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地热发电:历史、技术与应用

【摘要】:1904年,意大利人在拉德瑞罗地热田建立世界上第一座地热发电站,功率为550瓦,开地热能利用之先河。其后,意大利的地热发电发展到50多万千瓦。本系统技术成熟、运行安全可靠,是地热发电的主要形式。西藏羊八井地热电站采用的便是这种形式。它以低沸点有机物为工质,使工质在流动系统中从地热流体中获得热量,并产生有机质蒸汽,进而推动汽轮机旋转,带动发电机发电。

1904年,意大利人在拉德瑞罗地热田建立世界上第一座地热发电站功率为550瓦,开地热能利用之先河。其后,意大利的地热发电发展到50多万千瓦。

到20世纪80年代末,全世界运行的地热电站,其发电功率每年已超过500万千瓦,1995年达到680万千瓦,年增16%。中国最著名的地热电站,是西藏的羊八井地热电站,装机容量2.5万千瓦。

地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术。其基本原理与火力发电类似,也是根据能量转换原理,首先把地热能转换为机械能,再把机械能转换为电能。地热发电系统主要有四种:

地热蒸汽发电系统利用地热蒸汽推动汽轮机运转,产生电能。本系统技术成熟、运行安全可靠,是地热发电的主要形式。西藏羊八井地热电站采用的便是这种形式。(www.chuimin.cn)

双循环发电系统也称有机工质朗肯循环系统。它以低沸点有机物为工质,使工质在流动系统中从地热流体中获得热量,并产生有机质蒸汽,进而推动汽轮机旋转,带动发电机发电。

全流发电系统本系统将地热井口的全部流体,包括所有的蒸汽、热水、不凝气体及化学物质等,不经处理直接送进全流动力机械中膨胀做功,其后排放或收集到凝汽器中。这种形式可以充分利用地热流体的全部能量,但技术上有一定的难度,尚在攻关。

干热岩发电系统利用地下干热岩体发电的设想,是美国人莫顿和史密斯于1970年提出的。1972年,他们在新墨西哥州北部打了两口约4000米的深斜井,从一口井中将冷水注入到干热岩体,从另一口井取出自岩体加热产生的蒸汽,功率达2300千瓦。进行干热岩发电研究的还有日本、英国、法国、德国和俄罗斯,但迄今尚无大规模应用。