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2016/03/17 22:31

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地熱資源93/11/09?作者: 郭明錦成功大學資源工程學系? 圖片參考：http://www.nsc.gov.tw/files/popsc/2004_122/9311-02-02.jpg 地熱是存在於地球內部的熱能，使得地溫隨深度而增加，而熱能也會經由地球內部傳送至地表消散。地溫梯度大約是每下探一公里，溫度上升攝氏 30 度。地球內部所蘊含的熱能巨大無比，然而以目前的技術，我們尚不能任意開採，只能開發地殼淺部地溫梯度異常高的地點的地熱資源。當雨水降至地面，並滲入為地下水，再經斷層或裂隙深入地下，經地熱加熱後，大部分熱水儲存在滲透性良好的儲集層，如砂岩或裂隙岩層。小部分熱水再循環上升，湧出地表，形成溫泉或噴汽孔。熱水在儲集層時因受到蓋層的阻擋，會滯留在儲集層內，並在此發生對流作用。蓋層為一緻密不透氣的岩層，通常是沈積岩及火成岩，因為不發生對流作用，故其中溫度梯度很大。我們可想像此地熱儲集構造是熱源在下、儲集層居中、蓋層在上、地下水由側面補給，恰似一個天然燒開水的茶壺。若鑽井鑽到儲集層，會有大量的熱水及蒸氣噴出。工程人員根據流體的溫度及壓力將其做不同用途，溫度高的用於發電，低的則直接用於暖房及工業用途等。地熱系統的種類根據地熱流體在儲集層中的形式，地熱系統大致可分成熱水型和蒸氣型兩種。熱水型的地熱系統是以熱水存在於儲集層中。水相控制儲集層壓力，其溫度最高可達攝氏 370 度左右，低者則僅數十度。攝氏 200 度以上的地熱系統，因為熱水到達地面後，可有 10 ~ 30％轉變為蒸氣，故比較有發電價值。蒸氣型是由高溫熱源供應熱量，加上岩層的低滲透性而形成。早期原是熱水型，後因熱水湧出量多於地下水注入量，逐漸轉變成蒸氣型；水受熱沸騰變成蒸氣，使水位下降至深部。部分蒸氣冒出地面，大部分蒸氣接近地表時又冷凝下來，蒸發熱則經由對流作用向地表傳送。在蒸氣儲集層中是熱水及蒸氣兩相共存，由蒸氣相控制儲集層壓力。熱水相因表面張力大，在小孔隙中流動，蒸氣相則經較大的管道逸出。世界上地熱系統中蒸氣型約占 10％，熱水型約占 90％。世界的地熱資源地球可看成是由三個同心圓所構成，亦即地殼、地函及地核。地球內部的溫度，一般推測地心內核（地表五千公里以下）可能高達攝氏 6,000 度，外核（地表以下二千九百至五千公里）大約是攝氏 3,000 ~ 5,000 度，地函（地表以下三十至二千九百公里）則大約是攝氏 500 ~ 3,000 度。最外層的地殼好像蘋果的皮，其厚度在海洋地帶平均是 7 公里，在內陸則約 20 ~ 65 公里。地殼的地溫梯度平均是每公里攝氏 30 度左右。地球內部的熱能是基本熱源，然而欲形成具有開發價值的地熱田，須有較高溫的熱源集中於地殼淺部，以提供充分的熱能。造成熱源局部集中或異常地溫梯度的原因，實際上與地殼板塊運動有密切的關係。目前已知地殼至少可分為 15 個板塊在運動，板塊交界面有四種不同的運動形態，即擴張、隱沒、互撞與平移。板塊運動的結果使其邊緣地帶溫度局部增高，熱能集中，形成顯著的異常地溫梯度，進而產生火山活動及火成岩的侵入，並使地震頻繁。