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地热能的利弊

2022-10-12发布,浏览次数:42

  地热能有几个优点和缺点,使其成为特定地区的理想能源。地热能的优点包括被动能源、环境友好和一旦设置运行成本低。一些地热能源的缺点包括前期成本高、需要靠近地热能源以及需要水或蒸汽。

  尽管在历史的大部分时间里,化石燃料一直是社会的主要能源形式,但对其稀缺性及其相关环境破坏的认识促使科学家和工程师寻求替代能源形式。地热能是替代能源的一种形式,它利用地球内部的能量来创造电力和供暖房屋。

  什么是地热能?

  地球充满了能量。在地球表面深处,炽热的岩浆四处移动,产生热能。如果您曾经目睹间歇泉从地下深处喷出热水,或者看过火山的图像,那么您就已经看到了地热能。地热能作为一个产业意味着找到利用这种能源的方法,并利用它为我们的家庭、办公楼和工厂供电。

  离地核越近,温度就越高。地球的核心大约是7600°F(或4200°C)。虽然其中一些岩浆能够从地球中心逸出并以熔岩的形式从火山喷发,但大部分岩浆仍留在地下并加热地下的岩石。岩浆还会加热地下的水袋,从而形成地热储层。有多种方法可以利用这些地热储层并提取地热能以供使用。

  “地热能很快成为一种巨大的能源。”—大卫铃木

  的方法之一提取地热能是通过地热发电厂。这些设施是为了将热水从地下输送上来,然后他们利用这些热水和它产生的蒸汽来发电。地热发电厂使用多种方法来发电。不同类型的地热发电厂包括二元循环裤、闪蒸汽发电厂和干蒸汽发电厂。

  二元循环地热发电厂将来自地热工作水库的热水通过热交换器,热交换器从水中获取热量并将其转移到沸点较低的工业流体中。工业流体的加热产生蒸汽,使涡轮机转动并产生电力。同时,闪蒸汽厂和干蒸汽厂都利用地热储层中的热水蒸汽为涡轮机提供动力。干蒸汽厂将蒸汽本身输送到地热储层中,而闪蒸汽厂抽取一些水,然后转化为蒸汽。

  的其他方法利用地热能包括地热热泵和直接地热能。在直接地热能的情况下,这意味着直接从地热库中抽取热水,并通过热交换器将其运行以加热建筑物。这只有在地热储层(如温泉)靠近地球表面时才有可能。相比之下,地热热泵使用建筑物下方的管道系统来调节建筑物的温度。热水中的热量可以通过热交换器提取出来,用于加热房屋或其他建筑物,而在夏天,这个过程可以逆转,建筑物下面的水会冷却下来。

  “迫切需要停止补贴化石燃料行业,大幅减少能源浪费,并将我们的电力供应从石油、煤炭和天然气大幅转向风能、太阳能、地热能和其他可再生能源。”—比尔·麦基本

  与包括化石燃料在内的其他形式的能源相比,地热发电厂提供了许多好处。一般来说,它们是一种比燃烧化石燃料更有效、更清洁的能源利用方法。但是,它们也有一些缺点。

  地热能的优点

  利用地热能是一个高效的过程,几乎不会产生排放,并且非常可靠和可再生。

  地热能优点:

  它是一种可再生能源

  能量形成是高效的

  不排放二氧化碳等温室气体

  安装后长期节省

  运营成本低

  可靠而丰富的能源

  可再生

  与数量有限的化石燃料不同,地热能是可再生的。只要地球存在,就会有地热能供我们使用。这意味着虽然一些化石燃料可能会在几十年内耗尽,但地热能将成为未来数十亿年的可行能源形式。

  高效

  使用地热能非常有效。因为热能可以很容易地从水中提取出来,所以它可以用来发电和为房屋供暖,而浪费的能源很少。与地热能相关的外部成本也很少,例如从水中利用地热能不需要燃料。

  无排放

  地热能对任何形式的能源生产的环境影响最小。从地热库提取热能的过程中没有排放,这意味着其碳足迹基本上为零。地热发电厂的建设可能涉及一些排放。

  “对于在育空地区生活和工作的所有人来说,这是一个具有里程碑意义的机会。现在,北领地离实现地热热能和电力对经济、环境、原住民、纳税人和企业的潜力又近了一步。”—艾莉森汤普森

  显着节省

  使用地热能可以为房主节省大量资金。使用管道供暖和制冷的房屋每年可以减少25%到60%的能源费用,这足以在短短几年内抵消地热供暖/制冷系统的投资成本。

  可靠而丰富

  其他形式的替代能源,如太阳能和风能,不如地热能稳定和可靠。虽然风会减弱,太阳只在一天中的一部分时间照射,但地热发电是可靠且持续的,这使其成为满足基本能源需求的绝佳方式。

  地热能的缺点

  地热能的最大缺点包括初始投资成本高、只能在某些地区使用以及会造成地质不稳定。

  地热能源缺点:

  只能安装在具有地热热源的某些位置

  建造和安装的初期投资高

  有时需要将流体泵入地球,导致许多潜在问题

  有时需要排放,这可能会破坏环境

  能量输出可能随时间而变化

  仅限于某些地区

  地热发电仅在存在地热储层的世界某些地区可行。这很像天然气和其他化石燃料的充足储量仅存在于某些地区。

  高初始价格点

  那些对使用地热能源为房屋供冷和供暖感兴趣的人将不得不投资10,000至20,000美元。虽然这些成本会在大约5到10年内收回成本,但启动成本可能会非常昂贵。

  造成不稳定

  地热发电厂会造成地质不稳定。水力压裂是一种用于获取地热能的过程,它可以通过改变工厂所在土地的基本结构来引发地震。

  破坏环境的排放

  虽然地热能不会排放温室气体,但与地热发电厂的创建有关的过程会污染环境。挖掘地热井的过程通常会将温室气体排放到大气中,并且在此过程中也会排放二氧化硅等化合物。

  可持续性担忧

  虽然地热发电通常被认为是一种可持续的资源,但过度使用地热储层会耗尽它们。地热库在雨水渗入地下后重新注水,但为了使这些水库得以维持,必须小心利用它们,使使用率不超过补给率。地热发电厂必须仔细管理他们如何使用地热储层,才能真正实现可持续发展。

  最终,地热能提供清洁和可再生能源,但仅限于具有可行地热储层的地区使用。

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