PDF《我国地热能开发利用现状与发展》

2007 年给出的可再生能源发电的对比数字, 地热发电的利用系数在 72%―76% 之间,明显高于太阳 能(14%)、风能(21%)和生物质能(52%)等可再生 能源.地热能用来发电全年可供应

6 000 小时以上,有些 地热电站甚至高达

8 000 小时,同样地热能用来提供冷、 热负荷也非常稳定. 发展地热能对我国经济社会的发展具有重要的战略 意义,可以从以下4个方面来阐述. (1)在城镇建筑节能方面,浅层地热及地源热泵技 术与系统,在地热资源相对丰富的地区,可以很大程度 替代传统市政供暖系统,作为城镇居民供热采暖的能量 来源.目前我国北方大部分地区,冬季烧煤供暖,雾霾 天气长期存在,严重影响居民的生活质量和身体状况, 如果采用地热供暖,则可以大幅缓解雾霾问题,还大家 一片纯净的蓝天. (2)从分布式电力方面来说,在有条件的地区利 用中高温水热型地热资源建设分布型地热电站,降低对 传统化石燃料发电的依赖以及减少化石燃料的使用量, 减少由于化石燃料使用带来的环境问题,可为煤炭等传 统资源相对贫乏的地区提供电力来源,带动当地经济发 展;

同时,大量开发我国优质地热资源,可缩短我国地 热资源的开发利用与世界其他国家的差距. (3)虽然我国地热能直接利用世界第一,但是利 用效率不高.事实上,地热制冷、地热采暖、地源热泵 等的各项技术对温度的要求各不相同,如果通过地热资 源梯级利用就可以将各项技术有机结合起来,形成一个 地热梯级利用的链条,使地热资源综合利用率达到最大 化.地热梯级利用的推广可以优化产业布局,帮助企业 做好能源结构转型,提高地热资源的利用效率,形成一 系列围绕着地热资源的产业链,对我国调整能源结构、 图1我国地热能资源的分布图 [1] 院刊

201 促进经济发展、实现城镇化战略等有重要的意义. (4)地热资源的综合开发利用经多年实践表明,其 社会、经济和环境效益均非常显著,它能促进地热能利 用相关的装备制造产业的发展;

也能建立新的建筑用能 供应体系,带动新的能源服务业的发展,带动智能电网 相关设备与技术的发展.

2 国内外地热能技术研究与应用的现状和发展 2.1 地热能技术发展现状 2.1.1 地热发电技术 由于地热资源种类繁多,地热发电的方式有多种. 温度比较高的蒸汽热田采用直接蒸汽发电,美国盖瑟斯 地热电站就是采用这种方式.中温热水型地热田可以采 用扩容(闪蒸)发电或者双工质(中间介质)发电. 双工质发电是全球装机台数最多的一种地热发电方 式.截至

2014 年底,全球地热双工质发电总装机容量 已达

1 790 兆瓦,占全球地热发电总装机容量的 12%, 比2009 年底的

1 178 兆瓦(占当时总量的11%)增加了 52%.全球共有双工质发电机组

286 台,占地热发电机组 的46.7%. 双工质循环技术主要应用 ORC 循环,以色列、美 国在该项技术上具有优势.自20 世纪

80 年代中期, Kalina 循环也被引入地热双工质发电系统之中,美国、 意大利、德国的地热电站都相继采用了该种循环方式. 相对于 ORC 循环,Kalina 循环利用改变混合工质成分浓 度的方法,使循环整体上与热源和冷源有较好的匹配关 系,提高了循环效率.目前澳大利亚正在计划把 Kalina 循环应用于增强地热系统中. 2.1.2 地热直接利用技术 地源热泵在地热直接利用领域中应用最为广泛.地 源热泵技术问世于1912 年的瑞士,1948 年这项技术才引 起人们的关注.1974 年以来,随着能源危机和环境问题 日益严重,人们更重视以低温地热能为能源的地源热泵 系统的研究.目前,地源热泵已在北美、欧洲等地广泛 应用,技术也日趋成熟.美国正在实现每年安装