一、地热发电简介及常见几种地热发电技术比较
地热发电简介
地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术。其基本原理与火力发电类似，也是根据能量转换原理，首先把地热能转换为机械能，再把机械能转换为电能。地热发电实际上就是把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或称为地热发电。
2、常见几种地热发电技术比较
(1)常规汽轮机地热发电
我国常规地热电站主要是西藏羊八井地热电站,从1975年开始启动到1990年全部建成投产,总装机25.18MW,至今已经发电累计27亿度,为西藏经济建设和社会发展做出了卓越的贡献。20多年的羊八井地热电站运行证明常规汽轮机发电机组设计是成功的,主要是由于地热资源的特殊性和衰减性,使得电站的检修和运行成本高,发电效率受到影响。
主要表现在:(1)地热流体状况对电站运行影响很大,电站运行对地热流体要求是汽水分离装置效果好:蒸汽管网压力匹配合理；解决腐蚀和结垢问题；解决井口成井工艺及其装置问题等。(2)常规地地热型汽轮机发电机组运行成本高,实际电站运行中,存在地热蒸汽带水严重、机组内部结垢严重、叶片水蚀、动叶片多次断裂,以及机组结垢清除困难等问题,运行效率逐步降低,从而使得电站运行检修工作量大,专业维护技术水平要求高,费用大。
(2)螺杆膨胀动力机地热发电
目前在西藏羊八井地热电站投运二台1MW螺杆膨胀发电机组已成功并网发电,在羊易地热田投运一台400KW和一台500KW螺杆膨胀发电机组也已成功并网发电。三年多来地热型螺杆膨胀发电机组运行证明,螺螺杄膨胀发电机组在地热发电应用中成熟高效,项目设计成功可行。
主要表现在:(1)地热流体对可靠运行影响小,地地热型螺杄膨胀发电机组,已经成功应用在地热井口没有汽水分离装置系统,以及井口安装汽水分离装置的两种地热发电系统中；电站设计可以充分考虑地热钻井工艺要求和尽量提高地热流体能量品位要求以及输送要求,螺杆膨胀发电机组完全能够适应和可靠发电。
(2)机组运行高效、成本低,地热型螺杆膨胀发电机组可以全流地热流体进入,也可以带水的地热蒸汽进入,运行日时允许地热流体在机组内部结垢,而且地热参数变化对机组运行可靠性和效率影响不大:地热螺杆膨胀发电机组可以实现快装结构,长期无需大修维护,能够采取分布式可移动地热发电机组的电站方式。
二、国内外地热发电状况
1、国内地热发电状况
中国地热资源多为低温地热，主要分布在西藏、四川、华北、松辽和苏北。有利于发电的高温地热资源，主要分布在滇、藏川西和台湾。据估计，喜马拉雅山地带高温地热有255处约5800MW。目前世界上海拔最高的地热发电站是羊八井地热电站。而距羊八井地热电站东南50公里处的羊易村，正在建设的2×16MW地热机组将打破其记录，成为我国地热发电机组的翘楚。
发改委、能源局和国土资源部联合印发《地热能开发利用“十三五”规划》，提出“十三五”期间新增地热能供暖(制冷)面积在11亿平方米，新增的地热发电装机容量为500MW。到2020年，地热发电装机容量约530MW左右。目前西藏地热发电装机容量为26.58MW。“十三五”期间将新增水热型地热能供暖面积250万平方米，地热发电装机容量新增350MW。在国家大力支持下，地热发电将拥有极大的发展前景。
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国外地热发电状况
地热发电至今已有近百年的历史，新西兰、菲律宾、美国、日本等国都先后投入到地热发电的大潮中，其中美国地热发电的装机容量居世界首位。20世纪70年代初，在国家科委的支持下，中国各地涌现出大量地热电站。
地热资源在全球的分布主要集中在3个地带:第一个是环太平洋带，东边是美国西海岸，南边是新西兰，西边有印尼、菲律宾、日本还有中国台湾。第二个是大西洋中脊带，大部分在海洋，北端穿过冰岛;第三个是地中海到喜马拉雅，包括意大利和我国西藏。
南亚最大经济体印尼拥有世界上最丰富的地热资源，储藏量约为2900万千瓦，占全球总量的40%。截至2016年底，印尼共有地热电站装机容量为165.35万千瓦。计划到2025年，将地热装机提高至900万千瓦，占比达12%，或将成为全球最大的地热利用国。
三、羊易地热电站概况
1、站址概况
