開採地熱能

《警醒！》菲律賓撰稿員來稿

在地球表面下，蘊藏著豐富的資源。這些資源並非金銀寶石，而是地熱，即地球內部的熱能。

地熱大都儲藏在地下的熔岩層或岩漿裡。地熱大有價值，這種能源不會污染環境，比石油、煤、天然氣和核能更加優勝。

地心的溫度由攝氏數百度至數千度不等，而每年由地心傳至地面的熱能，估計每小時達1000億兆瓦特，大大超過了全球每年耗電量的總和。地熱確實具有驚人的能量！要善用這種資源，其實殊不簡單。

地熱知多少

在某些地區，地熱較接近地面，可讓人開採利用。只要把循環水管藏在地下，再接上輸熱泵，就可把熱能輸送到室內，使房子在冬季時保持溫暖。當然，地熱還可用在其他方面。在溫泉區或地殼活動頻繁的地帶，人們也善用地熱作不同用途。例如在古羅馬時期，溫泉區都設有浴池供人沐浴。

地殼以下的地幔，溫度很高。地殼的平均厚度約35公里，比現時鑽探技術所能到達的深度還要深。幸而，地殼由好幾個大陸板塊構成，而某些地區的板塊較薄，尤其在板塊與板塊相遇之處。在這些地區，岩漿湧到較接近地面的岩層，把藏在岩層裡的水加熱。這些地下熱水通常在地面以下2到3公里，是現代鑽探技術所能到達的範圍，因而能夠開採運用。讓我們看看怎樣開採地熱。

「採」以致用

在海平面，水的沸點是攝氏100度，但在地底下，由於壓力很大，水在高溫下仍是液態。 *由地下開採出來的水，溫度高達攝氏175度以上，可以用來推動發電機。

這麼高溫的水一般出現在火山活動頻繁的地區，如太平洋火圈帶（即太平洋的活火山帶和睡火山帶）。菲律賓就是位於這個火圈帶。近年，該國開發地熱發電，成績斐然，成為全球數一數二用地熱發電的國家。全國總耗電量中，有百分之20是靠地熱發電提供的。

為了進一步了解怎樣把地熱轉化為電力，《警醒！》撰稿員參觀了菲律賓內湖省一座規模宏大的地熱發電廠，稱為馬班地熱發電廠。該廠能生產426兆瓦特電力。現在，讓我們一起看看這座發電廠怎樣運作。

參觀地熱發電廠

我們駛離主要公路後，就沿著一條雙車道直駛往發電廠。接近發電廠範圍時，在我們眼前 的是多條巨型蒸氣輸送管，由地熱井口一直延伸到發電站。在附近一帶的山丘，可以看到更多蒸氣輸送管。每隔一段管道，就有一個回路裝置，這些裝置讓巨型的管道在受熱和遇冷的時候，有足夠的空間可以膨脹和收縮。

菲律賓地熱發電廠的辦事處位於附近的村落，負責接待我們的是該廠的操作主管羅曼·聖馬利亞。他帶領我們參觀發電廠，沿途講解廠的設施。

辦事處附近是一些產熱井，羅曼說：「我們採用鑽探油井的技術去鑽探地熱，只是地熱井口的直徑比油井口大。地底下處於高熱高壓的水和蒸氣，沿著井道湧出地面，然後給導往發電站。」我們留意到不遠處有兩口井非常接近，就向導遊查問原因。導遊解釋：「兩口井其實只在地面接近，在地底下，一口井是垂直的，另一口則是按特定的方向開鑿的。這樣做跟土地成本有關，因為井口越接近，生產成本就越便宜。」

我們還想進一步了解開採過程，就問：「我們聽說這裡採用一種稱為『快速蒸化』的技術，請問這是怎麼一回事？」羅曼說：「這裡最深的一口井有3700米，水壓和水溫在這深度都十分高，但當水被引到地面時，就會由於壓力驟降而瞬間化為蒸氣，這就是『快速蒸化』的意思。」