世界上主要的地熱區大部分分布在板塊邊緣的火山活動帶中。火山活動及火成岩侵入到地表淺處可造成較高溫的地熱田。這一類熱源存在於地殼 5 ~ 15 公里深，正在活動或尚未冷卻的岩漿庫，或侵入的火山岩體中，其地溫異常值常高於正常值的三倍以上，即地溫梯度每公里超過攝氏 90 度，例如分布在環太平洋隱沒帶的火山環、熱點上方的夏威夷和中洋脊頂端的冰島等，都有岩漿庫存在於地底下。如果沒有火山活動，而是以板塊活動帶的地溫異常帶為熱源所造成的地熱區，其範圍常較大，但溫度較低。這一類熱源是由板塊運動所引起，造成的地溫梯度異常值，可能是正常值的一倍半至二倍，也就是地溫梯度值在每公里約攝氏 45 ~ 60 度。其異常區域的範圍可能很大，大致整個山脈都能涵蓋其中，如歐亞板塊和菲律賓海板塊碰撞所形成的臺灣中央山脈造山變質帶。世界上主要的地熱區大都分布在板塊邊緣的火山活動帶中。臺灣的地熱資源臺灣位在菲律賓海板塊與歐亞板塊的碰撞造山帶上，因為碰撞擠壓，地震特別多；同時，地層也容易發生斷層和褶皺，使岩層不斷地抬升和破碎，形成今天我們所看到的山脈形貌。而岩石又是一種不良的導熱物質，熱能不容易散失；隨著地層不斷地抬升，地熱長期累積的結果，造成中央山脈地區較高的地溫梯度。此外，臺灣北部地區和東部外島，曾發生大規模的火山運動；目前雖暫時停止，但高溫的岩漿餘溫仍存在於火山底下。臺灣又位於西太平洋邊緣，冬天受東北季風、夏天受西南季風和颱風的影響，雨量豐沛。臺灣的年平均雨量在二千五百公釐以上。豐沛的雨水降到地面後，就沿著裂隙或破碎的岩層滲入地下，受到地溫梯度或岩漿的餘溫加熱，以致產生豐富的地熱資源，而溫泉即是地熱系統重要的特徵之一。臺灣火山性地熱系統僅有北部大屯地熱區及宜蘭外海的龜山島兩處，其它地熱區皆屬非火山性熱水型地熱系統，大多分布於中央山脈變質岩地區，少數分布於西部山麓帶的沈積岩地區。火山性地熱系統的熱源主要來自岩漿。在火山活動的地區，地底下有岩漿庫可提供大量的熱源。而火山噴發時所形成的火山碎屑岩，或是火山劇烈活動對岩層產生爆破作用，形成豐富的裂隙和斷層；此時若有地表水，就可能滲入地下深處，被加熱而形成高溫的溫泉或蒸氣。火山性大屯地熱區的地下溫度，在鑽探所及的深度，二千公尺範圍內是攝氏 200 ~ 300 度，地熱流體主要產自基盤的五指山砂岩及覆蓋其上的安山岩質火山岩中的裂隙。地熱流體的化學特性是含高鹽分及多量硫酸根，呈相當強烈的酸性，pH 值在 2 ~ 5 之間，腐蝕性甚強。不凝結氣體以二氧化碳與硫化氫為主，由於形成地熱儲集層的裂隙不甚發達，各井產量較低。非火山性變質岩區地熱系統的熱源主要來自高的地溫梯度。以臺灣為例，由於位處歐亞板塊和菲律賓海板塊的聚合邊界，造山運動劇烈，地殼抬升速度高，每年可達五公釐以上，部分地區甚至每年達二十公釐；而岩層是熱的不良導體，高溫的地殼抬升至淺處，而岩層無法快速散熱，於是在地殼淺處就累積了多餘的熱能，形成甚高的地溫梯度，約每公里可上升攝氏 45 ~ 60 度，較全球平均地溫梯度，高出甚多。中央山脈由於有甚高的地溫梯度存在，加上高山峻嶺的地形配合，谷底的地面水位又較高山中的地下水位低很多，於是在谷底形成了相當大的靜水壓力差；而變質岩區的節理、片理、劈理等裂隙又特別發達，因此，中央山脈變質岩區的溫泉大多發生在山谷河床中，如山脈東側的清水、仁澤、土場、瑞穗、知本和金崙溫泉等，以及南橫公路沿線的寶來和霧鹿等溫泉。