地热能的开发与利用技术创新

海洋能源开发利用技术

陈灿若（201664096）能源与动力

浩瀚的大海，不仅蕴藏着丰富的矿产资源，更有真正意义上取之不尽，用之不竭的海洋能源。它既不同于海底所储存的煤、石油、天然气等海底能源资源，也不同于溶于水中的铀、镁、锂、重水等化学能源资源。它有自己独特的方式与形态，就是用潮汐、波浪、海流、温度差、盐度差等方式表达的动能、势能、热能、物理化学能等能源。直接地说就是潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能（潮流能）及海水盐差能等。这些都是“再生性能源”，永远不会枯竭，也不会造成任何污染。在取得风能发电和太阳能发电的成功，同时面对着当下环境、能源的严峻挑战下，如何从覆盖地球70%的海洋中获取可再生能源，再度成为能源行业关注的焦点。

波浪能

波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能，是由风把能量传递给海洋而产生的，它实质上是吸收了风能而形成的。目前，波浪能的利用主要集中在波浪能发电方面，国内外主要采用以下几种技术装置。

（一） 振荡水柱技术

原理：

振荡水柱技术通常指采用气室俘获波浪能的装置。气室是一个下方开口的结构，当波浪作用在开口时，气室内的水柱就会上下运动，驱动水柱上方的空气，形成复气流；该气流驱动安装在气室喷嘴上的空气透平，得到旋转机械能；旋转机械能再通过驱动发电机发电。

优缺点：

振荡水柱波能装置的优点是转动机构不与海水接触，防腐性能好，安全可靠，维护方便；缺点是空气透平能量转换效率较低。

发展与改进：

振荡水柱式波能装置的转换效率不高，主要问题出在空气叶轮上。针对这一点，改良后的装置使用了一种可控制叶片桨距的空气叶轮，使叶片处于最佳攻角以提高转换效率；此外还还使用了抛物线柱面聚波板，将波浪聚集在气室；与此同时，以前的固定式也改为了漂浮式振荡水柱装置，可以投放在距岸8~12英里的波浪能更加丰富的地方。今后，研究人员将致力于提高装置能量转换效率、增强装置抗浪能力、延长装置使用寿命、降低传输成本方面以达到降低发电成本的目标。

地热能开发技术标准体系研究进展　

赵丰年马春红向烨　

（中国石化集团新星石油有限责任公司，北京１０００８３）　

摘要：地热能开发技术标准体系是地热能源开发的关键技术内容。目前国内外地热能开发相关　标准的数量和范围远远不能满足地热能源开发的需要，难以构建一个完善的标准体系。　

经过对相关行业标准的对比分析认为，地热能源开发急需制订大量的标准和完善的体　

系来为行业的发展保驾护航。中国石油化工集团公司与国家地热能研发中心已制订了　

资源勘查与评价、钻井、供暖、尾水回灌与工程项目验收等专业的部分标准。规划在　“十三五”期间根据地热能源产业开发流程的需要，重点在资源勘查与评价、物化探、　

井筒工程、地热供暖、地热发电、尾水回灌、防腐防垢、工业余热利用和自动监控与信　

息化等专业方面制订完善的地热能源开发重点技术标准。　

关键词：地热能开发标准标准体系　’　

近年来，地热能源作为一种可再生绿色能源　

日益受到重视并得到迅速发展。地热能源划分为　浅层地温能、中深层地热能和干热岩三大类，可　

应用于供热、发电、干燥、温室养殖和温泉洗浴　

等行业。地热能源的开发技术是多学科交叉的综　合技术，涉及地热资源勘查与评价、物探技术、　

井筒工程、地热供暖、地热发电、尾水回灌与水　

处理、防腐防垢、自动监控与信息化等技术。目　

前，地热能源的开发与利用作为一个新兴产业，　

其健康发展急需行业标准的引领和规范，因此，　地热能源开发技术标准体系研究与建立，就成为　

地热能源开发的关键技术研究内容。　地热能源开发标准体系研究的目标是要紧紧　

围绕地热能源产业发展需求，全面加强地热能源　

标准体系的系统研究和相关标准的编制，同时推　

进标准的宣贯和推广，以标准引领地热能源产业　发展，开展核心技术研发，实施标准化知识产权　

战略，为占领世界地热能开发行业制高点创造条　件和奠定基础。　

１　国内外地热能源开发技术标准现状　通过对国际标准和国外先进标准的检索，　

查到国外已经公开发布的地热能源相关专业技　术标准有１０项［１－１１１，见表１。这些标准侧重于地　

地热能的开发现状与利用前景

李双浩1 学号080108030017

(1. 燕山大学理学院,河北秦皇岛070202)

