地熱的探討

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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

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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

九、地熱對環境的影

十、地熱未來展望 十一、結論

十二、影片欣賞

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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。

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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」。

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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 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,

巨大之地壓而形成。

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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。

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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。

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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。

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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

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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

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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。

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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。

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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。

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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。

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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

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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

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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。

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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

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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。

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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。

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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

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