非火山性沈積岩區地熱系統基本上比較少。以宜蘭礁溪溫泉為例，即是老的斷層被新的河流沖積扇沈積物所覆蓋，熱水沿著老的斷層裂隙上湧至沈積物底下，然後與沈積物中的地下水混合，形成豐沛的礁溪溫泉。另外，以關子嶺溫泉為例，其組成的岩層是上新世的泥岩和泥質砂岩，膠結度差，不太可能有深長延續的裂隙通到地殼深處（深度可能超過二至三公里），以供熱水上湧至地表；其次因臺灣造山運動，中央山脈快速地隆起，侵蝕大量的沈積物堆積在沈積盆地內，形成高壓的地質環境，高的地壓迫使地層熱水沿著裂隙上升至地表形成溫泉。大多數非火山性地熱區的熱水化學特性都很相似，主要成分是碳酸氫鈉，總含量約 3,000 ppm 左右，pH 值在 8 ~ 9 之間，呈弱鹼性，所含不凝結氣體主要是二氧化碳。所產地熱流體以熱水為主，約占總產量 90％以上，屬於熱水型地熱系統。熱水品質甚佳無腐蝕性，因此值得開發並推廣。惟熱水中所含的化學物，當壓力降低後容易產生結垢，阻塞生產通路或井孔。根據普查及探勘，臺灣已有近百處溫泉。臺灣主要地熱區有 26 處，而依據儲集層體積排序前五名分別是大屯山區、清水、金侖、廬山、及土場。其儲集層平均溫度分別是攝氏 245、200、160、180、及 170 度。地熱的利用地熱資源的利用有發電及直接利用兩大類。根據二○○○年統計資料，全世界地熱發電裝置容量合計八千百萬瓦，直接利用裝置容量合計一萬五千百萬瓦。地熱區大多位於偏僻的山區且交通不便，早期因輸送電力比較容易，所以地熱的利用以發電為主，後來才朝向直接利用發展。原因之一是地熱發電只能達到一成左右的利用效率，而直接利用可提高至三成或四成。又因中低溫熱水型地熱資源（溫度是攝氏 50 ~ 150 度）遠比高溫蒸氣型地熱資源（溫度高於攝氏 150 度）多，有些國家如匈牙利、羅馬尼亞、法國等的地熱溫度不高，不可能做為地熱發電之用，但在直接利用上卻有十足的潛力。地熱的利用根據其溫度高低可做各種用途。傳統式蒸氣發電所需地熱流體溫度在攝氏 150 度以上。如果使用雙循環熱交換式發電所需地熱流體溫度可顯著降低至攝氏 100 度左右。又暖房及溫室用途所需溫度約攝氏 80 度，溫水游泳池則約攝氏 30 度。臺灣地熱資源開發的未來展望臺灣地熱資源共 26 處，主要地熱區多屬非火山性熱水型地熱系統，火山性地熱系統僅有大屯山地熱區一處。大屯山地熱區潛能最大，惜因所生產熱水的酸性腐蝕問題尚未解決，暫停其開發利用。非火山性熱水型地熱區的規模較小，每區發電潛能最高僅約數百萬瓦，適合中小規模的開發。除利用於發電，以供應當地電力或產業自用之外，尚可供工、農、商業和一般住宅的直接利用及發展觀光等多目標的用途。臺灣自產能源不豐，地熱是重要能源之一。在各種替代能源中，地熱資源的開發可望在短期內獲得成果。如何配合區域性經濟計畫及地方產業結構，以做最有效的開發利用，是值得研究的重要課題。另外鼓勵民間投資及外資參與，也是加速地熱開發可行途徑。國科會為推動國內再生能源的利用，曾先後在清水地熱田建造試驗用電廠及三百萬瓦先導型電廠，獲得了地熱發電的寶貴經驗。研究人員發現當地熱流體生產和儲集層補注平衡時，地熱是可永續經營的再生資源。正確掌握地熱儲集層自然補注，是提供未來良好儲集層管理的基礎。研究發展人工補注及解決地熱生產的結垢及腐蝕問題，是推動國內地熱資源永續經營的關鍵技術。臺灣各地地熱資源個別儲集層蘊藏量不大，未來的開發可朝結合地熱發電，地熱尾水利用及地方特色產業、多目標利用之願景發展。資料來源：《科學發展》2004年11月，383期，14～19頁(pdf檔)

