地热发电：能源革命的绿色先锋

地热发电：能源革命的绿色先锋

地热能是地球内部以热的形式蕴藏的能量，它的主要来源是地球的熔融岩浆和内部放射性物质衰变。由于地球内部一直在不停地释放热量，因此，地热能取之不尽用之不竭，是一种可再生能源，具有储量丰富、分布广泛、清洁环保、稳定可靠等特点，被列为五大非碳基能源之一。

地热发电的工作原理

地热发电是以地下热水与蒸汽为动力源，将地下的热能转变为机械能，然后再将机械能转变为电能的能量转变过程。

地热发电的工作过程首先是通过钻探井将热水或蒸汽带到地表，再将其送入涡轮机。涡轮机进行转轴动作，同时将涡轮机的热量转换为机械能，最后通过发电机产生电能，将电能中继到供电系统使用。

地热发电的技术类型

由于地热资源种类多、品质不同，地热发电方式多种多样。现有的地热发电技术主要包括干蒸汽发电、闪蒸式发电、双循环发电和全流发电技术。新兴的发电技术主要有干热岩发电、热伏发电等。

地热发电的环境效益

传统的化石燃料燃烧会产生大量的二氧化碳等温室气体，而地热发电不会产生任何废气、废水和固体废弃物等污染物，对环境的影响非常小。

地热发电的经济性分析

根据2020年6月国际可再生能源署（IRENA）发布的《可再生能源发电成本2019》显示，地热发电初始投资较大，但全寿命较长，在单位发电成本方面具有长期经济竞争性。

地热发电的发展历程与现状

早在 20 世纪初，世界范围内就开始了地热发电的探索。1904年，意大利托斯卡Larderello地热田首次利用地热能驱动小型发电机发电；1913年，在该地热田建立了世界首座地热发电站，装机容量为250 kW。

我国地热发电实践始于1970年，广东丰顺86kW地热发电站的投产使我国成为世界上第八个成功利用地热进行发电的国家。之后，河北怀来、江西宜春等地陆续建成了中低温小型地热发电站。1977年，中国第一座兆瓦级高温地热电站在西藏羊八井发电成功。

目前，华北、云南、河北等地有中低温地热发电项目建设，高温地热发电项目主要集中于西南地区，国内在运行的地热发电站主要有西藏羊八井、西藏羊易地热电站等。

根据2023年世界地热大会发布的《世界地热发电进展》报告显示，目前全球已有31个国家有地热发电厂在运行，全球地热发电总装机容量已经从1980年的2110MW增长到目前的16260MW。

主要分布在亚洲、北美洲、欧亚大陆和大洋洲。其中，美国、印度尼西亚、菲律宾、土耳其、新西兰和墨西哥等国家的地热发电规模和占比较大。截至2022年底，中国地热发电装机量为53.45兆瓦，仅占世界地热发电装机量的0.33%。

地热发电的发展趋势与前景

尽管目前在全球范围内，我国的地热发电规模相对较小，但不容忽视的是，我国地热资源储量极为丰富，其发电利用的潜力巨大。在“双碳”目标的引领下，随着相关技术的不断突破，地热能发电量有望实现快速增长，展现出广阔的市场前景。

同时，随着《“十四五”可再生能源发展规划》的出台，进一步明确了我国在地热能开发上的积极态度。该规划不仅强调要积极推进地热能的规模化开发，还提出要全面推进浅层地热能的开发利用，并有序推动地热能发电的发展。

这充分体现了我国对可再生能源及碳中和目标的深切关注，同时也彰显了我国在地热发电领域不断加大的支持力度。未来，广泛结合地域特点、科学规划开发、按需提供能源将成为地热发电大规模发展的必由之路。

地热发电技术的创新

针对地热发电领域长期普遍存在的地热井和设备频繁、严重结垢且清垢费用高的问题，有企业自主研发出了一项重碳酸盐泉阻垢除垢技术。该技术通过在温泉井下增压，促使碳酸钙转变为易于溶解的碳酸氢钙，在源头上有效遏制温泉井下结垢现象的发生；当这些处理后的温泉水或流体进入温泉井上真空环境时，碳酸钙会大量形成并提前析出，确保后端系统清洁无垢，彻底根除温泉井下及井上管网系统的结垢顽疾。