Chuong 4 Năng lượng địa nhiệt

CHƯƠNG 4
NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
Giảng viên: Lưu Văn Phúc
Khoa Vật lý và Công nghệ
Mobil: 0976452820


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT

1.
2.
3.
4.
5.
6.

NỘI DUNG CHÍNH
TỔNG QUAN VỀ ĐỊA NHIỆT
CẤU TRÚC TRÁI ĐẤT VÀ NGUỒN GỐC ĐỊA NHIỆT
NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
SỬ DỤNG ĐỊA NHIỆT ĐỂ SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG
SỬ DỤNG ĐỊA NHIỆT TRỰC TIẾP
PHÁT TRIỂN ĐỊA NHIỆT Ở VIỆT NAM


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
1.TỔNG QUAN VỀ ĐỊA NHIỆT

 Trái Đất được hình thành khoảng 4,5 tỷ năm
trước(từ một khối cầu cực nóng) và đang nguội
dần từ trong ra

 Địa nhiệt là nguồn nhiệt năng từ lòng đất,có
nguồn gốc từ sự hình thành ban đầu của trái
đất,hoạt động phân hủy phóng xạ của các
khoáng vật và sự hấp thụ năng lượng mặt trời
 Năng lượng địa nhiệt đã được sử dụng từ thời
cổ đại, ngày nay nó được dùng để phát điện.


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
1.TỔNG QUAN VỀ ĐỊA NHIỆT








Nhiệt độ tăng dần từ vỏ cho đến tâm Trái Đất,công
suất nguồn nhiệt liên tục từ lòng đất ước tính khoảng
42 triệu MW.
Theo dự đoán lòng đất vẫn tiếp tục nóng hằng tỷ
năm nữa, đảm bảo một nguồn nhiệt năng gần như
vô tận, nên địa nhiệt được xem là năng lượng tái
tạo. 
Nguồn nhiệt lượng này được chuyển lên mặt đất qua
dạng hơi hoặc nước nóng,núi lửa
Nhiệt lượng này có thể sử dụng trực tiếp hoặc
chuyển thành điện năng (nhà máy nhiệt điện).  

NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
1.TỔNG QUAN VỀ ĐỊA NHIỆT







Địa nhiệt là dạng năng lượng sạch,bền vững, không
phụ thuộc vào các yếu tố thời tiết,khí hậu và luôn
sẵn sàng 24h/ngày
Đến nay, có hơn 30 quốc gia đã khai thác với 12.000
MW địa nhiệt. Với các quốc gia nghèo tài nguyên:
than, dầu..., thì địa nhiệt-điện đóng vai trò rất quan
trọng
Giá thành địa nhiệt điện phụ thuộc vào nguồn địa
nhiệt và qui mô nhà máy,độ sâu và nhiệt độ của bồn
địa nhiệt, sản lượng khai thác của giếng...
Các nhà máy điện địa nhiệt cũng có những tác động
môi trường nhất định,như:sử dụng nguồn nước,
nguồn đất, sụp lún, tác động về quần thể động vật và
thực vật ... 


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
2. CẤU TRÚC TRÁI ĐẤT VÀ NGUỒN GỐC ĐỊA NHIỆT

NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
2. CẤU TRÚC TRÁI ĐẤT VÀ NGUỒN GỐC ĐỊA NHIỆT


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
2. CẤU TRÚC TRÁI ĐẤT VÀ NGUỒN GỐC ĐỊA NHIỆT


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
3. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
Nhiệt độ của Trái Đất tăng dần theo độ sâu


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
3. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
 Mối quan hệ giữa năng lượng nguồn địa nhiệt và độ sâu
Địa nhiệt

Độ sâu

Nhiệt độ

Khai thác

Năng lượng
THẤP

1000 mét
tới
2000 mét

50°C- 100°C

Sưởi ấm
nhà ở

Năng lượng
TRUNG
BÌNH

2000 mét
tới
3000 mét

90°C - 150°C

Sưởi ấm
và
sản xuất điện

Năng lượng
CAO

3000 mét
tới
5000 mét

> 150°C

Sản xuất

điện


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
3. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
Các dạng biểu hiện của nguồn địa nhiệt quan sát được trên mặt đất