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六輕那點污染還不算啥你看冰島那個鳥國家拼命把水往地心裡灌提取地熱那才是危險直接對地球環境動力破壞想想看把籃球灌一半水滾看看哪天地球轉不動了世界末日就到了吧!! 相信地熱能源用不完的肯定是傻瓜....|||||整理得好讚喔|||||地球內部高溫物質流出地面或是熱氣溢散都是地熱可以發電但有有害物質產生|||||地熱現在不可拿來發電!但我認為未來有可能 PS地熱水=溫泉水所謂「地熱」就是指地下自然發生的熱的流體，包括蒸汽、熱水和溶解在其中的各種化學組成。地熱資源的利用應當包括利用其中的蒸汽來發電或供作工業上用的熱能、利用其中的熱水做為溫泉浴或是醫療的用途、農業作物栽培，以及提取流體中的化學組成如硼、氯化物或硫黃等。地熱流體的主要來源是地下岩層孔隙中流動的地下水，由於地下有熱源存在而溫度增加，變為高溫的汽體或液體，存儲在具有良好孔隙率或滲透度的岩層中。再經過以後的鑽井到達儲汽層，把蒸汽引到地面供各種工業上的用途。一個地熱田必備的地質條件中，第一項就是熱源，而熱源多半和地質時代很新的火山活動有關。所以世界上已經開發或正在探勘中的地熱田大都位在第三紀後期到第四紀的火山帶範圍內。而這一火山帶則以環太平洋和地中海岸區的火山活動對地熱開發最為重要。台灣的地質環境正好位在這個帶上，所以也是一個具有地熱潛能的地區。台灣地熱圖 http://energyworld.ee.kuas.edu.tw/supplys/geo1.htm|||||所謂「地熱」就是指地下自然發生的熱的流體，包括蒸汽、熱水和溶解在其中的各種化學組成。地熱資源的利用應當包括利用其中的蒸汽來發電或供作工業上用的熱能、利用其中的熱水做為溫泉浴或是醫療的用途、農業作物栽培，以及提取流體中的化學組成如硼、氯化物或硫黃等。地熱流體的主要來源是地下岩層孔隙中流動的地下水，由於地下有熱源存在而溫度增加，變為高溫的汽體或液體，存儲在具有良好孔隙率或滲透度的岩層中。再經過以後的鑽井到達儲汽層，把蒸汽引到地面供各種工業上的用途。一個地熱田必備的地質條件中，第一項就是熱源，而熱源多半和地質時代很新的火山活動有關。所以世界上已經開發或正在探勘中的地熱田大都位在第三紀後期到第四紀的火山帶範圍內。而這一火山帶則以環太平洋和地中海岸區的火山活動對地熱開發最為重要。台灣的地質環境正好位在這個帶上，所以也是一個具有地熱潛能的地區。台灣地熱圖 http://energyworld.ee.kuas.edu.tw/supplys/geo1.htm 好像聽說是紐西蘭用來亨煮食物滴??? 地熱有啥功用啊???? 地熱水=溫泉地下水可以喝,地熱水也就是溫泉適用泡的給你溫泉(地熱水)的簡介: 本省溫泉依溫度之高低不同可分為三類：高於75℃者為高溫溫泉，介於40℃至75℃者為中溫溫泉(台灣溫泉大多屬此類)，低於40℃者為低溫溫泉。