地热能开发与应用技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:朱家玲

出品人:

页数:316

译者:

出版时间:2006-5

价格:45.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502584221

丛书系列:

图书标签:

• 地热能
• 地热开发
• 地热应用
• 新能源
• 可再生能源
• 能源技术
• 地质工程
• 环境工程
• 节能技术
• 地热发电

《地下王国：探寻地球深处的能量宝藏》 内容简介 浩瀚宇宙中，有一颗蔚蓝的星球，她孕育了生命，也孕育着无数未知的奥秘。而在这颗星球的深处，一个沉默而庞大的能量系统正默默运转，它无形无息，却蕴含着足以改变我们文明进程的巨大潜能。本书将带领您深入探索这个被称为“地下王国”的奇妙领域，揭示地球内部惊人的能量秘密，并展望如何将这份来自地心的馈赠，转化为驱动我们未来的澎湃动力。 第一章：地球的脉搏——地热的起源与形成 地球并非冰冷坚硬的岩石球，而是一个充满活力的动态系统。本书将首先深入剖析地热能的根本来源。我们将追溯地球诞生之初的熔融状态，解释放射性元素衰变产生的持续热量，以及地球形成过程中巨大的引力压缩所释放的能量。我们将详细阐述这些热量如何在地球内部传递，从地核的炽热核心，经过地幔的缓慢对流，直至岩石圈的薄层。 地球内部结构与热量传递机制： 详细解析地核、地幔、地壳的构成，以及热传导、热对流等在地热能形成过程中的关键作用。 放射性生热： 深入介绍铀、钍、钾等放射性元素在地幔和地壳中的分布及其衰变产生的热量，量化其在地热能中的贡献。 剩余热量与残余热： 解释地球形成初期遗留下来的巨大热量，以及它如何持续影响地球内部温度。 地质构造与热异常区： 探讨板块构造、火山活动、地热田等地理现象如何影响地表热流量的分布，以及这些区域为何成为地热能的富集之地。 第二章：涌动的暖流——地热资源的类型与分布 地球的能量并非均匀分布，而是以多种形式蕴藏在地壳的深浅不同之处。本书将为您梳理地热资源的多样性，从浅层地热到高温蒸汽，从温泉到干热岩，带您认识这些不同形态的能量宝藏。我们将深入探讨这些资源的形成环境、物质组成以及它们在不同地质条件下的分布规律。 低温地热资源： 介绍浅层土壤和地下水中的恒温层，以及其在供暖、制冷等领域的应用潜力。 中温地热资源： 探讨温度范围在30°C至150°C的地下热水，详细分析其地下赋存形式、化学成分，以及在发电、温泉旅游、农业温室等方面的应用。 高温地热资源： 聚焦于超过150°C的地下蒸汽和热水，重点阐述其与火山活动、岩浆房的联系，以及作为高效率发电能源的巨大潜力。 干热岩资源： 揭示深埋在地下的高温、干燥岩石，解释其能量巨大但开采难度大的特点，并介绍其最新的勘探与开发技术。 全球地热资源分布图谱： 通过详细的图表和数据，展示全球主要地热资源区域的分布特点，分析影响其分布的地质因素。 第三章：点石成金——地热能的开发技术 如何将来自地球深处的能量转化为可用的动力，是人类智慧与科技的结晶。本书将详细介绍当前主流的地热能开发技术，从传统的直供利用到先进的发电技术，带您了解每一种技术的原理、设备以及其优势与局限。我们将聚焦于技术的创新与发展，展望未来更高效、更环保的开发模式。 地热发电技术： 闪蒸式发电（Flash Steam Power）： 详细阐述如何将高压热水闪蒸成蒸汽驱动汽轮机发电的原理，以及其在高温地热资源区的应用。 双循环式发电（Binary Cycle Power）： 介绍利用中低温地热水加热低沸点工质（如有机朗肯循环）来驱动汽轮机发电的技术，强调其对中低温资源地热能的有效利用。 干蒸汽式发电（Dry Steam Power）： 探讨直接利用地下干蒸汽驱动汽轮机发电的工艺，分析其对特殊地质条件的依赖性。 