地?zé)嵴羝谕ㄟ^(guò)汽輪機(jī)之前，先進(jìn)入離心分離器，除去巖粒和灰塵，然后冷凝成溫水，在通過(guò)冷卻塔，使其中75%—80%轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝嘞碌睦鋮s水返回冷凝器利用。過(guò)剩的冷卻水由于積累了硼﹑氨等污染物，應(yīng)排注地下，而不應(yīng)該排注水體。這雖然解決了污染問(wèn)題，但有可能引發(fā)地震；不過(guò)也可能因陸續(xù)注入而使巖層逐漸滑動(dòng)，反而緩慢的解除積壓，以致避免地震的突發(fā)。到底結(jié)果如何，必須進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)。
（3）從冷卻塔排出的廢蒸汽和廢水中可能含有H2S等有毒氣體，應(yīng)予重視并及時(shí)加以處理，以免污染廠區(qū)附近的空氣。
（4）地?zé)釋儆谠偕容^慢的一種資源。地?zé)嵴羝a(chǎn)區(qū)只能利用一段時(shí)間，其長(zhǎng)短難于估計(jì)，可能在30—3000a之間。由于取用的水多于回注的水，利用地?zé)岚l(fā)電，最后可能會(huì)引起地面沉降，這一點(diǎn)須加以注意 。
實(shí)際價(jià)值
中國(guó)利用地?zé)岚l(fā)電還剛剛開始，一些地方只是利用地下熱水建立小型發(fā)電站，取得成功，這是地?zé)釕?yīng)用的一個(gè)良好開端。我國(guó)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的地?zé)釡囟容^低，品味差，用來(lái)取暖及供熱應(yīng)當(dāng)更合適。以北京的地?zé)崽餅槔?，它屬于低溫?zé)崴?，深埋?00—2500m之間，溫度在38—70℃范圍內(nèi)。據(jù)粗略估計(jì)，進(jìn)來(lái)用于染織﹑空調(diào)﹑養(yǎng)魚﹑取暖﹑醫(yī)療和洗浴等方面，效果良好，每年可節(jié)約煤炭4300t。
地?zé)釕?yīng)用對(duì)環(huán)境實(shí)際價(jià)值的舉例：
（1）由于使用地?zé)崮茉矗琑eykjivak(位于冰島)是世界上最潔凈的首都，煙囪中沒(méi)有煙的排放。用污染型的化石燃料已經(jīng)被消除了，用地?zé)崛〈汉褪瓦M(jìn)行加熱可減少大量co2的排放。愛爾蘭幾乎90%的房屋使用地?zé)崴M(jìn)行加熱，和燃燒化石燃料相比，在愛爾蘭地?zé)釕?yīng)用每年能減少大約200million噸co2。2004年愛爾蘭co2總排放量2.8million噸。另外許多國(guó)家由于使用地?zé)崮茉匆裁黠@減少了二氧化碳的排放。
（2）另一個(gè)用地?zé)崴〈剂系暮美泳褪荊alanta, Slovakia. 9,000 GJ/yr的天然氣熱生產(chǎn)區(qū)域加熱系統(tǒng)已經(jīng)被修改了。天然氣由富含碳酸鹽的地?zé)崴〈Ｈ〈慕Y(jié)果是每年能減少5000噸二氧化碳的排放 。
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天津市政府和國(guó)土資源部聯(lián)合召開天津市淺層地?zé)崮?/a>資源調(diào)查報(bào)告評(píng)審驗(yàn)收會(huì)。
據(jù)悉，天津市淺層地?zé)崮苜Y源調(diào)查查明了該市淺層地?zé)崮苜Y源賦存條件和開發(fā)利用現(xiàn)狀，編制了開發(fā)利用方案，總結(jié)完善了淺層地?zé)崮艿卦礋岜脠?chǎng)地勘察技術(shù)，開展了典型地區(qū)環(huán)境地質(zhì)影響評(píng)價(jià)，并初步建立了淺層地?zé)崮苜Y源開發(fā)利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)和數(shù)據(jù)庫(kù)。
