高考地理小专题——干热岩发电

作者：地理人来源：未知时间：2022-04-24 阅读：次字体：大中小在线投稿

　　典型例题一：科学地开发和利用能源才能促进人类的可持续发展，阅读材料，回答问题。

　　干热岩是指内部不存在或仅存在少量流体、温度一般高于200℃的异常高温岩体。其分布广泛，遍布地球每个角落的地下几千米深处，且存量巨大，可用于发电和取暖。在我国，青藏高原南部约占我国大陆地区干热岩总资源量的1/5，初步估算中国埋深3~10km范围内的干热岩资源量相当于860万亿吨标准煤。干热岩资源的开发主要利用增强型地热系统（如图所示）来提取其内部的热量，干热岩地热发电的成本与以煤炭和天然气为燃料的火力发电站的成本大体相当，是风力发电的一半，太阳能发电的十分之一。近40年来，世界主要国家开展了一系列干热岩的研究开发项目。2017年，韩国进行压裂和循环试验，建1MW电厂成功发电。

（1）简述与太阳能发电相比，干热岩地热发电的优势。

（2）我国青藏高原腹地发现大规模的可利用干热岩资源，但未大规模开发利用。试分析其原因。

（3）分析韩国开发干热岩地热能的优势。

　　参考答案：

　　（1）太阳能发电源于太阳，占地较广，受天气、地域等因素影响较大；（或与太阳能发电相比，干热岩地热发电连续性强，受气候、天气、时间限制小）；干热岩热储量大，能源供应稳定可靠；分布广泛，地域限制小；资源可循环利用：发电成本低。

　　（2）对资金要求高；开采技术水平较低；当地交通不便，基础设施差；生态环境脆弱，大规模开采易破坏生态环境。

　　（3）干热岩地热能资源丰富；韩国经济发达，常规能源短缺，能源消费市场广阔；经济发达，资金雄厚，技术水平高；基础设施完善；政策支持。

　　典型例题二：阅读下列图文材料，回答相关问题。

　　干热岩是指温度大于200℃、埋深数千米，内部致密不透水的高温岩体，是一种新兴的地热能。干热岩蕴藏的热能十分丰富，干热岩地热发电的成本与以煤炭为燃料的火力发电站的成本大体相当，是风力发电的一半，太阳能发电的十分之一。未来干热岩地热资源将成为全球的主导能源之一，目前有开发价值的干热岩地区主要为有火山活动或地壳较薄的地带。从1985年开始，日本开始对开发该能源进行研究，至2002年建立了首座干热岩发电厂。目前，我国在积极探讨干热岩发电的基本原理和技术。下图为干热岩发电原理示意图。

（1）相较于火力发电而言，干热岩发电有哪些优势？

（2）结合材料与所学知识评价日本开发干热岩的有利条件。

（3）我国积极探讨干热岩发电的循环利用技术并取得显著进展，试推断图示干热岩发电装置的工作原理。

　　参考答案：

　　（1）属清洁能源，对环境污染小；可再生能源，资源可循环利用；对地面交通运输要求少。

　　（2）地处板块交界，地壳活跃，干热岩地热能资源丰富；日本经济发达，常规能源资源短缺，能源消费市场广阔；日本是发达国家，资金雄厚，技术水平高；政策支持。

　　（3）通过注水井将高压水注入地下岩层，使其渗透进入岩层的缝隙并吸收地热能量形成热储水库；再通过生产井将热储水库中的高温水、汽提取到地面；通过热交换及地面循环装置用于发电；冷却后的水再次通过高压泵注入地下热交换系统循环使用。

　　典型例题三：[地理一选修6:环境保护]

　　干热岩是指一般温度大于200℃、埋于地下数千米，内部不存在流体或仅有少量地下流体(致密不透水)的高温岩体,是一种新兴地热能源，未来将成为全球的主导能源之一。青海省共和盆地有大规模可利用干热岩资源，但目前青海省尚未大规模开发。下图为干热岩发电示意图。

　　指出制约青海省大规模开发千热岩资源的主要因素并说明规模化开发干热岩资源对我国的意义。

　　参考答案：

　　制约因素:技术。意义:缓解能源不足状况;优化能源消费结构;改善大气质量;有利于将资源优势转化为经济优势,促进经济发展;帶动相关产业发展,增加就业机会。

　　典型例题四：阅读下列材料，回答下列问题。

　　干热岩是指地层深处(深埋超过2000m)普遍存在的没有水或蒸汽的、致密不渗透的热岩体，它遍布地球每个角落的地下几千米深处。干热岩地热发电的流程为：通过注入井将低温输入地下4-8千米的岩层中，经过高温岩体加热后，再通过生产井将高温水、汽回收发电。发电后将冷却水通过高压泵再排至注入井中，重新循环利用。干热岩地热发电的成本与以煤炭和天然气为燃料的火力发电站的成本大体相当，是风力发电的一半，太阳能发电的十分之一。近40年来，世界主要国家开展了一系列干热岩的研究开发项目。从1985年开始，日本开始对开发该能源进行研究，至2002年8月建立了干热岩发电厂。