地热直接利用技术： 供暖与制冷： 详细介绍地源热泵系统的工作原理，以及如何在建筑供暖、社区供暖、工业加热等领域实现节能。 农业与渔业： 探讨利用地热能为温室供暖、养殖场控温、水产养殖等提供能源的创新应用。 工业应用： 分析地热能如何在食品加工、纺织、造纸等工业生产过程中替代传统能源，实现绿色生产。 温泉与旅游： 介绍地热资源如何成为发展温泉度假村、康养中心等旅游产业的重要支撑。 先进勘探与钻井技术： 探讨地震勘探、重力勘探、电法勘探等在地热资源勘探中的作用，以及定向钻井、水平钻井等技术如何提高资源获取效率。 注水与回灌技术： 介绍如何通过向地下注入冷水或热水，维持地热储层的压力和温度，实现可持续开发。 第四章：绿色之泉——地热能的优势与挑战 与其他能源形式相比，地热能拥有无可比拟的绿色属性，但其发展也面临着不容忽视的挑战。本书将全面评估地热能的优势，包括其清洁性、可再生性、稳定性以及占地面积小等特点，同时也将深入剖析地热能开发过程中可能遇到的技术、经济、环境和社会挑战，并探讨应对之策。 环境效益： 零碳排放： 详细论述地热发电在运行过程中几乎不产生温室气体，对减缓气候变化的重要性。 减少空气污染： 与化石燃料发电相比，地热能大大降低了SOx、NOx等有害气体的排放。 水资源利用： 分析地热能开发对水资源的需求，以及在水资源紧张地区如何实现节水与循环利用。 经济效益： 运行成本低： 阐述一旦投入运行，地热能发电的燃料成本几乎为零。 能源独立性： 强调发展本土地热资源对国家能源安全的重要意义。 初期投资高： 分析勘探、钻井等环节的高昂初期投资，以及如何通过政策支持和技术创新降低成本。 市场竞争力： 探讨地热能与其他可再生能源及传统能源的市场竞争格局。 技术挑战： 资源勘探的不确定性： 解释地质条件的复杂性，给资源勘探带来风险。 钻井技术难度： 探讨高温、高压、腐蚀性流体等对钻井技术提出的挑战。 诱发地震风险： 分析注水等作业可能引起的微小地震，以及如何通过科学监测与风险评估来规避。 腐蚀与结垢问题： 介绍地热流体中溶解的矿物质可能导致的设备腐蚀和管道堵塞，以及相应的解决方案。 社会与政策挑战： 公众认知与接受度： 探讨如何提高公众对地热能的了解和接受程度。 土地利用与许可： 分析地热开发项目可能面临的土地使用权、环境评估等审批流程。 政策法规支持： 强调政府在资金补贴、税收优惠、技术研发等方面的支持对地热能产业发展的重要性。 第五章：未来可期——地热能的创新与发展趋势 随着科技的不断进步，地热能的开发利用正迎来前所未有的机遇。本书将展望地热能领域的最新研究方向和技术突破，包括增强型地热系统（EGS）、深层地热能的开发、地热能与其他能源的耦合利用等，描绘地热能驱动未来可持续发展的宏伟蓝图。 增强型地热系统（EGS）： 深入介绍通过人工裂缝或水力压裂技术，在干热岩区创造人工储层，实现大规模地热能提取的新模式。 深层地热能的开发： 探索钻探至更深地层，获取更高温度、更大能量的地热资源的潜力与挑战。 地热能与其他能源的耦合： 讨论地热能与太阳能、风能、生物质能等相结合，形成互补优势，提升整体能源系统的稳定性和效率。 智能地热系统： 展望利用大数据、人工智能等技术，优化地热资源的监测、调度与管理，提高开发效率和经济性。 地热能储能应用： 探讨地热能如何与储能技术结合，解决可再生能源的间歇性问题，构建更可靠的能源供应体系。 全球地热能发展规划与案例分析： 梳理全球主要国家和地区的地热能发展政策与实践，分享成功的地热项目案例，为未来的发展提供借鉴。 结语 “地下王国”蕴藏着地球慷慨的馈赠，它以一种稳定、清洁、可持续的方式，为人类提供了源源不断的能量。本书旨在通过深入浅出的讲解，让读者全面了解地热能的科学原理、开发技术、发展现状以及未来潜力。我们相信，随着科技的不断进步和人类对可持续发展的日益重视，地热能必将在未来的能源结构中扮演越来越重要的角色，点亮我们共同的美好未来。

