用戶王新四

運氣好，是可以用地球地熱來發電的。一般來說，沿地層的深度方向，每增加100m，溫度會升高1℃，不同區域會有變化，但幅度不大。要把地層地熱資源帶到地面，一般用水作為介質。所以，要到高溫區域，超過100℃，可能要鑽孔10多千米。鑽孔深度越大，摩擦阻、扭矩要求越大，目前，鑽到5千米已極為困難。同時，隨著深度的增加，造價也程幾何級數上升，經濟上划不來。所以，現階段，只有極少部分地熱資源埋深淺的區域可能用來發電。您說是這個理嗎？

周博士

地球地底下1000到6000℃的高溫物質為什麼沒拿來發電？

為什麼不把地球地底下的高溫物質用來發電？首先，肯定不是我們不願意將其加以利用；其次，那些位於地底980千米之下的高溫物質本身，理論上應該也可以通過一些技術手段實現發電。但是，迄今為止，還並沒有哪個國家、又或是哪個人可以完成這一能量轉換過程。那麼，地球地底下1000到6000℃的高溫物質都處於什麼位置，為什麼我們人類無法將其利用起來轉化為電能？

地底下1000到6000℃的高溫物質在哪裡

放眼整個太陽系的類地行星，地球無疑是其中密度、質量和直徑最大的一個。倘若你對地球的內部結構有所瞭解，便會知道從地表到地心，分別是地殼、地幔和地核。而那些地底下1000到6000℃的高溫物質，便處於地幔和地核區域。

這些區域中的物質形態複雜，有熔融物質、液態物質，也有固態物質，它們的溫度都達到了數千攝氏度。在地球所有內部組成部分中，地幔是質量和體積最大的一層，其厚度大約在2900千米左右。地幔這一層的溫度特別高，最低1000℃到最高3000℃。

如果你對這樣的溫度沒什麼概念，大概就是能夠把我們覺得很堅硬的岩石都融化的那種溫度。雖然地幔的局部區域存在熔融狀態的物質，但這裡的物質整體上還是具有可塑性，並沒有因為高溫就保持液體狀態的它們，通常呈現為可塑性固態。

而溫度可以達到6000℃的地方，則位於地球的地核（平均厚度在3400公里左右）。並且，地核的每一層在物質狀態上又有所不同，位於大約2080公里厚的外地核中的物質，主要是由可以流動的液態物質填充；而其大約1250公里的固態球心，則主要由鎳和鐵等金屬物質元素組成。

用980千米之下的高溫物質發電和地熱能不同

既然地底980千米之下存在的物質都擁有如此高的溫度，那麼，為什麼沒有人將其利用起來發電呢？首先，從操作的難易度來說，這些溫度達到1000℃以上的區域，高溫和高壓是同時存在的。

比如，地幔中的壓力就達到了50萬到150萬個大氣壓，這樣的氣壓環境會導致物質的熔點變高。雖然，地核中物質的溫度可以達到6000℃，但其中心壓力更是達到了350萬個大氣壓。這樣的極端高溫高壓環境，對於時間較短的作用力來說，它的硬度超越了鋼鐵。

其次，就我們人類目前的科學技術來說，暫時也沒有什麼作業工具，可以深入到地球內部的這些高溫區域。而且，從發電成本來說，這樣的取材方式明顯不如目前被廣泛運用的水力發電和風力發電更低。所以，不管是從客觀條件、現有水平，還是發電耗費的成本來說，將地底下980千米處的高溫物質用來發電，至少在目前來看還並不現實。

這個時候可能有的人會提出質疑了，地熱能不就是從地球地殼抽取出的天然熱能，為什麼這些會導致火山爆發的熔岩就能被利用起來？這個問題的答案其實很簡單。從深度這個角度來說，地殼位於地球內部的最外層，距離地面只有1到5公里左右。此時的熱力已經被轉移到距離地面很接近的地方，而被高溫熔岩加熱了的地下水會滲出地面。

從地熱能的分佈來說，主要集中在火山和地震的多發區，倘若要對地球每年傳遞到地面的熱能進行數值體現，那麼大約是在100PW·h。而地熱能便是從這些熱源中直接提取能量，只要我們的提取速度慢於其補充速度，地熱能便是一種可再生的資源。這樣的方式在操作層面來說相對更簡單，包括髮電成本也在可控範圍之內。