(1)简要分析世界主要国家开展干热岩研究开发项目的原因。

(2)简述与太阳能发电相比，干热岩地热发电的优势。

(3)分析日本开发干热岩地热能的优势条件。

　　参考答案：

　　(1)干热岩作为清洁能源，资源储量巨大且可再生；储量丰富，可满足人类长期使用需要；不会排放温室气体二氧化碳和其他污染物；安全性好，不会爆炸；热能连续性强，不受季节制约；利用率高，可循环利用；成本低。

　　(2)受气候、天气、时间限制小；干热岩热储量大，能源供应稳定可靠；分布广泛，地域限制小；发电成本低。

　　(3)地处板块交界，地壳活跃，干热岩地热能资源丰富；日本经济发达，常规能源短缺，能源消费市场广阔；日本是发达国家，资金雄厚，技术水平高；基础设施完善；政策支持。

　　典型例题五：材料一：北京时间2017年9月6日，我国科学家在青海共和盆地（如下图所示）3705米深处钻获236℃的高温干热岩体。该干热岩是青藏高原在隆升过程中形成的地热资源。这次钻获的新能源干热岩资源具有埋藏浅、温度高、分布范围广的特点，填补了我国一直没有勘查发现干热岩资源的空白；干热岩的出现，也将打破石油、天然气等传统能源多年以来的市场垄断地位。一旦干热岩开采技术大规模量产到能源市场上，将直接影响到世界能源的命脉，而中国作为第一个率先攻克这一技术难关的国家，在未来全球新能源领域无疑将拥有更多的话语权。

　　材料二：开发干热岩资源的原理是从地表往干热岩中打注水井，向井中注入低温的水，通过产生的压力使岩体产生裂缝，形成人工干热岩热储构造，再通过生产井回收高温水、汽，用以发电。

　　（1）共和盆地形成大量干热岩资源的原因。

　　（2）青海共和盆地干热岩开发的条件评价。

　　（3）我国如果大规模开发青海的干热源资源，会带来哪些积极意义？

　　参考答案：

　　（1）板块碰撞挤压、岩浆侵入。

　　（2）有利条件：干热岩资源清洁、无污染、可再生；埋藏浅、温度高，能量大；分布范围广、储量大；发电成本低；市场需求量大；不利条件：技术要求高、且无可参考的先例；运输距离远；基础设施较为落后；易造成生态环境的破坏。

　　（3）填补了我国没有干热岩资源的空缺；提高了我国清洁能源使用的比重，优化能源结构；改善大气环境质量；降低对石油、天然气等常规能源的依赖；缓解我国能源供应紧张的局面；促进我国经济发展；使我国能源来源更加安全；有利于提高综合国力（任答两点）

　　典型例题六：科学地开发和利用能源才能促进人类的可持续发展。阅读材料，回答问题。

　　材料一　燃烧煤、石油、天然气等化石能源产生的废气，影响气候、危及人体健康的问题日益严峻。因而，太阳能、核能、风能、潮汐能等新能源的开发利用受到广泛重视。据测算，全球可开发风能总量比水能总量大十倍。

　　材料二干热岩是指内部不存在或仅存在少量流体、温度高于180℃的异常高温岩体，可用于发电和取暖。初步估算中国埋深3～10km范围内的干热岩资源量相当于860万亿吨标准煤，按2%的可开采资源量计算，相当于中国2010年能源消耗总量的5200倍。干热岩资源的开发主要利用增强型地热系统（如图所示）来提取其内部的热量，干热岩地热发电的成本与以煤炭和天然气为燃料的火力发电站的成本大体相当，是风力发电的一半，太阳能发电的十分之一。近40年来，世界主要国家开展了一系列干热岩的研究开发项目。从1985年开始，日本开始对开发该能源进行研究，至2002年8月建立了干热岩发电厂。我国研究起步较晚，目前2019年西安市多个小区和办公场所已经实现干热岩供暖。