Núi lửa


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
3. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
Các dạng biểu hiện của nguồn địa nhiệt quan sát được trên mặt đất

Giếng phun nước nóng


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
3. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
Các dạng biểu hiện của nguồn địa nhiệt quan sát được trên mặt đất

Suối nước nóng


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
3. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
Các dạng biểu hiện của nguồn địa nhiệt quan sát được trên mặt đất

Giếng nước nóng

NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
3. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
Các dạng biểu hiện của nguồn địa nhiệt quan sát được trên mặt đất

Tắm nước nóng


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
3. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
Các dạng biểu hiện của nguồn địa nhiệt quan sát được trên mặt đất

Tắm nước nóng


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
3. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
Các dạng biểu hiện của nguồn địa nhiệt quan sát được trên mặt đất

Bọt bùn nóng


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
3. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
 Dòng nhiệt di chuyển từ trong lõi ra ngoài vỏ trái đất chủ yếu qua đối lưu
của các dòng macma và quá trình vận động kiến tạo


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
3. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT

 Tầng đá nền chính là các khối macma kết tinh lại và vẫn
còn giữ nhiệt độ cao, năng lượng khổng lồ.
 Theo tính toán cứ khoảng 1km3 đá granit trong tầng đá
gốc có nhiệt độ 2000C, nếu bằng cách khai thác chỉ cần
giảm đi 200C, năng lượng thu được 15.000 GWh.
 Năm 1987 các nhà khoa học Pháp và Đức đã khoan
thăm dò năng lượng địa nhiệt tầng sâu, nghiên cứu sản
xuất điện địa nhiệt tại Pháp ở vùng châu thổ sông
Rhine.


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
3. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
 Đa phần magma được giữ lại trong vỏ Trái Đất,một phần
Magma di chuyển lên trên bề mặt Trái Đất qua vết nứt,
các đứt gãy, phun trào hình thành các miệng núi lửa
 Dưới tác động của magma,nước ngầm được đun nóng
với t, p cao,nước nóng có thể di chuyển lên mặt đất qua
các đứt gãy,khe đá rạn,hình thành suối nước nóng (hay
mạch nước nóng).
 Khi khối nước nóng và hơi nước này bị “bẫy” bởi khối
đất đá không thấm,hình thành các mỏ địa nhiệt và đây
chính là nguồn địa nhiệt có thể được dùng trực tiếp hoặc
để sản xuất điện qua hệ thống turbine hơi nước (steam
turbine). 


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
3. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
Các dạng địa nhiệt khác nhau

a.





Núi lửa
Do hoạt động kiến tạo của vỏ trái đất xẩy ra không
ngừng,hình thành các lục địa,núi và các đại dương.
Các lục địa dịch chuyển có xu hướng dịch lại gần nhau
hoặc tách rời nhau, tạo ra những va chạm và đứt gãy
các tầng của vỏ trái đất.
Dưới tác động địa chất (kiến tạo mảng),vỏ trái đất được
phân ra thành nhiều mảng và di chuyển tương đối với
nhau
Dung nham gồm các khối macma lỏng, tro, hơi nước
các khí CO2, SO2, H2S…từ lòng đất thoát ra, tạo ra
dòng nham thạch có nhiệt độ rất cao (trung bình tới
7500C), năng lượng rất lớn.


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
3. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
Các dạng địa nhiệt khác nhau
a.

Núi lửa


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT

3. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
Các dạng địa nhiệt khác nhau
a.

Núi lửa


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
3. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
b. Các mỏ nước nóng, mỏ hơi nước
 Nhiệt độ của các lớp đá bao quanh vỏ ngoài của nhân
trái đất đạt tới 400-5500C. Khi các mạch nước ngầm
trong địa tầng tiếp xúc với đá nóng tạo ra các mạch
nước nóng.
 Tùy thuộc vào cấu tạo địa tầng mà hình thành các mỏ
nước hay mỏ hơi nước nóng,nhiệt độ các mỏ khác nhau,
dao động trong khoảng 150- 4000C (hơi quá nhiệt).
 Mỏ hơi nước thuộc loại này có thể xây dựng được các
nhà máy điện địa nhiệt


NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
3. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
b. Các mỏ nước nóng, mỏ hơi nước