容易控制和轉換的電能廣泛應用於各領域

在我們每個人的日常生活中，電能都扮演著尤為重要的角色，照明、通信和動力等各大領域。包括科學技術的發展和社會經濟的飛躍，其實都離不開電能的突出貢獻。而大家平時生活中用到的電能，則主要都是通過其他能量形成轉換而來。

相信很多人都知道，水力發電、熱能發電、原子能發電、風力發電這幾種主要的能量轉換方式。千瓦時（kW·h）或焦耳（J)都是電能的單位，電能也可以通過公式 W =P·t = U·I·t 來計算，而1度(電) = 1 kW · h = 3.6 ×10^6 J。當耗能或供能元件的功率為1000 W時，消耗或發出的電能量會達到每小時1度。

任何類型的發電，本質上都不過是其他能源形式，在通過發電動力裝置的工作之後轉換為了電能。比如，風能、海洋能、水能和地熱能等能源形式，而且，目前人類使用的其他能源大多為可再生資源，而並存儲量越來越小的化石燃料。截至目前，世界各地都主要使用的發電形式有三種，它們分別是核能發電、水力發電和火力發電。

而哪一種發電方式佔比更高，則存在明顯的地區差異性。比如，日本和德國60%的電能都是通過火力發電的方式獲取，而法國和瑞士則分別主要採用核能發電和水力發電的方式。中國是一個人口大國，這片土地全年的發電量佔據了全世界總髮電量的四分之一左右，近14億的龐大人口數量依然實現了全民通電的現狀。

悟空科學

再說一下正常情況下的地熱能源，我們所說的地熱能源其實是指地幔以及地殼的熱量，地慢熱量可以輕鬆達到1000度以上，而地核甚至可以達到6000度。如此高熱的能源我們根本就夠不著，因為地幔以上的地殼平均厚度將近20公里，大陸地殼更是在35公里以上，雖然現在地質勘探技術已經非常成熟，但是要穿過這麼遠的距離還是一個技術壁壘，成本與風險都非常高。

即便未來有一天設備能夠穿過此深度，但是在熱量獲取上也力不從心，因為當前人類所能開發的材料當中，很少有普通材質能克服千度以上的高溫。比如，鐵的熔點溫度在1400度左右，但未達到熔點之前，不代表不會變軟。雖然人類當前也能開發出高熔點材料，比如鈦合金，熔點可以達到4000度以上，但是開發成本與獲得能源不成正比。

地理有意思

答：這叫地熱發電，其原理和火力發電一樣，只是熱源不同而已；目前地熱發電主要受技術條件的限制，導致發電成本高，技術難度大，熱電轉化效率低，風險大、地域限制等等，使得地熱發電還沒有達到大規模應用。

地熱能

在地球內部，有著取之不盡、用之不竭的熱能，比如地殼之下10公里處，就有接近200℃的溫度，而在地幔之中，溫度達到了1000~3000℃，在地球中心處，溫度更是高達6000℃，比太陽表面溫度還略高。

地球內部之所以能保持數十億年的高溫，主要是因為地球內部的放射性元素髮生衰變，持續釋放了大量能量，將來還會持續數十億年的時間。

那麼我們能利用地球內部的熱量來發電，然後解決人類的能源危機嗎？比如在火山口建立發電廠，然後利用火山口的熱能來發電。

理論上是完全可以的，目前的地熱發電技術，就是對地熱能的利用方式之一，地熱發電沒有火力發電那樣的廢物排放，也不像水力發電那樣影響生態環境，地熱發電可以說是非常理想的清潔能源之一。

地熱發電

地球由地殼、地幔和地核組成，在陸地上，地殼的平均厚度高達40公里，地幔的平均厚度有2865公里，地幔處的溫度雖然很高，但是壓力高達10萬個大氣壓以上，根本無法進行直接利用，更別說壓力和溫度更高的地核了。

只有在地殼內，有些地方特殊的地質結構，使得地幔中的熱能被傳送到接近地面的地方，比如地下水在接近地下高溫熔岩時，會變為水蒸氣輸送到地面，有些則形成溫泉，我們就可以直接加以利用。