摘 要:

相对于太阳能和风能的 不稳定性，地热能是较为可靠的可再生能源，这让人们相信地热能可以作为煤炭、天然气和核能的最佳替代能源。另外，地热能确实是较为理想的清洁能源，能源蕴藏丰富并且在使用过程中不会产生温室气体，对地球环境不产生危害。

关键词:

地热能 发电 清洁能源 可持续发展

中图分类号: TK529 文献标识码:A

引 言：

地热能〔Geothermal Energy〕是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。地球内部的温度高达7000℃，而在80至100公英里的深度处，温度会降至650至1200℃。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1至5公里的地壳，热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热，这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法，就是直接取用这些热源，并抽取其能量。地热能是可再生资源。

1地热能的产生及分布

1.1 产生及划分

离地球表面5000米深，15℃以上的岩石和液体的总含热量，据推算约为14.5×1025焦耳（J），约相当于4948万亿吨（t）标准煤的热量。地热来源主要是地球内部长寿命放射性同位素热核反应产生的热能。按照其储存形式，地热资源可分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和熔岩型5大类。

地热资源按温度的划分。中国一般把高于150℃的称为高温地热，主要用于发电。低于此温度的叫中低温地热，通常直接用于采暖、工农业加温、水产养殖及医疗和洗浴等。截止1990年底，世界地热资源开发利用于发电的总装机容量为588万千瓦，地热水的中低温直接利用约相当于1137万千瓦。 1.2 分布

地热能集中分布在构造板块边缘一带，该区域也是火山和地震多发区。如果热量提取的速度不超过补充的速度，那么地热能便是可再生的。地热能在世界很多地区应用相当广泛。据估计，每年从地球内部传到地面的热能相当于100PW·h。不过，地热能的分布相对来说比较分散，开发难度大。

利用教材中的创新素材 开发学生创新思维能力

小学语文是基础教育的基础学科,教材中的绝大多数课文闪烁着作者创造性思维的光辉,其听说读写的要求中蕴含了丰富多样的创造性因素。作为一名小学教师,在小学这个基础教育阶段必须致力于培养学生的创新意识,设法点燃学生心中的创新火花,从而逐步培养学生的创新能力。因此,在教学过程中,教师要把手中的教材用“活”,精心设计各个环节,充分发掘和利用教材中培养创新能力的素材,有意识地将这些创造性因素加以提示,使之成为活跃思维的触发点,发挥语文学科的思维功能,开发学生创新思维能力,进而促进和提高学生的整体素质。

一、挖掘利用教材巧设问题,诱导学生创新思维能力

苏联教育家苏霍姆林斯基说:“教师越是善于给学生的思维活动赋予一种解决任务的性质,那么他们的智慧力量就越多积极地投入这种活动。”富有创意的问题能启发诱导学生运用联想拓展思维空间,使学生的思维认识由表入里、由点到面、由此及彼,做到融会贯通、举一反三。问题的设计必须围绕教学内容,有鲜明的目的性,教师要设法创设问题情境,把学生引入到特定的情境之中,激起学生思维的浪花。一位老师教《称象》时,问学生“还有没有更好的称象办法”。一石激起千层浪。学生的思维顿时活跃起来。一学生说称石头太麻烦了,可以让随行官员一个一个地上船,直到船沉到画线的地方为止,再称称每个人有多重,把重量加起来就是大象的重量了。多么与众不同而又切实可行的办法!多么可喜的创新思维火花。学生不是不能,关键在教师的启发引导。

教材的创新因素广泛分布在词、句、段、篇之中。课文中的句子有的看似平常,往往容易被人忽视,但实际上潜藏着创新的诱因。如《月光曲》一文中,有这样一个情节:贝多芬弹完了一曲,盲姑娘激动地猜想他就是贝多芬。贝多芬没有回答,却又弹了一曲。“贝多芬没有回答”这是一个内涵非常丰富的句子。教师顺势设计了这样一个问题:“贝多芬为什么没有回答?”并鼓励学生大胆想象贝多芬这样做的原因。学生默读课文后深思,纷纷举起了自信的手。有的说贝多芬走进茅屋就没有自我介绍,说明他不想让兄妹俩知道他的身份。有的说这表明贝多芬非常谦虚,他不想炫耀自己。教师并未就此终结,仍鼓励学生想想还有别的可能吗。这时,有学生提出异议:贝多芬没有回答,实际上已经默认了。还有学生说贝多芬弹着弹着已是触景生情,灵感顿生,正在构思《月光曲》呢。这样的设疑诱发了学生多角度的思考,扩大了他们想象的空间,同时还锻炼了他们合情合理的推理能力,培养了创新能力。