而按熱水的酸鹼性不同還可分為三類，酸鹼值低於6者為酸性溫泉，例如大屯火山群及龜山島所分佈的溫泉；氫離子濃度大於8者為鹼性溫泉；酸鹼值在6與8之間者為中性溫泉，本省溫泉極大多數即屬中性溫泉。這數種分類法都只是概括性地分別台灣溫泉的種類，以下我們就從三方面來談台灣溫泉的種類。依化學成分分類溫泉水中常見的陰離子為氯離子、碳酸氫離子及硫酸根離子，根據其相對含量可將台灣溫泉分為三類，即以氯離子為主的氯化物泉〈水質滑膩，可洗可喝。關仔嶺的溫泉即屬此類〉，以碳酸根離子為主的碳酸氫鹽泉〈在台灣就屬這類溫泉最為普遍了。從北部的烏來、清泉、谷關、東埔、廬山、寶來、四重溪到東部的知本、紅葉及礁溪均屬此類溫泉〉，以及以硫酸根離子為主的硫酸鹽泉〈典型火山地熱的產物，所以硫磺味很重，聞過的人印象應該都很深刻。大家最熟悉的北投、還有陽明山等隸屬大屯火山區的溫泉，正是這類溫泉的代表〉。事實上，溫泉水中所含陰離子常不止一種，假如有二種主要陰離子等量存在，則成合型溫泉，如硫酸鹽氯化物泉與氯化物碳酸鹽泉等皆是。大屯火山群溫泉依其化學成份可分為三種，第一種為酸性硫酸鹽氯化物泉，是由地底深部酸性硫酸鹽氯化物熱水參雜少量地表水而成，當熱水接近地表時，水中部分硫化氫氧化成硫酸，提高了熱水中硫酸根離子及氯離子的比率。第二種為低濃度酸性硫酸鹽泉，主要由蒸汽冷凝而成，因蒸汽中所含氯離子很少。第三種為低溫低濃度中性碳酸氫鈣泉，可能為地下水間接加熱而成，較為少見。變質岩區溫泉以碳酸氫鈉泉為主，酸鹼值在6與10之間，所含氯離子很少，與火山區及沉積岩區溫泉之氯離子含量差別很大，主要是因為變質岩區較火山區和沉積岩區缺乏氯化物來源的供應。沉積岩區溫泉計有氯化物碳酸氫鹽泉、碳酸氫鈉泉與氯化鈉泉三種。前二種所佔比例較大，可能是因為地底深處變質岩內熱水上升，進入沉積岩層與氯化物水混合而成，礁溪及員山溫泉即屬此例。依地質分類變質岩區為構成台灣島弧之核心部分，位於第三紀造山運動與火山地震帶上，岩石比較破碎，地質構造也較複雜，但卻是提供地下深水循環之有利條件。同時因位於火山地震帶，火山活動及侵入岩體可能是形成溫泉之主要熱源之一。台灣溫泉大多分佈在此岩區內，計有六十六處溫泉，約占全省溫泉的四分之三。變質岩區溫泉主要為中性至弱鹼性，無腐蝕性，較適合開發利用。新第三紀沉積岩層溫泉的分佈較為零星，總共有十二處，大多位在主要構造線附近，其中並有一處較重要的溫泉群集在觸口斷層附近，包括中崙、關子嶺及六重溪等溫泉。此岩區溫泉亦呈中性至弱鹼性，無腐蝕性，適合開發利用。火成岩區共有六處溫泉，包括大屯火山群六處、龜山島及綠島等兩處。大屯火山群及龜山島的溫泉則代表島弧岩漿活動之現象。依熱源分類台灣溫泉成因按其熱源種類，可分成火山性熱源溫泉與非火山性熱源溫泉兩大類，火山性熱源溫泉尚可分為因侵入岩漿活動經岩層的熱傳導為熱源者，與岩漿活動殘留熱液為熱源者兩種。非火山性熱源溫泉則可分為四種，第一種為以地殼正常地溫梯度之增高率為熱源的溫泉，第二種為以地殼運動所產生之摩擦熱為熱源的溫泉，第三種為以增層中化學成分相互作用所反應熱為熱源的溫泉，第四種為以放射性物質之放射熱為熱源的溫泉。【節錄自台灣溫泉探勘服務網 http://www.twem.idv.tw/】

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