所谓浅层地能,是指在太阳能和地心热的综合作用下,在大地表层(一般四百米以内)形成的相对恒温层中的土壤、砂岩和地下水所蕴含的低温热能。
地壳下相对恒温层中的温度一年四季不同地域相对变化不大,冬季低些,夏季高些,一般都在25℃以下。这种温度的维持是太阳能和地心热的综合作用结果。地质监测表明:相对恒温层的下方,受地心热的影响大,产生温度梯度,一般每下深百米,温升3~4℃。而在相对恒温层的上方,百米左右的地表层,也就是通常开发利用的浅层地能所在的范围,受太阳能的影响较大。浅层地能示意图见图1。
图1说明浅层地能的平衡。浅层地能是间接利用太阳能为主的可再生能源。太阳射向地球的能量有30%由大气云层及地表反射出去,大气云层吸收19%,余下的51%由陆地及海洋吸收后,在地表以下数百米内形成了一个相对恒温层,即浅层地能。而吸收的这部分又以不同方式释放到大气及宇宙中。
图2说明地球每年得到的太阳能辐射总量达95万亿吨标煤,相当于2004年世界全年能源消耗总量的6500倍,是地下400米以内浅层地能的主要补给来源。
图3说明浅层地能主要蕴藏于地表以下四百米内的相对恒温层中,相对恒温层以下开始受地心热影响较大,已不属于浅层地能的范畴。
浅层地能的特点是:储量巨大、再生迅速、分布广泛、温度四季适中,并且不存在永久消耗问题,可谓是取之不尽、用之不竭,是巨大的“绿色能源宝库”。