地热能的利弊

作为一种相对清洁和可持续的替代传统能源，地热能源在摆脱煤炭和石油等不可再生资源方面发挥了重要作用。地热能不仅丰富得令人难以置信，而且与其他流行的可再生能源相比，它的成本效益极高。

然而，与其他能源一样，地热能也有一些必须解决的缺点，比如对空气和地下水的潜在污染。尽管如此，在权衡地热能的利弊时，它显然提供了一种有吸引力的、可获得的和可靠的能源。

地热能的优点

地热能作为一种相对清洁和可再生的能源，与石油、天然气和煤炭等传统燃料相比有许多优点。

它比传统能源更清洁

地热能的提取不需要燃烧任何化石燃料，如石油、天然气或煤。正因为如此，地热能提取所产生的二氧化碳仅为传统能源的六分之一天然气发电厂这被认为是相对干净的。此外，地热能产生的含硫气体或一氧化二氮几乎为零。

地热能与煤炭的比较更令人印象深刻。平均燃煤电厂在美国，每千瓦时(kWh)的电力产生的二氧化碳是地热电厂排放的35倍。

地热能是可再生和可持续的

地热能除了生产比其他替代能源更清洁的能源外，也更具有可再生性，因此更具有可持续性。地热能背后的动力来自地核的热量，这使得地热能不仅可再生，而且几乎是无限的。事实上，据估计，美国地热资源中只有不到0.7%被开发。

从热水库中提取的地热能也被认为是可持续的，因为水可以被重新注入、重新加热和重复使用。例如，在加利福尼亚州的圣罗莎市，通过间歇泉发电厂将处理过的废水作为回注液进行回收，从而形成了一个更可持续的地热能源生产水库。

此外，随着增强型地热系统(EGS)技术的发展，对这些资源的利用将继续扩大。EGS技术是一种将水注入深部岩石以重新打开裂缝，并增加热水和蒸汽流入采油井的策略。

能源丰富

来自地核的地热能几乎可以在任何地方获得，这使得地热能极其丰富。地热储层在距离地球表面一到两英里的范围内，都可以通过钻井获得，一旦开采，就可以全天、每天使用。这与其他形式的可再生能源形成了鲜明的对比，如风能和太阳能，它们只能在理想的情况下被捕获。

它只需要很小的土地足迹

与太阳能和风能等其他可替代能源相比，地热发电厂需要相对较少的净土地来生产同样数量的电力，因为大多数主要元素都位于地下。一个地热发电厂每太瓦时(TWh)的电力可能只需要7平方英里的地面土地。要达到同样的产量，太阳能发电厂需要10到24平方英里，风力发电场需要28平方英里。

地热能具有成本效益

由于地热资源丰富且可持续性强，相对于对环境破坏更大的能源，它也是一种具有成本效益的替代能源。beplay体育官网电脑例如，间歇泉发电的售价为每千瓦时0.03美元至0.035美元。另一方面，根据2015年的一项研究，燃煤电厂的平均能源成本是每千瓦时0.04美元;与太阳能和风能等其他可再生能源相比，太阳能和风能的成本甚至更高，这两种能源的成本分别约为每千瓦时0.24美元和0.07美元。

它的支撑是持续的创新

地热能之所以引人注目，还因为不断的创新使这种能源更加丰富和可持续。一般来说，地热发电厂的发电量预计将从2020年的170亿千瓦时激增到2050年的498亿千瓦时。EGS技术的继续使用和发展也有望扩大地热能收集的地理可行性。

利用地热能产生有价值的副产品

利用地热蒸汽和热水发电会产生另一种副产品——固体废物，如锌、硫和二氧化硅。这在历史上被认为是一个缺点，因为这些材料需要在批准的地点妥善处理，这增加了将地热能转化为有用电力的成本。

幸运的是，一些可以回收和回收的有价值的副产品现在被有意提取和出售。即使是较好的固体废物产量通常也很低，不会对环境产生显著影响。beplay体育官网电脑

地热能的缺点

地热能与可再生能源较少的选择相比有许多优点，但由于财政和环境成本，如高用水量和生境退化的可能性，地热能仍有一些缺点。beplay体育官网电脑

需要很高的初始投资

地热发电厂并不需要高昂的运行和维护成本，它需要很高的初始投资——每安装千瓦大约2500美元。与此形成鲜明对比的是，风力涡轮机每千瓦约为1600美元，这使得地热能比一些替代能源更昂贵。但重要的是，新的燃煤电厂每千瓦的成本可能高达3500美元，因此，尽管地热能源的资金要求很高，但它仍然是一个具有成本效益的选择。

地热能与地震有关

地热发电厂通常通过深井注入将水重新引入热储层。这使得工厂能够处理能源生产中使用的水，同时保持资源的可持续性——重新注入的水可以重新加热和再次使用。EGS还需要向井中注水，以扩大裂缝并增加产量。

不幸的是，通过深井注水的过程与这些井附近地震活动的增加有关。这些轻微的震动通常被称为微地震，通常不被注意到。例如，美国地质调查局(USGS)记录，每年在间歇泉附近约有4000次1.0级以上的地震，其中一些高达4.5级。

生产需要大量的水

在传统地热能生产和EGS技术中，水的使用都是一个问题。在标准的地热发电厂中，水是从地下地热水库中提取的。虽然过量的水通常通过深井注入注入到油藏中，但这一过程可能导致局部地下水位的整体下降。

通过EGS从地热能发电需要消耗更多的水。这是因为钻井、打井和其他工厂基础设施、注水井增产以及其他操作工厂都需要大量的水。

会造成空气和地下水污染吗

虽然地热能对环境的破坏比钻探石油或开采煤炭要小，但利用地beplay体育官网电脑热能会导致空气和地下水质量下降。排放物主要是二氧化碳，一种温室气体，但这比化石燃料工厂生产同样数量的能源造成的损害要小得多。对地下水的影响在很大程度上是由于为了避免昂贵的设备和钻井套管上沉积固体而使用的添加剂。

更重要的是，地热水通常含有总溶解固体、氟、氯和硫酸盐，其水平超过一级和二级饮用水标准。当这些水转化为蒸汽——最终凝结并返回到地下——就会造成空气和地下水污染。如果EGS发生泄漏，污染可能达到更高的浓度。最后，地热发电厂可能会导致汞、硼和砷等元素的排放，但这些排放的影响仍在研究中。

与栖息地的改变有关

除了可能污染空气和地下水外，地热能生产还可能导致井场和发电厂附近的栖息地遭到破坏。钻探地热储层可能需要数周时间，需要重型设备、通道和其他基础设施;结果，这一过程会干扰植被、野生动物、栖息地和其他自然特征。

需要高温

一般来说，地热发电厂需要至少300华氏度的流体温度，但也可以低至210华氏度。更具体地说，利用地热能所需的温度因发电厂的类型而异。闪蒸电厂需要超过360华氏度的水温，而双循环电厂通常只需要在225华氏度到360华氏度之间的温度。

这意味着地热储藏库不仅需要在距离地球表面1到2英里的范围内，而且必须位于可以被地核岩浆加热的地方。工程师和地质学家通过钻探测试井来确定地热发电厂的可能位置。