目前，地熱發電的原理，是把水注入到岩層當中，利用地熱能產生高溫蒸汽，然後再把高溫蒸汽抽出來交換熱量進行發電，實現熱能向電能的轉換。

我國在喜馬拉雅山地帶，以及臺灣地區都有相應的地熱發電廠，比如西藏就有著名的羊八井地熱電站，建設於1977年，至今還在為西藏人民提供源源不斷的電力。

目前全世界有超過150座的地熱發電廠，而且近年來隨著化石燃料成本的提高，地熱發電的建設也在增速，預計未來全球地熱發電能佔總電量的10%以上，成為人類能源的重要支柱之一。

地熱發電缺點

目前，全世界的地熱發電技術處於初級階段，還有很多問題等待完善和解決，比如：

（1）地域限制

很多地熱發電廠需要建設在火山活動頻繁的地區，雖然一些新型熱發電技術比如“熱幹巖過程法”，可以不受地域限制，但是需要把水注入地下5公里深處，建設成本大大增加。

（2）建設成本高

地熱能的開採需要鑽深井，這會耗費大量的金剛石鑽頭，而金剛石鑽頭是非常昂貴的，建設初期的投入成本非常高。

（3）轉換效率低

由於只能在地殼中利用地熱能，所以無法把水加熱到火電廠那樣的高溫高壓，這使得地熱發電中對熱能的利用效率很低。

（4）風險大

由於地熱能開採的最佳場合，是火山活動頻繁的地區，所以在這裡建設地熱發電廠，也有一定的風險，說不定哪天就地震或者火山爆發了。

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艾伯史密斯

地熱能是一種儘可能接近完美的可再生能源。它幾乎不含碳，不排放大量有毒氣體或產生放射性廢物，不需要砍伐原始森林，不佔用大量空間，由地球的自然熱量補充。它也是目前可用的成本最低的發電來源之一。沒有其他可再生能源能與地熱能的優點相媲美。 那為什麼不擴大利用呢？ 因為一開始就沒有太多。 雖然風能和太陽能等可再生能源幾乎在任何地方或多或少都可以開發，但高溫地熱資源只有在高熱流量和有利水文條件同時存在的情況下才能找到，這些巧合只發生在少數幾個地方，偶爾也發生在主要能源消耗中心附近。

地熱開發並沒有因為技術困難而受阻。地熱發電是一項已經存在了一個多世紀的成熟技術(第一個商業地熱發電廠於1911年在意大利的拉爾代羅建成)。問題是，世界上很大一部分地區根本沒有支持發電所需的高溫資源。 只有小國才能以主要能源形式“開發地熱”。地熱資源相對豐富的三個大國中，目前沒有一個國家用地熱能源滿足其電力需求的一小部分以上(意大利滿足1.5%，美國滿足0.3%，日本僅滿足0.1%)。

高溫資源短缺是過去幾十年地熱增長跟不上風能和太陽能的主要原因之一。 導致地熱增長緩慢的另一個因素是地熱田沒有多少可用的能源。一些地熱井輸送的能量與油井一樣多。但是地熱田僅覆蓋只有幾十平方公里，而油田覆蓋數萬平方公里。由於這種巨大的分佈差異，地熱能不夠用。 地熱的另一個缺點是地熱不能被輸送。它必須在它被發現的地方使用，而且它經常被發現離消費中心太遠而不能被使用。出於這個原因，安第斯山脈、堪察加半島和印度尼西亞等地的地熱資源仍未得到充分開發。地熱田一般是風景區或地質保護區，就地不宜建發電廠。

另一個原因是地熱很難開採。安裝太陽能電池板或陸上風力渦輪機是一項相對簡單的任務，但與石油和天然氣一樣，地熱需要勘探鑽井和測試來確認資源的存在，需要更多鑽井和測試來確定規模和生產率，最終需要一個專門為資源量身定製的井場和發電廠。所有這些都需要時間和金錢，並且涉及風險，通常投資者會迴避風險，如果他們能夠避免的話。 然而地熱有一個優勢，至少在某種程度上抵消了它的缺點——成本。人們普遍認為地熱發電的水平化成本即使不是最低的，也是比較低的。地熱的水平成本低於風能、太陽能、小型水電和核能。

