我国地热开发利用形式及地热发电发展现状

知识点：地热发电工程

我国地热能开发利用形式

现在主要有 4 种。

其一,浅层地热能,主要是基于地源热泵技术给建筑物实行供暖和制冷。与欧美等先进国家相比,我国地源热泵技术起步较晚但发展快,目前规模已远远超过国外。

其二,水热型地热能,用在取暖、温泉、种植等领域。目前,利用地热能供热已经实现大规模发展。

其三,无干扰式地热能,运用钻机在地下钻出深井,然后运用特殊换热器输出深部地下热量。这样不干扰地下水环境,并且可以在任何地方交换地热。

其四,地热发电。西藏南部、云南西部及四川西部等地高温热液地热资源丰富,是未来地热发电的潜在地区。 

我国地热发电发展现状

当前世界主流的地热能发电技术是指将地热能转化为机械能再转化为电能的技术，与常规火力发电技术的原理相同。 在此基础上逐步衍生出四种主要的地热发电方式 : 干蒸汽直接发电、蒸汽扩容发电 ( 又称闪蒸发电 ) 、双工质循环发电、全流发电。

由于干蒸汽发电系统适用于高温(＞160℃)地热田的发电，而干蒸汽发电所需的蒸汽温度较高，埋藏深度较深，且干蒸汽地热资源十分有限，开采技术难度较大。受特定 的地热资源限制，我国目前尚无干蒸汽直接发电，而其余三种发电方式在我国均有工程实践经验。

我国高温地热资源集中分布于藏滇地热带，高温地热资源发电效率更高，因此目前我国地热发电主要集中在西南地区，其中又以西藏地区为代表。我国先后在西藏羊八井、郎久、那曲和羊易建设商业性地热发电站，截至目前，西藏在役地热电站装机容量为42.18MW。其中，羊八井电站26.18MW，采用蒸汽扩容发电和全流发电，大部分机组已稳定运行超过30年;郎久电站和那曲电站分别采用蒸汽扩容发电和双工质循环发电，现已退役关停;羊易电站于2019年投产1台16MW双工质循环发电机组。近期，在国家利好政策推动下，羊八井电站新旧机组替代工程和羊易电站二期工程也步入了实质性开发阶段，有望打破我国在地热发电产业长期缓慢发展的僵局。 除西藏地区外，2020年在山西大同天镇县发现了约160℃的高温水热型资源，并于2021年初成功投产1台300kW和1台280kW模块式双工质地热发电机组。

除高温地热发电外，中低温地热资源也可用于发电。实际上，我国中低温水热型地热资源占比95%以上，其中温度在80℃以上的中温地热资源具备发电潜能。 推进中低温地热发电技术也是我国地热资源利用的一个重要方向。我国曾先后在广东丰顺、河北后郝窑、广东邓屋等地建立了多个中低温小型试验地热电站，单机容量在50～300kW之间，现仅剩广东丰顺的300kW机组在间断运行。此外，在全国其他地区还有零星地热发电项目投产:华北油田利用伴生地热水安装一台400kW发电机组;云南瑞丽投产三台400kW集装式地热发电机组;河北献县利用地热水实现280kW地热发电和建筑供暖两级利用。

我国在地热发电装备制造方面，蒸汽扩容发电和全流发电的设备技术成熟度和成本较好，双工质循环发电次之。青岛捷能汽轮机厂依托羊八井电站建设，实现单机容量3MW地热型蒸汽轮机投产业绩，并具备单机6MW地热型蒸汽轮机产能;东方、上海和哈尔滨三大汽轮机厂凭借在火力发电领域工程经验，具备大型地热型蒸汽轮机研发能力;江西华电、浙江开山等公司实现单机1MW以内地热型螺杆膨胀发电机投产业绩;南京天加、北京华晟等公司通过引进国外厂商技术，具备兆瓦级有机朗肯循环发电设备制造能力;上海盛合新能源公司通过专利技术转让，引进国外公司的千瓦级卡琳娜动力循环技术，并已在国内尝试小范围应用。2021年5月，受东方电气集团东方汽轮机有限公司邀请，专家组见证了由东方汽轮机公司自主研制的300kW等级有机朗肯循环试验装置顺利实现满负荷运行，且该公司已完成单机容量最高至20MW有机朗肯循环发电机组的设计方案储备。

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