調(diào)查評(píng)價(jià)首次建立了大規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)熱響應(yīng)試驗(yàn)場(chǎng)，實(shí)施了淺層地?zé)崮?a target="_Blank" rel="noreferrer noopener">資源開發(fā)利用適宜性分區(qū)，對(duì)全市淺層地?zé)崮苜Y源地埋管地源熱泵系統(tǒng)可利用資源量進(jìn)行了評(píng)價(jià)，研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的地層溫度精細(xì)測(cè)量、數(shù)字采集傳輸系統(tǒng)。
評(píng)審組認(rèn)為，天津淺層地?zé)崮苷{(diào)查評(píng)價(jià)工作形成的技術(shù)方案，總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，對(duì)推進(jìn)我國(guó)城市淺層地?zé)崮苷{(diào)查評(píng)價(jià)具有重要借鑒意義 。
2023年10月6日，山東省人民政府印發(fā)《山東省人民政府關(guān)于加快推進(jìn)地?zé)崮荛_發(fā)利用的指導(dǎo)意見》，明確到2025年，全省新增地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e1000萬(wàn)平方米以上，建成一批地?zé)崮艹青l(xiāng)供暖、生態(tài)農(nóng)業(yè)等綜合示范項(xiàng)目。到2030年，全省地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e達(dá)到1億平方米以上，建成集創(chuàng)新研發(fā)、多元開發(fā)、綜合利用、裝備制造于一體的國(guó)家地?zé)崮芨哔|(zhì)量發(fā)展示范區(qū)，成為全國(guó)領(lǐng)先的地?zé)崮荛_發(fā)利用大省。
未來(lái)趨勢(shì)
如果往地下挖6英尺，你會(huì)發(fā)現(xiàn)在美國(guó)任意地區(qū)的地下溫度均保持在45至75華氏度之間。這為地?zé)崮艿睦锰峁┝说锰飒?dú)厚的條件。通過(guò)熱力泵為家庭供暖就是對(duì)地?zé)崮艿囊环N典型利用。盡管成本偏高，但其簡(jiǎn)單、可靠、無(wú)噪音且低污染等諸多優(yōu)勢(shì)還是讓地?zé)岜媚艿玫搅嗽絹?lái)越多的重視。
與在歐洲的流行不同，地?zé)岜迷诿绹?guó)卻沒(méi)有真正得到推廣，至少到目前為止還是如此。事實(shí)上，美國(guó)地?zé)豳Y源儲(chǔ)量大得驚人，而利用率還不足1%。美國(guó)人似乎對(duì)這種家庭供暖方式不太感冒。不過(guò)隨著美國(guó)地?zé)岜檬袌?chǎng)在不斷擴(kuò)大，在供應(yīng)、銷售和服務(wù)上均有了長(zhǎng)足進(jìn)步，已經(jīng)形成了一個(gè)市場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，地?zé)岜玫慕?jīng)銷商們也開始意識(shí)到想要讓過(guò)去沒(méi)怎么接觸過(guò)地?zé)崮艿拿绹?guó)民眾接受這個(gè)新事物，一定要大力宣傳其優(yōu)勢(shì)所在。
客觀來(lái)說(shuō)，雖然美國(guó)擁有豐富地?zé)豳Y源，但地?zé)岜貌⒎恰鞍俅睢钡募彝ス岱绞?。盡管在大多數(shù)地區(qū)地?zé)岜枚寄馨l(fā)揮很好的作用，但比起常規(guī)的供熱方式，使用地?zé)岜枚嗌龠€是有點(diǎn)麻煩。除了要了解什么型號(hào)的系統(tǒng)才適合，對(duì)安裝成本和能源消耗成本也需要做到心里有數(shù)，而地?zé)岜玫陌惭b也相對(duì)復(fù)雜，這些都讓不少本來(lái)對(duì)其有興趣的用戶都打了退堂鼓。