　　(1)英国风能资源丰富，风力发电厂建在海上。试分析其原因。

　　(2)简要分析世界主要国家开展干热岩研究开发项目的原因。

　　(3)分析日本开发干热岩地热能的优势条件。

　　参考答案:

　　（1）英国常年盛行西风；海上摩擦力小，风大；英国是岛国，海岸线漫长；建在海上可以减轻土地资源压力；英国科技水平高。

　　（2）干热岩作为清洁能源，不会排放温室气体二氧化碳和其他污染物；储量丰富且可再生，可满足人类长期使用需要；安全性好，不会爆炸；热能连续性强，不受气候、天气、时间制约；利用率高，可循环利用；发电成本低。

　　（3）地处板块交界，地壳活跃，干热岩地热能资源丰富；日本经济发达，常规能源短缺，能源消费市场广阔；日本是发达国家，资金雄厚，技术水平高；基础设施完善；政策支持。

　　典型例题七：【地理—选修6：环境保护】阅读材料，回答问题。

　　干热岩是一种埋藏于地下3-10km、没有水或蒸汽、致密不渗透的高温岩体。干热岩开发利用方向广泛，可用于发电、供暖、强化石油开采等方面。2017年9月我国科学家在青海共和盆地3705m深处钻获236℃的高温干热岩体，未来新能源里又一颗明星产生。

　　分析干热岩的广泛使用对环境的有利影响。

　　参考答案：可以减少对化石燃料的依赖，减少能源矿产的开采；减少对生态环境的破坏；把传统的能源运输变为电力运输，减少能源矿产运输中的能源消耗，减少酸雨形成；缓解能源紧张状况，减少碳排量，延缓全球气候变暖；减轻大气污染、水污染和固体废弃物污染。

　　典型例题八：读图文材料，回答下列问题。

　　干热岩，一般是指温度大于200摄氏度，埋深数千米，内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体，它遍布地球每个角落的地下几千米深处。干热岩地热发电的流程为：通过注入井将低温水输入地下4-8千米的岩层中，经过高温岩体加热后，再通过生产井将高温水、汽回收发电。发电后将冷却水通过高压泵再排至注入井中，重新循环利用。干热岩地热发电的成本与以煤炭和天然气为燃料的火力发电站的成本大体相当，是风力发电的一半，太阳能发电的十分之一。从1985年开始，日本开始对开发该能源进行研究，至2002年8月建立了干热岩发电厂。

　　（1）简述与太阳能发电相比，干热岩地热发电的优势。

　　（2）简析日本开发干热岩地热能的优势条件。

　　（3）说明开发干热岩地热能对日本的意义。

　　参考答案：

　　（1）受气候、天气、时间限制小；干热岩热储量大，能源供应稳定可靠；分布广泛，地域限制小；资源可循环利用，发电成本低（任意两点即可）

　　（2）地处板块交界，地壳活跃，干热岩地热能资源丰富：日本经济发达，常规能源资源短缺，能源消费市场广阔；日本是发达国家，资金雄厚，技术水平高；基础设完善；政策支持（任意四点即可）

　　（3）可缓解能源短缺状况；改善能源消费结构；改善环境质量；有利于将资源优势转化为经济优势，促进经济发展；带动相关产业发展：提供就业岗位（任意三点即可）

　　典型例题九：阅读图文资料，结合所学知识完成下列要求。

　　干热岩是指温度大于 200℃，埋深数千米，内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体，它的分布几乎遍及全球。通过深井将高压水注入地下 4-8 千米的岩层，使其渗透进入岩层的缝隙并吸收地热能量；再通过另一个专用深井（相距约 200-600 米左右）将岩石裂隙中的高温水、汽提取到地面；取出的水、汽温度可达 150-200℃，通过热交换及地面循环装置用于发电；冷却后的水再次通过高压泵注入地下热交换系统循环使用。目前，我国在积极探讨干热岩发电的基本原理和技术。据统计，利用干热岩发电的成本仅为太阳能发电的十分之一。下图为干热岩发电原理示意图。

（1）说明利用干热岩发电与风力发电相比具有的优势。

（2）简析我国积极探讨研究开发干热岩的原因。

（3）我国青藏高原腹地发现大规模的可利用干热岩资源，但未大规模开发利用。试分析其原因。

　　参考答案：

　　（1）干热岩几乎遍及全球，受地域限制小；干热岩受季节、气候制约小。

　　（2）干热岩为清洁能源；干热岩开发成本较低；能源消费量大，市场前景广阔。

　　（3）对资金要求高；开采技术水平较低；当地交易不便，基础设施差；生态环境脆弱，大规模开采易破坏生态环境。