西藏羊易地热发电项目位于西藏自治区拉萨市当雄县格达乡南
部的羊易村，东南距拉萨市直线距离约72km，东北距羊八井镇直线
距离约45km。
站区西侧为南北向的尼木公路，尼木公路向南约50km，可达拉萨市尼木县，向北约32km 与中尼公路相连，中尼公路向东约23km 经羊八井镇与青藏公路相接，沿青藏公路向东南约90km可达拉萨市区。站区南端设主要进厂道路出入口，供电厂人员通行，北端设次要进厂道路出入口，供电厂物料运输车辆通行。电站主要和次要进厂道路均从厂区西侧约70m 处的尼木公路上引接。本期工程利用1 期试验机组已建成的进厂道路。
地热资源概况
羊易地热田位于西藏自治区当雄县羊八井区吉达乡南部的羊易
村西侧，东南距拉萨直线距离72km，东北距羊八井55km。羊易地热
田为我国大陆目前探明的温度最高的地热田之一。从1981 年到1990
年对热田进行普查、详查和勘探，历时9 年，其中1988年到1990 年为勘探阶段，总共施工钻孔15个，进尺11813.0m。1991年4 月西藏自治区地质矿产局地热地质大队提交了《羊易地热田勘探报告》，并于1991 年12 月得到了全国矿产储量委员会的批准（批文“储发
[1991]190 号”），批准羊易地热田高温地热资源可开采汽、水总量
3.31×104t/d，相应的热量为7.79×104kcal/s，其中探明的近期可用于发
电的汽水总量为1.65×104t/d，相应的热量为3.83×104kcal/s。
羊易地热田之前的勘查工作局限于1000m 以浅，未能查明深部
地热资源条件，而根据已有工作成果推测，在深部具备存在温度更高
的地热资源的条件。2011 年，受西藏华电的委托，北京派力工程有
限公司开展了羊易地热田物探勘查工作，完成了《西藏自治区当雄县
羊易地热田深部高温地热资源物探勘察报告》。该报告进一步给出了
地热田构造的平面走向及空间展布情况，论证了开采深部地热资源的
可行性，并提出了羊易地热田整体开发方案，给出了建议地热生产井
井位、温度、产能等成井参数。2011 年11 月28 日，业主在北京组织召开了“西藏羊易地热田深部高温地热资源物探勘查评审暨生产井和回灌井下部工作安排”会议，形成了评审会议纪要。2012 年，业主邀请国内知名地热专家对北京派力公司完成的《西藏羊易地热田可控源音频大地电磁测深物探报告》、《西藏羊易地热发电项目地热井设计方案》和《西藏自治区当雄县羊易地热田发电项目首眼深层高温地热开采井钻井工程设计方案与实施组织设计》报告进行了评估，并通过了西藏自治区地质矿产勘查开发局的审查，取得了“关于审查羊易地热电站地热资源及成井设计方案的会议纪要”。
四、奥玛特ORC机组厂家简介
奥玛特是一家在纽约证券交易所上市的专业从事地热发电和能源回收利用的公司在该领域内一直居于世界领先地位。迄今为止为全球24个国家提供了190万千瓦容量的地热发电和热能回收装置，其中约65万千瓦为自行投资开发建设和运营的自有电站，具备从勘探、研发设计、制造安装、运行维护到技术支持的全方位工程能力。纽约证券交易所上市，市值18亿美金(2015年5月)，美国470名员工、海外其它地区630多名员工。奥玛特提供了美国市场自2000年以来70%的地热能源，在北美地区提供了14万卡瓦的能量回收系统；世界范围内地热能源安装量190万千瓦，占有15%的全球地热市场；二元技术90%的市场份额；向美国,肯尼亚和危地马拉市场提供65万千瓦的地热电力。
奥玛特全球业务分布图
五、结论
(1)羊易地热田为我国大陆目前探明的高温地热田之一,浅层具有30MW装机的建设电站条件,远远景发电潜力可达50MW。
(2)奥玛特（ORC）1X16WM机组是完全适合于地热发电的动力机组,其全球广泛的业务让地热资源得到很好应用，其后续在我国的使用将实现扩大化，比如河北唐山等地热资源等。
(3)在藏中拉萨地区建设羊易地热电站,对于缓解当前缺电矛盾,改善电源结构,提高电网安全运行水平,节能减排、保护环境是十分必要的。
(4)从各种发电方案分析比较可以看出,地热发电机组具有我国现有发电机组（主要设计火电）无法可比的优势，其经济性、环保性更是世界发展的不可缺少主流。
论文作者:韩 辉
论文发表刊物:《中国电业》2019年15期
论文发表时间:2019/11/20
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