再生能源科技系統應用 授課教授:張文俊 學生:吳柏宗.

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1 再生能源科技系統應用 授課教授:張文俊 學生:吳柏宗

2  再生能源指的是來源無所匱乏的能源，要讓人類能在球上永續發展，再生能源是必須的 ，然而單單使用再生能源並不保證能夠永續生存，這是因為再生能源會仍會產生污染或是製造廢棄物(例如太陽電池中所使用的重金屬)，只有當再生能源所產生的廢棄物能被處理時我門才真的能夠永續生存。目前，人們所使用的再生能源技術包括太陽能、風能、地熱能、水力能、潮汐能、海洋熱能轉換、生質能。

3 地熱的概說 「地熱」（geo-thermal）乃不會造成空氣污染之清淨能源，且其蘊藏量豐沛無比，故深具開發潛力；但因蓄存於離地表頗深的地底熱岩區，故須有先進的科技配合方能妥善利用。 地熱來自於地球內部，地核散發的熱量透過地函的高溫岩漿傳達至地殼，而這種熱能就稱為「地熱能」（或「地熱能源」），簡稱「地熱」。可供開發利用之地熱一般發生在地殼破裂處，亦即板塊構造邊緣；如：環太平洋地震帶、大西洋中洋脊、地中海-喜馬拉雅交界等。 台灣便是位於環太平洋地震帶上，因此具有發展地熱的良好先天條件。

4 地熱種類 1.水熱型（又名熱液資源） 係指地下水在多孔性或裂隙較多的岩層中吸收地熱，其所儲集的熱水及蒸汽，經適當提引後可為經濟型替代能源，即現今最常見之開發方式。 2.乾熱岩型（又名熱岩資源） 係指淺藏在地殼表層的熔岩或尚未冷卻的岩體，可以人工方法造成裂隙破碎帶，再鑽孔注入冷水使其加熱成蒸汽和熱水後將熱量引出，其開發方式尚在研究中。

5 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（superheat steam）後，當作工作流體（working fluid）以推動渦輪機（turbine）旋轉發電。即將地熱轉換為機械能，再將機械能轉換為電能。

6 技術應用層面 1.能源生產技術 能源生產技術包括探勘技術、鑽井技術與測井及儲積工程技術。 2.能源工程技術
能源工程技術包括發電技術、小型地熱發電機研發技術與直接利用技術等。現今地熱發電的發電技術有四種最主要的應用系統，分別是：全流發電系統、地熱蒸汽發電系統、熾熱岩發電系統與雙迴圈發電系統。

7 熱幹岩層法 「熱幹岩層法」乃針對地下4至6公里深的結晶岩岩層，那裏大量分布著水溫約200℃的高壓水。此法首先須在地面上打好鑽孔，再用水泵把水注入岩層使其受壓受熱，並通過另外的鑽孔把高溫高壓的地下水提取上來；地下水將直接被送進地面的熱交換器當中，以「雙迴圈發電系統」的原理帶動蒸汽渦輪旋轉。 圖片來源:

8 台灣使用地熱能的概況 台灣地處環太平洋地震帶與火山區，地熱蘊藏條件頗為優異，政府鑑於開發地熱能源對促進台灣經濟發展之重要性，自民國54年起開始台灣地熱資源之探勘與生產。 在經濟部礦業研究所與中油之合作探勘下，先後曾在台北大屯山及宜蘭清水、土場等地熱區實施鑽探，均鑽獲豐富之高溫熱水汽。國科會並進一步在清水地熱區利用地熱試驗發電成功，一九八一年成立的台灣第一座地熱發電廠，但迫於其經濟效益差，目前己關閉廢棄不用。

9 地熱能的優缺點 （一）優點： 1．地熱的蘊藏量很豐富。 2．單位成本比開採石化燃料或核能低。 3．建造地熱廠時間短且容易。 （二）缺點：
1．熱效率低，共有30%的地熱能用來推動渦輪發電機。 2．所流出的熱水含有很高的礦物質。 3．一些有毒氣體(如硫、硼或銨摩尼亞)會隨著熱氣，而噴入空氣中，造成空氣污染。

10 結論 在現今世界能源危機，石油又不斷短缺，地熱是一項非常看好的天然資源，地熱的蘊藏量很豐富且不會造成污染，台灣地區也用了地熱能帶來的多項利益，地熱發電在不久後的將來當更具競爭力。

11 參考資料 1.邱裕閔工程師，來自地心的贈禮—地熱發電，台灣產業服務基金會
2.地熱能 3.地熱能 4.台灣新能源產業促進協會