可持續性並不是永遠的，它只需要足夠長的時間，就能讓後代找到替代資源的東西。 這就是地熱能，一種廉價、低碳、環保、可再生的能源，很遺憾沒有太多。

軍機處留級大學士

能是能，但是你要挖幾千米深，用上千億去建一個熱量發電廠和大把大把錢維護，賣幾十塊一度電才能回本。用這些錢建核電站、水電站、火電站賣幾毛錢的電不更好賣？而且掙錢更多不香嗎？

劉秀的秀

有地熱發電機啊。冰島貌似就一直在用。但這個東東不是所有國家地區都可以用。因為除了一些火山地熱資源比較多的地方以外，其它地區使用的成本非常高，效率也不夠。

地熱發電是利用地下熱水和蒸汽為動力源的一種新型發電技術。其基本原理與火力發電類似，也是根據能量轉換原理，首先把地熱能轉換為機械能，再把機械能轉換為電能。那麼，如果沒有火山或者地熱資源的地方要使用地熱發電，就得鑽井，深入地核到達岩漿才行。成本高到無法想象，即使不計成本鑽下去了，熱量、蒸汽也傳不上來啊。

即使在有火山或者地熱資源的地方，也不是都能用得了，要考慮水源問題。比如日本就幾乎不用，雖然日本火山很多，但水源少，海水不能用的呢。

我國從1970年開始，陸續在廣東豐順、河北懷來、江西宜春等地建設了中低溫地熱發電站。從1977年開始，我國陸續在西藏地區建設了中高溫地熱發電站。但由於經濟效益和長期穩定運行等方面的問題，目前僅有幾座機組保存下來。比如西藏羊八井地熱電站。1977 年至 2011 年底，累計發電 26.79 億千瓦時，與燃煤電廠相比節約標準煤 88.4 萬噸，減少 CO2 排放量 318 萬噸，為西藏的經濟建設和環境保護做出了重要貢獻。

劍139790523

我們的地球是一個半徑6371km的岩石金屬星球，雖然從太空拍攝的地球呈現完美的球形，但事實上地球形狀有點像一個水蜜桃

在地球內部存在著岩漿等高溫流體，-10公里處溫度接近200℃，但前蘇聯當年費盡心思打下的科拉超深鑽孔也不過-11公里多一點，因此利用這個深度的熱能並不容易。

位於地殼之下的地幔層平均溫度達到了驚人的3000℃，而核心區域的放射性元素衰變帶來的巨量熱能將地核溫度長時間保持在了6000℃左右，而且理論地核區域還是處於失重狀態下的特殊區域。

在一些特殊地質構造的區域中，來自深層次地幔的熱能傳導到了地殼進而加熱了某一區域的地表，我們熟知的溫泉就是“特殊構造”的外在表現之一，如果地熱區範圍內沒有水資源，那麼人類就可以通過打孔然後注水的方法獲得蒸汽，這些蒸汽會推動轉子進而產生電流。

我國西藏和臺灣的一些地熱區都建有地熱發電站，但總體而言地熱發電還只是現有發電方式的一種補充，而且地熱發電站的建造和維護也是一項投資巨大的工程，同時發電站所處的地熱區還有地震的風險。

總體來說地熱發電的前景遠不如風能太陽能甚至潮汐能，而以上這些發電方式在未來的可控核聚變反應堆面前都是渣渣。

2050年左右可控核聚變反應堆研製成功後，地球上豐富的氫元素將在高溫高壓下持續進行可控核聚變反應，初步預計可控核聚變實現後的人類在數百萬乃至上千萬年內都不用擔心能源危機。

宇宙觀察記錄

地底下的高溫能源，我們現在能夠利用的也僅僅是地熱資源。地熱資源不僅是一種可以供發電、供暖的清潔能源，而且還可以提取部分鹵素和鹽類作為工業原料，另外還可以用作保健康復，可謂功能強大、安全可靠，還不會對環境產生汙染，受到世界各國越來越廣泛的應用。

從地熱能的產生原理來看，它是由地球內部熔融岩漿以及放射性物質衰變作為能量來源，在地球板塊構造邊緣逐漸聚集和存儲，具有較高溫度和壓力的資源。從地熱能的組成看，包括地熱水汽資源、地熱壓力資源、乾熱巖和熔岩4大類。

