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地熱發電技術主要分為哪幾類?

2020-01-03科學
影響地熱發電的關鍵因素-地大熱能

地大熱能: 影響地熱發電的關鍵因素包括地熱的溫度、流量、載體類別和水質條件,以及當地的氣候環境、地質條件和政策因素等。因素不同,適用的地熱發電技術以及地熱電站的最佳設計、發電效率和經濟收益等均會改變。

地熱溫度

地熱溫度地熱溫度越高,越容易實作發電,且單位流量地熱流體的發電量更多,發電效率更高,發電收益也一般更好。

地熱流量

地熱流量地熱流體的流量越多,地熱電站的規模越大,越有利於降低系統的單位投資成本,提升經濟收益,流量大的地熱資源具有更大的開發價值。

載體類別

載體類別地熱流體的載體類別即幹蒸汽、汽液混合物和熱水,對發電技術選取有顯著影響。幹蒸汽和幹度較高的汽液混合物可直接采用水蒸氣朗肯迴圈進行發電,幹度較低的汽液混合物一般需要選取閃蒸迴圈或全流發電系統進行發電,而當地熱流體為熱水時,一般只能采用雙迴圈發電系統。地熱流體的載體類別不同,其釋熱特性、換熱效能和單位流量的發電量等均會因此迥異,導致地熱電站的最佳設計與熱經濟效能產生明顯差別。另外,當熱源流體的溫度、壓力與質素流量相同時,地熱流體的幹度越高,則其攜帶的熱量越多,這是因為蒸汽冷凝會釋放大量的熱;而且高幹度蒸汽可以與更低成本的水蒸氣朗肯迴圈或閃蒸迴圈聯用,有利於降低發電成本,從而獲得更好的經濟收益。

水質條件

水質條件地熱流體一般富含矽酸鹽鈣、硫酸鈣、碳酸鈣和溶解氧等物質,存在結垢和腐蝕的可能性。若地熱流體的礦化度較高,某些固體物質超過其飽和度時就會發生結垢,導致換熱器和汽輪機的效能急劇惡化,甚至是威脅地熱電站的安全執行。為避免結垢,地熱流體的回註溫度一般要不低於70℃,這意味著單位流量地熱水的發電量會顯著減少,發電效率降低而發電成本升高。

氣候環境

氣候環境當地的氣候環境包括環境氣溫、水資源豐沛程度等,也是影響地熱開發的重要因素。環境氣溫影響發電系統的冷源溫度,環境氣溫越低,冷熱源的溫差越大,發電效率會越高。水資源豐沛程度不僅直接決定了是否適合進行地熱開采,還決定了地熱電站的冷卻方式選取。水資源豐沛地區可選用水冷方式,而水資源缺乏地區一般只能選用空冷方式。水冷方式可以實作更低的冷凝溫度,有利於增大發電效率和經濟收益;而空冷方式更加節水且適用於冬季極低氣溫的情景,適用性強,但其冷凝溫度更高,會降低發電效率和經濟收益。

地質條件

地質條件地質條件涵蓋地熱田的地形、地貌、埋藏深度、地質結構復雜程度、孔隙率和儲水量等要素,對地熱井的勘測、施工、執行維護和地熱水回註有顯著影響。埋藏淺、水量大、地質穩定、成井率高、回註容易的地熱田更受關註。中國的高溫地熱主要位於西南等山脈地區,開采難度大,是中國地熱發電開發的關鍵阻礙之一。中國的中低溫地熱主要位於沈積盆地和隆起山地(斷裂帶)。隆起山地的地熱溫度高但流量小,開發難度大;而盆地的地熱資源埋藏較淺、儲量大、分布廣,開發潛力一般更大。

政策因素

政策因素當地的政策因素包括地熱發電的上網電價、投資補貼、政策支持等,也會對地熱發電的發展產生顯著影響。地熱發電穩定可靠,有利於大規模並網和獲得政策支持。提高地熱發電的上網電價,加大投資補貼力度,是政府層面促進地熱發電發展的重要手段。但目前國內在地熱發電方面還主要處於政策層面的鼓勵、支持,缺少定量化的上網電價標準和投資補貼標準,未能給地熱發電發展提供強有力支持。

湖北地大熱能科技有限公司(簡稱「地大熱能」),由中國地質大學(武漢)組建,透過廣泛的技術和經驗積累,參考國內外地熱發電成功案例,擬定科學合理系統化的地熱發電專案方案,積極投身於國內外新能源開發領域,並不斷向深層地熱能源的開發進軍,開拓EGS等世界尖端地熱開發技術的科研與套用。地大熱能在發揮自身科技與器材優勢的基礎上,主動與國際地熱能市場接軌,進行地熱發電技術與投資方面的交流與輸出,積極開拓東歐、東南亞、中東、北非及中南美洲地熱發電市場。