地熱能源活用

地熱發電

地熱能源活用Ⅱ

地熱指地球內部蘊藏之大量熱能。其來自地球內部放射性元素衰變所釋出的能量及儲存於地核熔岩之大量熱能。主要儲存於岩石本身,少部分儲存岩石孔隙或裂隙水中。

熱能」依賴岩石導熱性及藉助熔岩水之向上流動傳至地球表面,故「水」是地熱主要輸送媒介。可供開發地熱常發生於地殼破裂處,即板塊構造邊緣。此區亦是火山及地震好發區,如環太平洋地震帶、地中海喜馬拉雅地熱帶等。由於地殼板塊推擠或擴張造成火山活動,導致地溫升高,大量熱能傳至淺層地層,熱能予以開發利用。若熱量開發速度低於補充速度,那麼熱能是可再生、用之不竭之天然能源。位於環球性地熱帶中有許多著名熱田,如美國蓋瑟爾斯、冰島克拉弗拉及日本松川等,而台灣位於環太平洋地震帶上,擁有發展地熱之先天條件。地球內部蘊藏龐大能源,溫度梯田每下探1公里,溫度上升攝氏30度。地熱能依流體溫度不同,可應用不同範圍:

一、地面以下至深度200公尺屬淺層地熱能,溫度低於攝氏25度,依地源熱泵技術提取或釋放熱量,冬季可供暖。

二、深度200公尺至3000公尺稱常規地熱能。此區熱能高低溫相距甚大,高溫地熱能可用於發電、中低溫熱能用於供暖、溫室種植、水產養殖、醫療及溫泉休閒度假等。

三、深度3000公尺至10000公尺稱乾熱岩地熱能。此區通常無流體(水或汽體),只有高熱(乾的)。開採方式需鑽兩眼井,使兩井有裂隙通連,從一眼井灌入冷水而蒸氣和熱水從另一井噴出。(現具有乾熱岩電廠成功發電為德法兩國)

應用範圍:

一、地熱空調:熱能蘊藏地下水或淺層岩土體稱淺層地熱。其溫度範圍與人類所需冷暖空調溫度最為接近。利用地下恆溫特性,將地下土壤或岩層中熱量與埋置地下的密閉管道中液體進行熱交換,供應熱泵機組熱源,提供建築室內空調。

二、地熱發電:利用液壓或爆破方法將水注入岩層中後產生高溫水蒸氣,抽出水蒸氣使其推動渦輪機發電。將未利用蒸(廢)氣經冷凝器處理後變回水,再回灌至地下,反覆循環使用。故地熱發電即地熱能轉為機械動能,經由機械運轉進而發電過程。


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