
地(di)(di)(di)(di)熱(re)(re)能,這(zhe)一源(yuan)自(zi)地(di)(di)(di)(di)球(qiu)熔融核心(xin)(xin)的(de)熱(re)(re)量,其術語(yu)源(yuan)自(zi)希(xi)臘語(yu)geo(地(di)(di)(di)(di)球(qiu))和therme(熱(re)(re)量)。地(di)(di)(di)(di)心(xin)(xin)位于我們腳(jiao)下約(yue)6400公里處(chu),溫度(du)超過(guo)5000攝氏度(du),與(yu)太(tai)陽表面相(xiang)當。隨(sui)著地(di)(di)(di)(di)下水(shui)從地(di)(di)(di)(di)心(xin)(xin)向地(di)(di)(di)(di)表移(yi)動,溫度(du)逐(zhu)漸降低,但(dan)即(ji)使在(zai)地(di)(di)(di)(di)下數(shu)百米深處(chu),地(di)(di)(di)(di)球(qiu)仍然(ran)保持著足夠(gou)的(de)溫暖,足以加(jia)熱(re)(re)天(tian)(tian)然(ran)地(di)(di)(di)(di)下水(shui),用(yong)于供(gong)暖、游泳(yong)池加(jia)熱(re)(re)以及工(gong)業用(yong)途。這(zhe)種熱(re)(re)量源(yuan)自(zi)地(di)(di)(di)(di)球(qiu)深處(chu)天(tian)(tian)然(ran)放射(she)性元素的(de)衰變,被形象地(di)(di)(di)(di)稱為“天(tian)(tian)然(ran)核能”。盡(jin)管危險(xian)的(de)放射(she)性衰變物(wu)質被安全地(di)(di)(di)(di)深埋地(di)(di)(di)(di)下,但(dan)良性的(de)熱(re)(re)量卻不斷向上(shang)傳導至地(di)(di)(di)(di)表,為地(di)(di)(di)(di)熱(re)(re)能利(li)用(yong)提供(gong)了可(ke)能。
地熱能(neng)(neng)因其緩慢衰減的(de)特性,具(ju)有(you)可(ke)持續(xu)使用數十億年的(de)潛力(li)。這意味(wei)著地熱能(neng)(neng)供(gong)應基(ji)本上取之不(bu)盡(jin)、用之不(bu)竭,且無需電池儲存,為澳大利亞(ya)的(de)能(neng)(neng)源安全(quan)提供(gong)了有(you)力(li)保障。然(ran)而(er),盡(jin)管地熱能(neng)(neng)潛力(li)巨大,但這一(yi)技術在(zai)澳大利亞(ya)的(de)公(gong)眾認(ren)知度并不(bu)高,這亟需改變。
目前,獲取(qu)地(di)(di)熱(re)能主(zhu)要(yao)有兩種方法。最簡單(dan)的是從(cong)溫(wen)(wen)暖(nuan)(nuan)的地(di)(di)下水中“直接獲取(qu)熱(re)量”。如果溫(wen)(wen)度(du)合適,只需(xu)將溫(wen)(wen)水泵送(song)到需(xu)要(yao)的地(di)(di)方即可,或者通過地(di)(di)源熱(re)泵(GSHP)系統實現(xian)。地(di)(di)源熱(re)泵系統將地(di)(di)下水的低(di)品位熱(re)能提升(sheng)至高溫(wen)(wen),為建筑物供暖(nuan)(nuan)。在(zai)澳(ao)大(da)利亞,這(zhe)一(yi)技術已被廣泛(fan)應用(yong)于堪培(pei)拉(la)的澳(ao)大(da)利亞地(di)(di)球科學(xue)局、戰(zhan)爭紀(ji)念(nian)館以及霍巴特的塔斯馬尼(ni)亞南(nan)極洲研(yan)究中心等建筑物。
除了直接(jie)利用(yong)(yong)外,地熱(re)(re)(re)(re)能還可用(yong)(yong)于(yu)發(fa)電。冰島、新西蘭等擁有天然火山資(zi)源(yuan)的(de)(de)國(guo)家(jia)(jia)已(yi)率(lv)先利用(yong)(yong)熱(re)(re)(re)(re)水和(he)自(zi)然產生(sheng)的(de)(de)蒸汽(qi),通過蒸汽(qi)渦輪機發(fa)電。雖然澳大利亞和(he)歐洲大部分地區需(xu)要進(jin)行更深的(de)(de)鉆探才能獲取發(fa)電所需(xu)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)量,但利用(yong)(yong)熱(re)(re)(re)(re)含水層為家(jia)(jia)庭供暖和(he)其(qi)他工業(ye)用(yong)(yong)途提供熱(re)(re)(re)(re)能資(zi)源(yuan)已(yi)成為現(xian)實(shi)。這種利用(yong)(yong)方(fang)式(shi)不僅(jin)減少(shao)了對化(hua)石燃料的(de)(de)需(xu)求(qiu),還有助于(yu)降低溫室(shi)氣(qi)體排放。