地?zé)岜脙?yōu)勢(shì)
地?zé)岜?/p>
那么對(duì)于一個(gè)家庭來(lái)說(shuō)，為什么要選擇地?zé)岜媚兀?/p>
首先，地?zé)岜霉┡钗说牡胤骄褪撬母咝?。這就意味著可以節(jié)約用電量，從而有效減少電費(fèi)開支。
自從上世紀(jì)40年代地?zé)嵩诿绹?guó)開始被利用以來(lái)，地?zé)岜眉夹g(shù)一直在不斷發(fā)展。比起使用空調(diào)來(lái)取暖或制冷，地?zé)岜玫男曙@然要高出許多，同時(shí)也更為可靠和持久。一臺(tái)地?zé)岜玫膲勖梢蚤L(zhǎng)達(dá)25年到50年。
除了高效和能夠長(zhǎng)期使用，地?zé)岜眠€具備低噪音及低維護(hù)成本等優(yōu)勢(shì)。不管怎么看都十分劃算。在俄克拉荷馬州，一個(gè)面積約280平方米的房子利用地?zé)岜?，每月只需要花費(fèi)60美元就可以滿足所有的能源需求 。
不過(guò)，由于使用地?zé)岜眯枰紤]很多因素，包括當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件等一些不確定因素，地?zé)岜玫耐茝V仍面臨很多阻礙。地?zé)岚l(fā)電站，但地?zé)崂冒l(fā)展速度總體仍較為緩慢，困難重重。因?yàn)橄胍⒋笮桶l(fā)電設(shè)施必須鉆入地下很深才行。很多時(shí)候一個(gè)項(xiàng)目需要獲得數(shù)以萬(wàn)計(jì)美元來(lái)進(jìn)行前期勘探，平均每鉆入地下一英里就需要幾十個(gè)金剛石鉆頭，一個(gè)鉆頭至少要2000美元。但鉆入地下很深后也有可能沒(méi)有發(fā)現(xiàn)足夠儲(chǔ)量。因此，開發(fā)地下熱能也是要付出代價(jià)的。另外，安裝地?zé)岜玫某杀疽草^難預(yù)估。由于各地地理?xiàng)l件不同，因此也很難統(tǒng)計(jì)出一個(gè)具代表性的地?zé)岜檬褂贸杀尽?/p>
不過(guò)，這些都沒(méi)能阻擋政府推動(dòng)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展的決心。除了家庭供暖制冷系統(tǒng)，地?zé)岚l(fā)電也是地?zé)崮苤匾睦梅绞?。?jù)美國(guó)地?zé)崮茉磪f(xié)會(huì)2010年發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，地?zé)岚l(fā)電已使美國(guó)總裝機(jī)能力達(dá)到3.15吉瓦，使美國(guó)成為世界最大地?zé)岚l(fā)電生產(chǎn)國(guó)。2011年，美國(guó)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)繼續(xù)加快發(fā)展，地?zé)崮茉磪f(xié)會(huì)(GEA)2011年4月發(fā)布的信息表明，在未來(lái)幾年內(nèi)，美國(guó)德克薩斯州地?zé)崮茉瓷a(chǎn)可望翻二番，地?zé)岚l(fā)電也將從9個(gè)州擴(kuò)展到15個(gè)州。加州是美國(guó)利用地?zé)岚l(fā)電最多的州。而愛達(dá)荷州則緊隨其后。預(yù)計(jì)到2015年，愛達(dá)荷的地?zé)岚l(fā)電量將達(dá)到855兆瓦，2025年前將達(dá)到1670兆瓦。2009年以來(lái)，美國(guó)地?zé)崮馨l(fā)電呈強(qiáng)勁增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。自2008年8月到2009年3月期間，美國(guó)新建、在建的地?zé)犭娬居?500兆瓦的新增容量。如果能科學(xué)開發(fā)各州地下蘊(yùn)藏的地?zé)豳Y源，將可以滿足全國(guó)能源需求總量的25%。
