地热资源能用来发电吗?
地热发电是以地下热水和蒸汽为动力源,相当于锅炉产生的蒸汽,其基本原理与火力发电类似。地热发电主要有四种方式。
(1)干蒸汽发电对于有压力的地热干蒸汽(温度在100℃以上,压力在2~3兆帕以上),且不含严重腐蚀性成分的,由于其热焓高,用于发电最为方便,只要打好一口井,将地下热蒸汽直接引入汽轮机,去驱动发电机发电。该项技术成熟、运行安全可靠,是地热发电的主要形式。对于湿地热蒸汽,由于其中夹杂热水,可使用热水分离器将湿蒸汽分离成干蒸汽和热水。为了提高地热水的利用率,往往要采用减压扩容的方法使它变成中高压蒸汽,再送给汽轮机发电。
(2)全流发电全流发电可以充分利用地热流体的全部能量,即将蒸汽、热水、不凝气体等不经分离直接送进全流动力机械中膨胀做功,其后排放或收集到凝汽器中。这种方法比较简单,但技术上有一定的难度,目前尚不成熟。对于略低于100℃的地热水,人们往往采用减压扩容法使不到100℃的地下热水沸腾,变成蒸汽,再去推动汽轮机发电。具体做法就是在汽轮机前设置一个扩容器,在后面设置一个冷凝器和抽气器。先开动抽气器,使整个系统处于负压状态即气压小于大气压,再将地下热水引入扩容器。由于系统的负压,不到100℃的地热水会立即沸腾,产生大量的蒸汽去推动汽轮机,尾气则进入冷凝器,冷凝水不断地排出,使系统处于负压之下。如此反复,使汽轮机不停地运转。
(3)双循环发电双循环发电以低沸点有机物为介质,将地下热水引入蒸汽发生器,加热另一侧通过的低沸点有机化合物液体,产生有机质蒸汽,再去推动汽轮机发电。
(4)干热岩发电1970年,美国人莫顿和史密斯提出地下干热岩体发电的设想,就是在地下有高温干热岩体的地方钻上两口深井直至高温岩体,从一口井中灌入凉水,再从另一口井中抽出被高温岩体加热的热水,这时热水温度可高达190℃,热水抽出后即变成高压蒸汽,可推动汽轮机。1972年,他们在新墨西哥州北部完成干热岩体发电试验,功率达2300千瓦。其后,日本、英国、法国、德国和俄罗斯也进行了干热岩发电研究,但迄今尚无大规模应用。