維多(duo)(duo)利(li)亞(ya)州的(de)(de)(de)拉籌伯谷是澳(ao)大(da)利(li)亞(ya)地(di)(di)(di)熱(re)能利(li)用的(de)(de)(de)一個典型例子。該(gai)地(di)(di)(di)區擁有一個巨大(da)的(de)(de)(de)地(di)(di)(di)下(xia)蓄水層,水溫(wen)達(da)到60°C,利(li)用現(xian)有技術(shu)即可(ke)輕松(song)開采。研究(jiu)團隊正在(zai)對該(gai)地(di)(di)(di)區的(de)(de)(de)地(di)(di)(di)熱(re)機(ji)會進行深入調(diao)查,并(bing)發現(xian)拉籌伯谷的(de)(de)(de)地(di)(di)(di)質結構中有一層厚厚的(de)(de)(de)褐煤(mei),起到了隔熱(re)層的(de)(de)(de)作用,將多(duo)(duo)余的(de)(de)(de)熱(re)量困在(zai)下(xia)面,使(shi)含水層變暖。這種地(di)(di)(di)質條(tiao)件(jian)為(wei)地(di)(di)(di)熱(re)能的(de)(de)(de)可(ke)持續利(li)用提供了有力支持。
國際(ji)上,地熱(re)(re)能(neng)的(de)利(li)用(yong)(yong)(yong)熱(re)(re)情日益高漲。歐洲的(de)工業和(he)組織正(zheng)在(zai)加速利(li)用(yong)(yong)(yong)地熱(re)(re)資(zi)源,而中國最近也開始(shi)利(li)用(yong)(yong)(yong)其廣(guang)闊的(de)含水層為整個城市供暖。對(dui)于(yu)澳大(da)(da)(da)利(li)亞(ya)來(lai)(lai)說(shuo),利(li)用(yong)(yong)(yong)石(shi)油和(he)天然氣行業的(de)深層鉆(zhan)探(tan)經驗(yan)來(lai)(lai)獲得更高的(de)溫度進(jin)行發(fa)電,是一(yi)個令人興奮的(de)新方向。通過采用(yong)(yong)(yong)優化的(de)鉆(zhan)井技術,澳大(da)(da)(da)利(li)亞(ya)有望提高大(da)(da)(da)規模(mo)地熱(re)(re)發(fa)電的(de)可行性。
澳(ao)大利(li)(li)亞在地熱能(neng)利(li)(li)用(yong)方面具有(you)(you)顯(xian)著(zhu)優(you)勢。許多地熱技(ji)術都(dou)是“現(xian)成的”,可(ke)以直接應用(yong)于(yu)現(xian)有(you)(you)和(he)(he)潛在的地熱項目(mu)中。例如,直接利(li)(li)用(yong)項目(mu)可(ke)以有(you)(you)效利(li)(li)用(yong)普通水井和(he)(he)水泵(beng)、傳(chuan)統的地表水過濾器和(he)(he)熱交(jiao)換器;而(er)地熱發(fa)電項目(mu)則可(ke)以借(jie)助石油、天然(ran)氣和(he)(he)采礦等其(qi)他工業部門的現(xian)有(you)(you)設備和(he)(he)勞動力(li)。這些優(you)勢為澳(ao)大利(li)(li)亞地熱能(neng)的大規(gui)模開發(fa)提供了(le)有(you)(you)力(li)支持(chi)。
此外,地熱(re)能有(you)潛力開辟一種全新的(de)、真正(zheng)清潔的(de)電(dian)力供應方式(shi)。隨著技術的(de)不斷進步(bu)和成(cheng)本的(de)逐(zhu)漸降低,地熱(re)發電(dian)有(you)望成(cheng)為澳(ao)大利(li)亞能源結構中的(de)重(zhong)要(yao)組成(cheng)部分。這(zhe)不僅有(you)助于(yu)(yu)減少對(dui)化石燃料(liao)的(de)依(yi)賴,還有(you)助于(yu)(yu)實現(xian)澳(ao)大利(li)亞的(de)碳減排目標。
然而,要實現地熱能的(de)(de)大(da)規模利用,還需要克服一(yi)(yi)些挑(tiao)戰(zhan)。其(qi)中最大(da)的(de)(de)挑(tiao)戰(zhan)之一(yi)(yi)是國家和(he)各州對地熱能的(de)(de)認識不足。地熱能作(zuo)為一(yi)(yi)種巨(ju)大(da)的(de)(de)、寶貴的(de)(de)、安全(quan)的(de)(de)自然能源,正等待(dai)著被充分(fen)開(kai)發(fa)和(he)利用。因此,加強公眾宣(xuan)傳和(he)教育、提高政策制定者的(de)(de)認識、加大(da)研發(fa)投(tou)入和(he)技(ji)術創(chuang)新力度等措施(shi)顯得尤為重要。