美國(guó)利用地?zé)岙a(chǎn)生的能量在所有可再生能源中排名第三，僅次于水力發(fā)電和生物質(zhì)能，但比太陽(yáng)能和風(fēng)能利用得廣泛。據(jù)美國(guó)利用地?zé)豳Y源協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)利用地?zé)岚l(fā)電的總量已達(dá)2200兆瓦，相當(dāng)于4個(gè)大型核電站的發(fā)電量。如今，地?zé)岜迷诿绹?guó)正開始逐漸流行起來(lái)。每年安裝地?zé)岜玫挠脩舸蠹s在5萬(wàn)戶左右。這一數(shù)字還將隨著美國(guó)地?zé)岜檬袌?chǎng)的不斷發(fā)展成熟繼續(xù)增長(zhǎng)。隨著宣傳力度的加大，越來(lái)越多的民眾開始了解這種在美國(guó)儲(chǔ)量豐富、但過(guò)去卻一直不受重視的能源。在如今電力需求不斷增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)狀況卻不容樂(lè)觀的前提下，能夠節(jié)約開支的供暖方式絕對(duì)是每個(gè)家庭都十分歡迎的 。
值得一提的是，在清潔能源之中，地?zé)岚l(fā)電的成本也比較低。根據(jù)國(guó)際地?zé)釁f(xié)會(huì)的分析，地?zé)岚l(fā)電的成本也僅為風(fēng)力發(fā)電成本的一半左右。
對(duì)于這種儲(chǔ)量豐富且優(yōu)勢(shì)突出的能源，美國(guó)政府自然應(yīng)該加大使用力度。盡管美國(guó)地?zé)岚l(fā)電量位居世界第一，但從規(guī)模上來(lái)看仍不算大。雖然存在一些尚未克服的問(wèn)題，但哪種可再生能源不是如此呢？只要能做到揚(yáng)長(zhǎng)避短，相信地?zé)崮芤欢軌蛟诿绹?guó)未來(lái)能源構(gòu)架中占有十分重要的位置。
地?zé)崛∨?/a>、制冷系統(tǒng)原理及優(yōu)勢(shì)
地?zé)峒吹厍驘崮?。地球土壤可以?chǔ)存太陽(yáng)熱能且不會(huì)揮發(fā)。這種熱能在霜線以下不會(huì)受到季節(jié)性溫度變化的影響。通過(guò)在霜線下方掩埋地?zé)徂D(zhuǎn)換器，地?zé)崮茉O(shè)備可以有效利用所有儲(chǔ)存在土壤中的熱能。具體運(yùn)作方發(fā)是：將注入生態(tài)防凍水溶液的管道埋入房屋的周圍。這些管道由耐受性很強(qiáng)的聚乙烯材料制成。只要安裝適當(dāng)，它們不易損壞，很難受干腐病、極度潮濕等惡劣環(huán)境的影響。地?zé)崮苻D(zhuǎn)換器可以被水平、垂直放置。該系統(tǒng)機(jī)變靈活，可適應(yīng)特殊地況 。
因?yàn)榈責(zé)崮芟到y(tǒng)不受外界空氣溫度的影響，在寒冷天氣里，地下管道中的熱轉(zhuǎn)換液體就能利用溫暖的土壤溫度為地?zé)岜眠M(jìn)行加熱或冷卻。地?zé)岜猛ㄟ^(guò)地下管道吸入控溫溶液，經(jīng)傳統(tǒng)氣壓輸送管或聚乙烯輸送管把它輸送到需要的地方。
需要制冷時(shí)，地?zé)嵯到y(tǒng)就利用土壤的低溫工作。系統(tǒng)吸入可產(chǎn)生冷空氣的控溫溶液，冷空氣調(diào)整到所需溫度后通過(guò)輸送管被釋放到屋內(nèi)。
地?zé)崮苋∨?、制冷系統(tǒng)優(yōu)于氣源熱泵、燃?xì)鉅t等傳統(tǒng)系統(tǒng)。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)系統(tǒng)依賴于隨氣候不同而劇烈變化的外界溫度。它們效能的差距在極端溫度條件下尤為明顯。在冬天極冷、夏天極熱的條件下，取暖、制冷設(shè)備需高強(qiáng)度運(yùn)轉(zhuǎn)才能保證室內(nèi)有舒適的溫度，由此而產(chǎn)生高額費(fèi)用也是顯而易見的。地?zé)崮芟到y(tǒng)通過(guò)一套深埋入霜線下方土壤中的高密度聚乙烯材料制成的管道吸入外部空氣，直接節(jié)約取暖費(fèi)用的作用不言而喻 。