地熱發電

地熱發電技術及中國地熱發電現狀

  當前,能源短缺和環境污染已成為制約全球可持續發展的重要問題之一。 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、利用技術的發展,全球地熱能利用的水平與規模大幅提高。
 
  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利用,一直將其作為解決資源緊缺、環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惠政策地熱能開發利用與相關服務產業得到快速的發展。
 
  在《國家“十二五”科學技術發展規劃》中,科學技術部對清潔能源開發研究做出了重點部署和具體安排,重點支持地熱能開發利用技術研發與轉化應用,深入推進相關領域科技合作。可以預見,在各方面的共同努力下,中國地熱能利用必將得到更好、更快的發展。
 
  中電聯發布電力工業十二五規劃滾動中預計2015年和2020年地熱和海洋能發電裝機分別達到1萬千瓦和5萬千瓦。
 
  一、地熱發電技術介紹
 
  地熱發電是一種利用地下熱水和蒸汽力動力源的發電技術,其原理類似于火力發電,是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變為機械能,然后帶動發電發電中國利用地熱發電始于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,地熱發電可分為蒸汽型地熱發電和熱水型地熱發電兩大類。
 
  二、中國第一個地熱發電項目—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,地熱發電量占拉薩電網的60%,成為其主力電網之一,這緩解拉薩市電力緊缺,促進經濟發展做出了重大貢獻。     20世紀70年代,中國的中低溫地熱水發電已具備相當水平,創造了67℃世界低溫度發電的紀錄,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,我國開發了螺桿膨脹動力機中低溫地熱水發電技術,建立了5千瓦的試驗機組。
 
  西藏羊八井發電廠利用回收地熱水,建立了一套800千瓦螺桿膨脹動力發電機組。該發電系統效率已達到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與地熱資源參數匹配,是目前最好的地熱水發電形式。
 
  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。按照現有開發技術的可能性,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,其中適用于發電的高溫地熱資源較少,主要分布在藏南、川西、滇西地區,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。