從井口延伸的管道給連接到分離器上。在這裡，蒸氣會從水分和鹽分分離，但這時候的蒸氣，還未能用來推動發電機。羅曼解釋：「蒸氣裡仍然含有些水點，水點裡的礦物會聚積在渦輪上，令渦輪受損。所以，蒸氣經過分離器後還要通過洗滌器，才能除去蒸氣裡的水點。」

導遊把我們的注意引到一些巨型的絕緣導管上，這些導管把經過洗滌器的蒸氣輸往一公里外的發電站。輸送蒸氣途中，由於冷凝作用的緣故，仍會有水點形成，因此蒸氣需要再通過洗滌器，才可進入渦輪推動發電機。

我們隨後登上山頂，俯視整座發電廠。羅曼說：「發電廠佔地7平方公里，有102口井，63口是產熱井，其他大部分是回注井。」我們接著問：「什麼是回注井？」羅曼回答說：「我們每小時處理大量高熱的水和蒸氣，所以必須把經過分離器的水注回地下，以免破壞環境。所有從地底抽出的水，都會全部注回地下。」我們獲悉，把水注回地下有助於地熱田「復原」。

地熱發電廠對附近一帶的景觀造成什麼影響？發電廠最觸目之處就是排放出來的蒸氣。除此以外，映入眼簾的就有椰子樹和其他植物；另外，也有不少房子坐落在山谷中。看來，只要小心籌劃，地熱發電廠跟自然環境和鄰近的居民，是可以並存的。

我們參觀的發電廠採用高溫蒸氣發電。但是，研究人員最近嘗試以低於攝氏200度的流體來推動發電機，因而發展了稱為「二元循環」的技術。這種技術是以開採出來的高溫流體，把二次流體蒸發，再用來推動發電機的渦輪。

 地熱發電的利弊

地熱發電的優點很多。開發這種能源的國家能減少使用石油，舉例說，每生產10兆瓦特電力，就意味著每年省回14萬桶原油。再者，地熱能源看來取之不盡，不像其他能源那樣有短缺的危機。地熱發電並沒有造成環境污染，生產成本也比其他能源為低。

不過，地熱發電對環境也構成若干不利影響。地熱所產生的蒸氣通常含有硫化氫，高濃度時是有毒的，低濃度時則帶有刺鼻的硫磺味。但現在已有一些處理方法，能除去硫化氫。事實證明，除去硫化氫比處理礦物燃料釋出的氣體，成效更佳。另外，排放出來的蒸氣所含的微粒，可能帶有微量的砷或其他有害物質。只要把這些東西全部注回地下，危險就能減到最低。此外，地熱井的地底部分必須用鋼管和混凝土封密，以免地下水受污染。

創造主賜給人類的地球，蘊藏著豐富的珍寶，地熱能只是其中之一而已。目前，人類才開始學習怎樣運用這種能源。未來的發展無疑會讓我們看出，人類可以怎樣善用地球的資源，並且好好照顧上帝賜給我們的美麗家園。（詩篇115:16）

［腳注］

［第15頁的圖解或圖片］

（排版後的式樣，見出版物）

菲律賓馬班地熱發電廠（簡略圖）

鑽塔

↓

地熱儲集層

輸電線

↑

變壓器

↑

發電機

↑

產熱井 → 分離器 → 蒸氣 → 洗滌器 → 洗滌器 → 渦輪

↓ ↓

↑ 鹽水 → 回注井 ← 水 ← 冷卻器

↑ ↓

地熱儲集層

［圖片］

產熱井

蒸氣輸送管

發電廠

［鳴謝］

13頁工人打開蒸氣活門：Courtesy Philippine National Oil Corporation; 13頁的管道、15頁發電廠的鳥瞰圖和小圖的發電廠：Courtesy of National Power Corporation (Philippines); 15頁產熱井和蒸氣輸送管：Courtesy of Philippine Geothermal, Inc.