地熱發(fā)電

地熱發(fā)電技術及中國地熱發(fā)電現(xiàn)狀

  當前,能源短缺和環(huán)境污染已成為制約全球可持續(xù)發(fā)展的重要問題之一。 地熱能來源于地球深處的熔融巖漿和放射性物質的衰變,是一種重要的清潔能源。自20世紀70年代以來,隨著地熱能基礎研究、勘測技術、利用技術的發(fā)展,全球地熱能利用的水平與規(guī)模大幅提高。
 
  中國地熱能資源豐富,分布范圍廣。中國政府高度重視可再生能源開發(fā)利用,一直將其作為解決資源緊缺、環(huán)境污染壓力的重要措施,2006年1月1日,正式頒布實施了《中華人民共和國可再生能源法》,相繼出臺了多項鼓勵地熱推廣的優(yōu)惠政策地熱能開發(fā)利用與相關服務產業(yè)得到快速的發(fā)展。
 
  在《國家“十二五”科學技術發(fā)展規(guī)劃》中,科學技術部對清潔能源開發(fā)研究做出了重點部署和具體安排,重點支持地熱能開發(fā)利用技術研發(fā)與轉化應用,深入推進相關領域科技合作??梢灶A見,在各方面的共同努力下,中國地熱能利用必將得到更好、更快的發(fā)展。
 
  中電聯(lián)發(fā)布電力工業(yè)十二五規(guī)劃滾動中預計2015年和2020年地熱和海洋能發(fā)電裝機分別達到1萬千瓦和5萬千瓦。
 
  一、地熱發(fā)電技術介紹
 
  地熱發(fā)電是一種利用地下熱水和蒸汽力動力源的發(fā)電技術,其原理類似于火力發(fā)電,是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變?yōu)闄C械能,然后帶動發(fā)電發(fā)電。中國利用地熱發(fā)電始于20世紀70年代初期,1970年廣東豐順建成第一座地熱試驗電站,機組功率0.01萬千瓦,隨后在河北后郝窯、廣東鄧屋、湖南灰湯、江西遂川、廣西象州、山東招遠、遼寧熊岳等地建立了地熱試驗電站。目前湖南灰湯、廣東鄧屋兩個地熱試驗電站仍在運行。中國曾一度建有10余座地熱發(fā)電站,總裝機容量達2.8萬千瓦,但由于設備老化等原因,目前縮減為約2.4萬千瓦,居世界地熱發(fā)電第18位。  按照載熱體類型、溫度、壓力和其它特性的不同,地熱發(fā)電可分為蒸汽型地熱發(fā)電和熱水型地熱發(fā)電兩大類。
 
  二、中國第一個地熱發(fā)電項目—羊八井項目
 
  羊八井地熱田位于拉薩市西北當雄縣境內,是我國正在開發(fā)利用的最大濕蒸汽田。羊八井地熱田要為淺層熱儲和北療深層熱儲淺層熱儲勘探工作始于1975年,已探明熱田面積14平方公里,平均發(fā)電能力為3.2萬千瓦。生產井井口溫度110~170℃,井口工作壓力0.3兆帕左右。北部深層熱儲區(qū)1996年10月完鉆,井深1459米,汽水混合物總量302噸/小時,井口工作溫度200℃,工作壓力1.5兆帕,單井發(fā)電能力1.5萬千瓦。羊八井地熱電廠從1977年9月第1臺0.1萬千瓦試驗機組試運行成功,裝機容量最高曾過2.5萬千瓦,目前約2.1萬千瓦,占拉薩電網總裝容量的41.5%。在冬季枯水季節(jié),地熱發(fā)電量占拉薩電網的60%,成為其主力電網之一,這緩解拉薩市電力緊缺,促進經濟發(fā)展做出了重大貢獻。     20世紀70年代,中國的中低溫地熱水發(fā)電已具備相當水平,創(chuàng)造了67℃世界低溫度發(fā)電的紀錄,但近30多年來由于市場需求等原因,這一技術沒有推廣應用。80年代起,我國開發(fā)了螺桿膨脹動力機中低溫地熱水發(fā)電技術,建立了5千瓦的試驗機組。
 
  西藏羊八井發(fā)電廠利用回收地熱水,建立了一套800千瓦螺桿膨脹動力發(fā)電機組。該發(fā)電系統(tǒng)效率已達到70-80%,在負荷較大變化范圍時,性能指標波動校小,且設備進口設計參數(shù)與地熱資源參數(shù)匹配,是目前最好的地熱水發(fā)電形式。
 
  三、中國地熱能資源利用概況 地熱能是蘊藏于地球深處的熱能。按照現(xiàn)有開發(fā)技術的可能性,地熱能資源的范圍一般的范圍一般指在地殼表層以下5000米以內巖石和地熱流體所含的熱量。
 
  中國是以中低溫為主的地熱資源大國,全國地熱資源潛力接近全球的8%。中國地熱資源遍布全國各地。據(jù)估算,中國深度2000米以內的地熱資源所含的熱能相當于2500萬億噸標準煤,初步估計可以開發(fā)其中的500億噸。中國地熱資源主要分三類:(1)高溫對流型地熱資源,主要分布在滇藏及臺灣地區(qū),其中適用于發(fā)電的高溫地熱資源較少,主要分布在藏南、川西、滇西地區(qū),可裝機潛力約為600萬千瓦:(2)中低溫對流型地熱資源,主要分布在東南沿海地區(qū)包括廣東、海南、廣西,以及江西、湖南浙江等地:(3)中低溫傳導型地熱資源,主要埋藏在華北、松遼、蘇北、四川、鄂爾多斯等地的大中型沉積盆地之中。
 
  目前,中國經正式勘察并經國士資源主管部門審批的地熱田為103處,全國已打成地熱井2000多眼,提交的B+C級可采地熱資源量每年3.3億立方米;經初步評價地地熱田214個,D+C級地熱可開采資源量每年約5億立方米。