开采地热能

《警醒！》菲律宾撰稿员来稿

在地球表面下，蕴藏着丰富的资源。这些资源并非金银宝石，而是地热，即地球内部的热能。

地热大都储藏在地下的熔岩层或岩浆里。地热大有价值，这种能源不会污染环境，比石油、煤、天然气和核能更加优胜。

地心的温度由摄氏数百度至数千度不等，而每年由地心传至地面的热能，估计每小时达1000亿兆瓦特，大大超过了全球每年耗电量的总和。地热确实具有惊人的能量！要善用这种资源，其实殊不简单。

地热知多少

在某些地区，地热较接近地面，可让人开采利用。只要把循环水管藏在地下，再接上输热泵，就可把热能输送到室内，使房子在冬季时保持温暖。当然，地热还可用在其他方面。在温泉区或地壳活动频繁的地带，人们也善用地热作不同用途。例如在古罗马时期，温泉区都设有浴池供人沐浴。

地壳以下的地幔，温度很高。地壳的平均厚度约35公里，比现时钻探技术所能到达的深度还要深。幸而，地壳由好几个大陆板块构成，而某些地区的板块较薄，尤其在板块与板块相遇之处。在这些地区，岩浆涌到较接近地面的岩层，把藏在岩层里的水加热。这些地下热水通常在地面以下2到3公里，是现代钻探技术所能到达的范围，因而能够开采运用。让我们看看怎样开采地热。

“采”以致用

在海平面，水的沸点是摄氏100度，但在地底下，由于压力很大，水在高温下仍是液态。 *由地下开采出来的水，温度高达摄氏175度以上，可以用来推动发电机。

这么高温的水一般出现在火山活动频繁的地区，如太平洋火圈带（即太平洋的活火山带和睡火山带）。菲律宾就是位于这个火圈带。近年，该国开发地热发电，成绩斐然，成为全球数一数二用地热发电的国家。全国总耗电量中，有百分之20是靠地热发电提供的。

为了进一步了解怎样把地热转化为电力，《警醒！》撰稿员参观了菲律宾内湖省一座规模宏大的地热发电厂，称为马班地热发电厂。该厂能生产426兆瓦特电力。现在，让我们一起看看这座发电厂怎样运作。

参观地热发电厂

我们驶离主要公路后，就沿着一条双车道直驶往发电厂。接近发电厂范围时，在我们眼前 的是多条巨型蒸气输送管，由地热井口一直延伸到发电站。在附近一带的山丘，可以看到更多蒸气输送管。每隔一段管道，就有一个回路装置，这些装置让巨型的管道在受热和遇冷的时候，有足够的空间可以膨胀和收缩。

菲律宾地热发电厂的办事处位于附近的村落，负责接待我们的是该厂的操作主管罗曼·圣马利亚。他带领我们参观发电厂，沿途讲解厂的设施。

办事处附近是一些产热井，罗曼说：“我们采用钻探油井的技术去钻探地热，只是地热井口的直径比油井口大。地底下处于高热高压的水和蒸气，沿着井道涌出地面，然后给导往发电站。”我们留意到不远处有两口井非常接近，就向导游查问原因。导游解释：“两口井其实只在地面接近，在地底下，一口井是垂直的，另一口则是按特定的方向开凿的。这样做跟土地成本有关，因为井口越接近，生产成本就越便宜。”

我们还想进一步了解开采过程，就问：“我们听说这里采用一种称为‘快速蒸化’的技术，请问这是怎么一回事？”罗曼说：“这里最深的一口井有3700米，水压和水温在这深度都十分高，但当水被引到地面时，就会由于压力骤降而瞬间化为蒸气，这就是‘快速蒸化’的意思。”

从井口延伸的管道给连接到分离器上。在这里，蒸气会从水分和盐分分离，但这时候的蒸气，还未能用来推动发电机。罗曼解释：“蒸气里仍然含有些水点，水点里的矿物会聚积在涡轮上，令涡轮受损。所以，蒸气经过分离器后还要通过洗涤器，才能除去蒸气里的水点。”

导游把我们的注意引到一些巨型的绝缘导管上，这些导管把经过洗涤器的蒸气输往一公里外的发电站。输送蒸气途中，由于冷凝作用的缘故，仍会有水点形成，因此蒸气需要再通过洗涤器，才可进入涡轮推动发电机。

我们随后登上山顶，俯视整座发电厂。罗曼说：“发电厂占地7平方公里，有102口井，63口是产热井，其他大部分是回注井。”我们接着问：“什么是回注井？”罗曼回答说：“我们每小时处理大量高热的水和蒸气，所以必须把经过分离器的水注回地下，以免破坏环境。所有从地底抽出的水，都会全部注回地下。”我们获悉，把水注回地下有助于地热田“复原”。

地热发电厂对附近一带的景观造成什么影响？发电厂最触目之处就是排放出来的蒸气。除此以外，映入眼帘的就有椰子树和其他植物；另外，也有不少房子坐落在山谷中。看来，只要小心筹划，地热发电厂跟自然环境和邻近的居民，是可以并存的。

我们参观的发电厂采用高温蒸气发电。但是，研究人员最近尝试以低于摄氏200度的流体来推动发电机，因而发展了称为“二元循环”的技术。这种技术是以开采出来的高温流体，把二次流体蒸发，再用来推动发电机的涡轮。

 地热发电的利弊

地热发电的优点很多。开发这种能源的国家能减少使用石油，举例说，每生产10兆瓦特电力，就意味着每年省回14万桶原油。再者，地热能源看来取之不尽，不像其他能源那样有短缺的危机。地热发电并没有造成环境污染，生产成本也比其他能源为低。

不过，地热发电对环境也构成若干不利影响。地热所产生的蒸气通常含有硫化氢，高浓度时是有毒的，低浓度时则带有刺鼻的硫磺味。但现在已有一些处理方法，能除去硫化氢。事实证明，除去硫化氢比处理矿物燃料释出的气体，成效更佳。另外，排放出来的蒸气所含的微粒，可能带有微量的砷或其他有害物质。只要把这些东西全部注回地下，危险就能减到最低。此外，地热井的地底部分必须用钢管和混凝土封密，以免地下水受污染。

创造主赐给人类的地球，蕴藏着丰富的珍宝，地热能只是其中之一而已。目前，人类才开始学习怎样运用这种能源。未来的发展无疑会让我们看出，人类可以怎样善用地球的资源，并且好好照顾上帝赐给我们的美丽家园。（诗篇115:16）

［脚注］

［第15页的图解或图片］

（排版后的式样，见出版物）

菲律宾马班地热发电厂（简略图）

钻塔

↓

地热储集层

输电线

↑

变压器

↑

发电机

↑

产热井 → 分离器 → 蒸气 → 洗涤器 → 洗涤器 → 涡轮

↓ ↓

↑ 盐水 → 回注井 ← 水 ← 冷却器

↑ ↓

地热储集层

［图片］

产热井

蒸气输送管

发电厂

［鸣谢］

13页工人打开蒸气活门：Courtesy Philippine National Oil Corporation; 13页的管道、15页发电厂的鸟瞰图和小图的发电厂：Courtesy of National Power Corporation (Philippines); 15页产热井和蒸气输送管：Courtesy of Philippine Geothermal, Inc.