我们常见的发电技术有火力发电、水力发电、核力发电等,其中,火力发电原理是将煤燃烧释放热能加热水变成水蒸汽,由水蒸汽推动汽轮机旋转,进而带动发电机旋转发电,实现能量的变换。
你是否想过,如果能得到天然的水蒸气,是不是就不用烧煤了,离“碳达峰碳中和”的目标更近了。
天然的水蒸汽在哪里呢?地下就有,除此之外,还有热水等,这些自于地球内部的天然能源,我们称之为地热能,主要来自地球内部的高温熔融态岩浆以及放射性物质衰变,这些能源有时以传导、对流和辐射的方式传递到地面上来,表现为火山爆发、间歇喷泉和温泉等形式。
地热能作为一种清洁可再生能源,具有丰富的储量、分布较广,不同于风能和太阳能,地热能稳定可靠,不受自然条件的影响,年利用率相对较高,年均8000小时以上。
地热发电的原理是将蒸汽的热能经过汽轮机转变为机械能,然后带动发电机发电,将机械能转化为电能。
1904年,在意大利托斯卡纳拉德瑞罗地热田上(该地热田位于地中海-喜马拉雅地热带上),人类第一次利用地热能进行发电,功率仅约为550W。
1970年,我国第一个(汤坑)地热电站的投入使用,使我国成为世界上第8个进行地热发电的国家,该电站位于广东省丰顺县汤坑镇邓屋村,最大装机300kW,为中低温热水型地热电站,水温在90℃左右。
那么,热水如何发电呢,换句话说,热水如何转换为水蒸汽呢?答案就在于“减压扩容”,通过降低压力使热水沸腾起来。
温度高一点的地热电站也有,比如,目前我国正在运行的中高温地热发电站有西藏羊八井电站和西藏羊易电站,其中,羊八井地热电站最大总装机27MW,为中国装机容量最大的地热电站,最高水温329℃;羊易电站为全世界第一高的地热电站,海拔4700m左右。
通常来讲,地热电站投资大,效率低,因此,地热电站的发展主要依靠政策补贴,但是,目前我国还没有统一的补贴政策,现实中往往采用一站一策的方式,地热电站的电价也不尽相同,比如羊八井地热电价为0.9元/千瓦时,而羊易地热电价仅为0.25元/千瓦时,不同的补贴政策使得地热电站投资风险加大。
据统计,目前已有31个国家建有地热发电站,其中,美国、印度尼西亚、菲律宾和土耳其是地热发电利用较多的国家。