從目前世界各國對地熱能的開發利用來看，還都處於初級階段，也就是說利用的大多還是地熱水汽資源，雖然地熱蒸汽比較容易被開發利用，但它的儲量很少，僅佔已探明地熱資源總量的千分之五左右。對於地壓、熔岩、乾熱巖這些富含更高、更大能量的資源利用，可惜目前都還在理論探索階段。

目前，世界上一些國家已經把建設地熱發電站，作為利用地熱水汽資源的一種重要方式，全球已經建設完成150多座。利用地熱發電，主要就是利用地下熱水和蒸汽作為動力源，基本原理與火力發電類似，都是把熱能轉換成為機械能，再把機械能轉換成電能。與傳統火力發電相比，地熱發電具有無汙染、投入少、成本低等特點。相信隨著科學技術的發展，我們對4大類的地熱資源的開發利用能力肯定會越來越高，地熱發電規模勢必也會越來越大，屆時的地球能源危機一定大大緩解。

優美生態環境保衛者

地熱能是指貯存在地球內部的熱，嚴格地說，地熱能不是一種“可再生的”資源，而是一種像石油一樣，可開採的能源，最終的可回採量將依賴於所採用的技術。將水(傳熱介質)重新注回到含水層中可以提高再生的性能，因為這使含水層不枯竭。

然而在這個問題上沒有明確的結論，因為有相當一部分地熱點可採用某種方式進行開發，讓提取的熱量等於自然不斷補充的熱量。實事求是地講，任何情況下，即使從技術上來說地熱能不是可再生能源，但全球地熱資源潛量十分巨大，因此問題不在於資源規模的大小，而在於是否有適合的技術將這些資源經濟開發出來。

我國地熱資源比較豐富，全國已發現的天然溫泉和部分鑽孔、礦井等所揭露的水熱活動區有 2 500 多處，其分佈主要集中在東部沿海各省和西南部的西藏自治區、雲南省西部及四川省西部等地，形成了分別屬於環太平洋地熱帶和藏滇地熱帶的兩個地熱帶。環太平洋地熱帶包括我國臺灣、福建、廣東及遼東半島，其高溫地熱田主要分佈在臺灣省，其餘諸省則多屬 150 ℃以下的中溫熱水型地熱田。通過鑽井能很好的將地熱資源運用到生活中最終服務於人類。

1、地熱發電：

地熱發電成本多數情況下比水電、火電、核電要低，設備的利用時間長，建廠投資一般都低於水電站，且不受降雨和季節變化的影響，發電穩定，可以大大減少環境汙染。對於具有高溫地熱資源的地域，地熱發電是地熱利用的首選方式。目前地熱電站利用的載熱體主要是地下的天然蒸汽和熱水。

2、地熱採暖與製冷：

地熱採暖初投資較高，但總成本只相當於燃油鍋爐供暖的四分之一，無汙染，可晝夜供熱水。同時還可節省能源、運輸和佔地等，經濟、社會效益明顯，是一種比較理想的採暖能源。除用於生活取暖外，通常還可利用地熱給工廠供熱，乾燥穀物和加工食品，作為硅藻土生產、木材、造紙、製革、紡織、釀酒、製糖等生產過程的熱源等。我國利用地熱供暖和供熱水發展非常迅速，在京津地區已成為地熱利用中最普遍的方式。

3、地熱用於工農業生產：

地熱水廣泛應用於紡織、印染、製革、造紙、蔬菜脫水等領域。使用地熱水印染、繅絲可以使產品的色澤鮮豔，著色率高，手感柔軟，富有彈性。在生產過程中，由於節省了軟化水處理費，也相應降低了產品的生產成本。

4、地熱用於醫療保健：

地熱在醫療領域的應用有著誘人的前景，目前熱礦水就被視為一種寶貴的資源。地熱水從很深的地下提取到地面，常含有一些特殊的化學元素，從而使它具有一定的醫療效果。如合碳酸的礦泉水可調節胃酸、平衡人體酸鹼度;含鐵礦泉水可治療缺鐵貧血症;氫泉、硫水氫泉洗浴可治療神經衰弱、皮膚病和關節炎等。

關鍵字: 發電 科學 地層