地熱的探討
組員 : P980L115 郭柏宏
P980L119高振博
P980L121
孫國慶
指導老師 : 林智偉老師
目錄
一、地熱是什麼 二、何謂地熱田
三、地熱資源的種類 四、地熱能的用途
五、地熱發電 ( 原理 ) 六、地熱發電的優缺點
七、台灣的地熱資源 八、地熱對人類的用 途
九、地熱對環境的影 響
十、地熱未來展望 十一、結論
十二、影片欣賞
一、地熱是什麼
「地熱」是地熱資源或地熱能的簡 稱,
是指蘊藏在地殼表 3 、 5 公里以內 深
度自然發生地熱流體,包括蒸汽、熱 水和溶解在其中的各種化學組成。
二、地熱田
每年自地球表面散失的熱量雖大,但是它 太過分散,我們無法加以利用,唯有集中 在局部地區的熱能我們才可能設法開採利 用,這種蘊藏具有開採價值及經濟價值的 地熱能地區稱之為「地熱田」。
三、地熱資源的種類
1. 熱液資源:指在多孔性或縫隙較多的岩層 中, 儲集的熱水及蒸汽。
2. 熱岩資源:指潛藏在地殼表層的熔岩或尚 未 冷卻的岩石以人工方法造成縫隙
3. 地壓資源:指在油田地區較高溫的熱水,
受 巨大之地壓而形成。
四、地熱能的用途
地熱能源的經濟用途,包括發電和熱 能直接利用二種方式,地熱能源屬於 自產能源,不但具有經濟規模,能源 供應穩定、產量適合開發等點還能與 其他能源結合利用。
五、地熱發電
世界上利用地熱發電最早的國家為 義大利。 1904 年,一位名叫康第
的義大利人, 利用天然蒸汽運轉 3/4 馬力的發電機發電成功,成為 人類利用地熱發電的開端。
地熱發電原理
地熱發電的基本原理乃利用無止盡的地熱 來加熱地下水,使其成為過熱蒸汽後,當 作工作流體以推動渦輪機旋轉發電。換言 之,即將地熱轉換為機械能,再將機械能 轉換為電能;這種以蒸汽來旋轉渦輪的方 式,和火力發電的原理是相同的。
五、地熱發電 ( 續 )
革命性的濕蒸汽發電 :
地熱依其溫度高低,可分為乾蒸汽、濕蒸 汽與高溫熱水等。
美國地熱發電廠全景 冰島地熱發電廠一景 地熱發電廠標準廠房設備
五、地熱發電 ( 續 )
目前世界各國極大多數的地熱發電廠均利 用濕蒸汽發電。美國的岩漿公司,已研究 成功一種名叫「二元流體發電方法」
( Binary Cycle Process ),主要利用 熱水以熱交換方式使低沸點之異丁烷或氟 冷汽化,推動發電機渦輪而發電,因此更 提高了地熱利用價值。
地熱發電示意圖
六、地熱發電的優點
(1) 運轉成本低
地熱發電不需鍋爐、燃料,故其運 轉 成本可相對降低。
(2) 附加價值多元化
地熱能源除可以之發電外,尚可供溫 室農業栽培、建物空調、溫泉沐浴等 使用,亦同時兼具觀光、病理治療等 經濟價值。
六、地熱發電的缺點
(1) 初設成本高
開發初期的探勘、鑽井之費用極高,
且 所需相關技術之門檻皆極為嚴苛。
(2) 環境負荷大
挖鑿地熱井將破壞地表自然景觀並影 響 生態,對土地使用造成影響。。
六、地熱發電的缺點 ( 續 )
(3) 工安管理風險高
發電時之蒸汽中可能帶有毒性氣體,
熱水中也可能溶有重金屬等有害物 質, 對環境將造成污染。
(4) 供應源位置掌握不易,且持續供應量 之穩定度難以精確計算。
七、台灣的地熱資源
地下熱源的地面徵兆就是「溫泉」和「噴 氣孔」、「硫氣孔」等。所以探勘地熱資 源的第一步就是找尋地熱的地面徵兆。台 灣全省溫泉的總數可能達到一百處以上,
分布在全省各地。
八、地熱對人類的用途
( 一 ) 工業用途
地熱資源在工業之用途有:製漿造 紙,冷凍空調,發酵製酒,採礦提
煉,製造蒸餾水、重水、海水淡化及 工礦乾燥等。
( 二 ) 商業及家庭用
途 地熱在商業及家庭方面之用途有:理 療、冷暖房、溶霜雪、污水處理、溫 水泳池、烹調、沐浴與觀光遊覽等
八、地熱對人類的用途 ( 續 )
( 三 ) 農業用途
地熱在農業之用途更為廣泛,從農產 品之育苗、栽培、加工、製造、乾
燥、 消毒到家畜、魚類之養殖、製罐等都 適用。尤其是天氣冷的寒帶國家,利 用地熱種植熱火蔬、花卉、蔬菜、水 果與養殖熱帶魚類等
九、地熱對環境的影響
地熱是再生能源之一,雖然被稱為價廉且 低污染的能源。地熱發電中,熱水型地熱 田流出大量熱水的處理,為目前需要解決 的最大問題,一般而言,地熱對環境影響 的主要項目有:硫化氫氣體、熱廢水、矽 垢、地盤下陷與沖蝕、熱水地下還原及地 震等,這些因素會隨著地熱開發而產生,
因此事先應加以重視與防範。
十、地熱未來展望
1. 地熱的廣大應用,例如:發電或直接利 用
2. 數量龐大,無耗竭之慮
3. 較核能、礦物燃料少汙染問題
4. 石油與其他燃料價格日益上漲,地熱的 利用更有利
5. 開發地熱有助於減輕人類對石油能源的 依賴,並且可發展觀光事業,促進地方 的繁榮
十一、結論
自產能源之一的地熱發電,可以全天候 工作,不間斷地提供電力,較很多同屬 再生能源的風力或太陽能發電,地熱具 有優越的穩定性,而且對環境的影響破 壞亦屬微小,頗具開發利用之前景。
十一、結論 ( 續 )
開發地熱,自不能免於降低其發電成本,
並因為目前高溫地熱井之發電,所占的比 例尚屬偏多,藉由發電技術以提高地熱的 發電效率以及中、低溫地熱區的可發電
性,進而促使甚具發電潛力的地熱在石化 能源價格飆漲、溫室效應之危害逐年增
長、呼喊「節能減碳」口號的現況下,成 為可廣可大、可長可久的替代能源。
十二、影片欣賞
一、冰島新科研火山深井採地熱能源 二、冰島地熱水利發電
三、宜蘭清水地熱
四、 地熱科學大解碼
五、 台灣地熱資源豐 善加利用可發電 六、冰島發展地熱發電