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这本书的内容深度着实令我这个行业边缘的关注者感到震撼，它绝非泛泛而谈的科普读物，而是直接切入了工程实施的核心环节。我原以为会花大量篇幅介绍地热资源的宏观潜力，但作者却将重点放在了如何“捕获”和“转化”这些热能的实际工程挑战上。特别是关于“提高渗透率”的章节，对水力压裂技术在增强型地热系统（EGS）中的应用进行了细致入微的分析，不仅列举了不同压裂液的化学配方和环境影响评估，还对比了不同地层条件下压裂成功的概率模型，这部分的数学推导和案例分析非常扎实，体现了作者深厚的现场经验。唯一美中不足的是，在提及地热发电厂的长期运行维护和腐蚀控制方面，篇幅略显单薄，这部分内容对于项目投资方来说，其实是决定成败的关键因素之一，期待未来修订版能进一步扩充这方面的实战经验分享。这本书的专业性，足以让在职的工程师们作为案头参考手册。

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这本书的装帧设计很有新意，封面的深蓝色调配上抽象的岩层纹理，给人一种既专业又神秘的感觉，让人不禁想翻开一探究竟。我尤其欣赏作者在排版上的用心，字体选择适中，行距留得恰到好处，即使是像我这样需要长时间阅读技术资料的人，眼睛也不会感到特别疲劳。内页的纸张质感也相当不错，印刷清晰，图表线条锐利，这对于理解复杂的地质结构和能源转化流程至关重要。不过，我稍微觉得在一些关键技术原理的插图中，如果能增加一些三维透视图或者更具动态感的流程示意图，对于初学者来说或许会更加直观。比如，在描述深层地热钻井技术的章节，文字描述虽然详尽，但如果能配上一个模拟钻头穿透不同岩层并进行温度测量的动态模拟图（哪怕只是高质量的静态分解图），理解起来的效率会大大提高。总体而言，从物理媒介的角度来看，这是一本制作精良、值得收藏的工具书，看得出出版方在细节上是下了不少功夫的，为后续的深入学习打下了良好的阅读体验基础。

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阅读完这本书，最大的感受是它构建了一套非常严密且逻辑自洽的技术框架。作者似乎非常偏爱卡诺循环的优化路径，对朗肯循环和有机朗肯循环（ORC）的比较分析极其详尽，从热物性参数的选择到涡轮机的匹配效率，每一步的计算依据都交代得清清楚楚。对于想要从零开始掌握地热发电基础热力学原理的读者来说，这是一部极好的入门教材。然而，在涉及前沿的“非常规地热”——比如利用干热岩体或地壳深部的岩浆热源——时的论述，就显得有些力不从心了。这些未来的高风险高回报技术，需要更具前瞻性的材料科学突破（如耐高温材料）和超深钻探技术的支撑，书中关于这些突破性技术可行性的探讨，更像是文献综述，缺乏对未来工程化路径的深入推演和风险预估，显得稍稍保守了一些，更像是一部对现有成熟技术的百科全书，而非面向未来十年的技术路线图。

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作为一名对可持续发展抱有热忱的研究生，我特别关注书中对地热开发环境影响和监管政策的论述。这本书在这方面的平衡做得非常到位，没有像一些宣传材料那样一味美化，而是客观地指出了诸如地下水污染风险、诱发地震的可能性以及二氧化碳等非凝结性气体的排放控制技术。作者引用了多个国际标准和欧盟的REACH法规对不同工况下的排放限值进行了对比，这种跨区域的比较视角很有价值。不过，我注意到书中对“社会接受度”（Social Acceptance）的讨论相对不足。地热项目往往因邻避效应（NIMBY）面临社区阻力，如何设计有效的社区参与机制、建立公平的利益分配模型，这些“软科学”因素往往决定了项目能否顺利落地，书中如果能增加一些社会学和经济学交叉研究的案例，这本书的覆盖面会更加完善和全面，能更好地指导实际的项目推进。

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我这次购书的主要目的是想了解一下，在当前全球能源转型的背景下，地热能作为一种稳定的基荷电源，其在电网接入和调峰能力方面的最新研究进展。很遗憾，这本书似乎将大部分笔墨集中在了“资源勘探”和“热力循环系统设计”上，这当然是基础，但对于现代电力系统集成而言，后端的电能输出与消纳策略才是新的制高点。例如，关于如何利用地热场的间歇性热源特点，结合储热罐技术实现电网的削峰填谷，或者在直流微网中的具体应用案例，书中提及得非常简略，更像是一个提纲挈领的带过。我期待能看到更多关于地热耦合储能（如熔盐储热）与传统火电或气电系统的柔性并网技术探讨，毕竟，地热要真正成为主力能源，其灵活性必须得到充分挖掘和量化。这本书更偏向于“采热”本身，对“发电”后的系统整合讨论略显保守和传统。

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