| 单词 | 地热发电 |
| 释义 | 【地热发电】 拼译：electric power generaton from geothermal energy 1904年在意大利的拉德瑞罗，康蒂(P．P．G Conti)首次利用天然地热蒸汽生产电力。康蒂的系统是利用一个反复移动的引擎接收从热水分离出来的蒸汽，引擎为非凝汽式的，并从一台直流发电机生产电力(15W)，以供应拉德瑞罗硼酸厂的照明。1913年原来的引擎被250kW的汽轮机代替，从而首次将地热能作为电力能源用于商业目的。 美国盖瑟尔斯干蒸汽田的发电从20世纪20年代中期开始，当时发电能力为250kW，由于无法与其它能源的电站竞争，很快就被废弃。直到1960年一个大型的具商用价值的电站才重建和启动。由于拉德瑞罗和盖瑟尔斯地热田产出的均是干蒸汽，因而相对易于开发。可是世界上大多数地热田却是以液相为主，井口产出的是汽水混合物，常常造成严重的腐蚀和结垢，再加上开发中有极大的风险，致使地热发电一直裹足不前。日本在九州别府利用液相为主地热水于1925年生产1．12kW的电力；1951年又在别府建了30kW的白龙地热电站，最后也被废弃。直到1958年，新西兰怀拉基地热电站的建立才解决了以液相为主地热田的开发所面临的难题，它的装机容量已扩大到192．6MW。自那以后，很多国家才开始利用地热能生产电力。特别是70年代以来，由于能源危机油价高涨的刺激，以及有识之士认识到常规能源将耗尽和对环境的污染，力图寻找一些代用能源，地热能就是其中之一，致使对地热能的勘探和开发的研究有长足的进展。到1989年底，全世界单地热发电的装机容量已接近6000MW，为1960年的15倍。从事地热发电的国家也由1960年的4个发展到1989年20个。由于地热电站利用的是一种天然资源，即在较高温度和压力下多少含有一些杂质的地下水流，它们通过不同的能量转化系统以电能输出的方式生产有用功。因为用于发电的原材料，即热卤水，是一种和环境处于非平衡态呈天然存在的，让这种原材料趋于和大气达到平衡的过程，就会产生有用功。因此，首要条件是要发现一个蕴藏着这种工作流体并且可以开发的热储。地热储是地热系统中能量最富集的部分，所谓地热系统是指地热的富集程度足以构成能量资源的系统。目前尚不存在被普遍接受的系统分类。但是穆夫勒(L．J．P．Muffler)的分类包含了可能遇到的绝大多数类型：(1)与上地壳内年青火成侵入体相关的地热系统(含岩浆系统；干热岩体；水热对流系统)。(2)与上地壳内年青火成侵入体无关的地热系统［含低孔隙率传导环境中的系统；受大气水环流改造过的低孔隙率传导环境中的系统；承受静水压力的高孔隙率传导环境中的系统；地压系统(实际压力》静水压力的高孔隙率地质环境)］。目前正在开发用于地热发电的地热系统主要是水热对流系统，它所包热水的温度范围为150～375℃。按热储内地下沸腾带的深度由浅而深可分为：温水系统、热水系统、两相系统和以蒸汽为主的系统4种。高温系统均位于板块边缘。地热发电的能量转换系统可归类如下：干蒸汽(或过热蒸汽)电站；分离(或一次扩容)蒸汽电站；分离后再进行一次扩容(或两级扩容)蒸汽电站；分离后加多级扩容(或多级扩容)蒸汽电站；利用井泵的一级扩容蒸汽电站；利用井泵的两级扩容蒸汽电站；双工质循环(中间介质法)电站；全流电站。前4种电站已投入商业运行。第1台干蒸汽电站建于意大利拉德瑞罗，以后在意大利的特拉瓦尔、美国的盖瑟尔斯、日本的松川和印度尼西亚的卡瓦卡马江均建有这种电站，有的是背压式的，有的是凝汽式的。第2～4种称扩容蒸汽电站(或称闪蒸系统)。第1台单级闪蒸系统于1967年建立于日本的大岳(10MW)和前苏联的鲍热特卡(5Mw)，采用这样系统的还有墨西哥的塞罗·普里埃特(180MW)、日本的大沼(10MW)。还有冰岛的克拉夫拉(30MW)，菲律宾的梯威(4×55MW)，罗斯巴诺期(4×55MW)和中国西藏羊八井(6×3MW)。多级闪蒸的电站于1958年首建于新西兰怀拉基地热电站，因其结构过于复杂，以后多不采用。利用井泵的扩容系统，是将1台深井泵置于生产井内，以增加井的流量，并防止井内闪蒸造成井内结垢而堵塞。这样的双闪蒸系统于1980年首次安装于美国帝国谷的东梅萨地热田的共和电站(48MW)。双循环系统(或称低沸点工质发电系统)与闪蒸系统相比有许多优点：适于较低温地热系统，汽轮机较小，高压运行，汽轮机中无腐蚀性工质，完全干的膨胀，凝结温度较低等；但缺点是二次工作流体的价格昂贵，易着火，不允许渗漏，换热器价格昂贵。30年代意大利人就在西海岸的伊斯吉利亚岛进行试验。1967年前苏联在堪察加的帕拉通卡(680kW)，70年代中国在河北怀来后郝窑(200kW)、江西宜春(50kW)、广东丰顺(200kW)、辽宁熊岳(100kW)，1978年日本在大岳(1MW)和森(1MW)都有双循环系统的试验装置，但都已停止运行或拆除。1979年美国在帝国谷的东梅萨地热田建有以异丁烷和丙烷作工质的双循环电站(11．2MW)，1980年美国在爱达荷州建立3．35MW的瑞特河双沸腾双工质循环电站。西藏那曲(1MW)也将采用双循环系统。全流系统在理论上最简单，目前仅限于在实验室用自来水进行试验的阶段，尚不知如何克服热卤水在膨胀机中因扩容而结垢的问题。中国自70年代开始进行地热发电研究，现在的发电装置在大陆为27．5MW，其中羊八井为25MW、西藏阿里朗久1MW、那曲1MW、湖南灰汤0．3MW、广东丰顺3号0．2MW。另外台湾清水有座3MW的扩容电站。目前世界上重要的地热电站均是干蒸汽电站，但现有的绝大多数地热田都是热水系统和两相系统。最近认为，最好把地压能源作为中期的能源选择。最大的潜在地热资源是孔隙度很低的不透水岩石中所含的热能。开发和利用干热岩中所含热能的技术尚处于早期研究阶段，而且投资巨大，目前尚难指望进行商业性开发。国际能源机构(IEA)在德国、日本、瑞典、瑞士、英国和美国参加下，致力于人工地热系统(MAGES)的研究。总之，地热能的开发研究还需要不断深入。【参考文献】：1 Muffler L J P．Tectonic and hydrologic control of the nature and distribution of geothermal resources．Proc．2nd UN Symp．on the Development and Use of Geothermal Resources，1976，499～5072 DiPippo R．Geothermal Energy as a Source of Electricity．U S Government Printing Office，19803 Hibara Y，et al．Recent technology of geothermal power plant．Geothermal Resources Council Transactions，1990．14(Ⅱ)∶1015～1024(北京大学廖志杰教授撰) |
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