地球，是人类赖以生存的家园。在地球上有无数的超能使者，他们分别是水能、电能、太阳能、风能、核能、海洋能、和地热能等。是他们维系着整个地球的正常运转。

我们能够看到的，在地球表面有广阔的草原、蔚蓝的大海、一望无垠的沙漠，也有繁华的城市，秀美的乡村。但在地下确实另一番景致。地球深处就像一个大火炉，每深入地下米，平均地温大约会提升3摄氏度。所以，地球深处如此高的温度产生的巨大能量在相对封闭的地球内部聚集，为了保持地球深部与地表的压力均衡，能量就会通过构造薄弱地带向地表释放，从而产生一处处火山，引发地震，形成温泉，这些巨大的能量，就是地热能。根据估算，地热能的总量相当于煤炭储存总量的1.7亿倍。

目前，我们的发电方式主要还是以火电、水电为主，但这些方式对生态环境有一定影响，也不利于“双碳”目标的实现。地热能发电是一种新型发电技术。主要利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术。其基本原理与火力发电类似，实际上就是把地下的热能转变为机械能，然后再将机械能转变为电能的能量转变过程。

（图源网络）

地热能通常分为浅层地热能、水热型地热能、干热岩型地热能。

中国地热能发展报告显示，中国大陆个主要城市浅层地热能年可采资源量折合7亿吨标准煤，可实现供暖（制冷）建筑面积亿平方米。

我国水热型地热资源总量折合标准煤1.25万亿吨，中国大陆水热型地热能年可采资源量折合18.65亿吨标准煤。

隆起山地型高温地热资源主要分布在我国台湾和藏南、滇西、川西等地区。由于我国地处环太平洋板块地热带的西太平洋岛弧型板缘地热带以及地中海－喜马拉雅－陆碰撞型板缘地热带的交汇部位，受构造活动的控制，该区域孕育有大量的水热活动，是我国最主要的高温温泉密集带。西南地区水热型地热资源年可采量折合标准煤万ｔ，高温地热资源发电潜力万ｋＷ。

干热岩在地球内部普遍存在，但有开发潜力的干热岩资源分布在新火山活动区、地壳较薄地区等板块或构造体边缘。我国陆区地下３～10ｋｍ范围内干热岩资源量折合标准煤８５６万亿ｔ。鉴于干热岩型地热能勘查开发难度和技术发展趋势，埋深在米以浅的干热岩型地热能将是未来15~30年中国地热能勘查开发研究的重点领域。

现在，我们来了解一下地热能的几种发电方式。

一、闪蒸发电

闪蒸发电的原理在于当高压热水从热水井中抽至地面，于压力降低部分热水会沸腾并“闪蒸”成蒸汽，蒸汽送至汽轮机做功；而分离后的热水可继续利用后排出，当然最好是再回注人地层。

（地热能发电厂模型）

二、中低温双工质发电

地热水首先流经热交换器，将地热能传给另一种低沸点的工作流体，使之沸腾而产生蒸汽。蒸汽进人汽轮机做功后进人凝汽器，再通过热交换器而完成发电循环。地热水则从热交换器回注人地层。这种系统特别适合于含盐量大、腐蚀性强和不凝结气体含量高的地热资源。发展双循环系统的关键技术是开发高效的热交换器。

（系统简图，图源网络）

三、干热岩发电

干热岩是埋藏于地面1km以下、温度大于℃的、内部不存在流体或仅有少量地下流体的岩体。干热岩发电是从地表往干热岩注入温度较低的水，注入的水沿着裂隙运动并与周边的岩石发生热交换，产生高温高压超临界水或水汽混合物，然后从生产井中提取高温蒸气，用于地热发电和综合利用。

（图源网络）

作为新型发电方式，地热发电具有很多的优点。首先，地热能发电是不需燃料的，发电成本比火电水电都低。其次，相比太阳能、风能发电等，地热发电不受气候昼夜变化的影响。可以说，地热能十分稳定可靠无污染。

地热能，是地球母亲赠予我们的丰富的资源，是超能使者，将有可能成为未来新能源的重要组成部分，也将会助力“双碳”目标的实现。