地熱能是指地球內部儲存的熱能,主要來源于地球形成時的殘余熱量、放射性同位素衰變產生的熱量以及地球內部物質的分異作用。這種熱能通過地殼傳導、火山活動、溫泉、間歇泉等自然現象向地表傳遞,是一種可再生且清潔的能源。
地熱能的類型
水熱型地熱:
- 蒸汽型:高溫(>150°C)地熱儲層中的干蒸汽,可直接驅動渦輪發電。
- 熱水型:中低溫(<150°C)地熱儲層中的熱水,可用于供暖、農業或發電。
干熱巖地熱:
- 通過人工注水到高溫巖體中,吸收熱量后提取蒸汽發電,技術難度較高。
巖漿地熱:
應用領域
- 發電:利用地熱蒸汽或熱水驅動渦輪機發電。
- 供暖:直接用地熱水為建筑或溫室供暖。
- 農業:地熱溫室種植、水產養殖等。
- 工業:用于干燥、制冷等工藝。
優勢與挑戰
- 優勢:
- 可再生、低碳、穩定性高。
- 資源分布廣泛(尤其環太平洋火山帶、東非大裂谷等)。
- 挑戰:
- 初期投資高,勘探風險大。
- 可能引發地震、地下水污染等環境問題。
實例
- 冰島:地熱滿足全國約30%的能源需求,廣泛用于發電和供暖。
- 美國:加州“蓋瑟爾斯地熱田”是全球最大地熱發電項目之一。
地熱能作為清潔能源,對減少化石燃料依賴和應對氣候變化具有重要意義。