新能源之地热能发电
目 录
一、 项目基本信息...................................................................................................................2
1.1项目背景........................................................................................ 错误！未定义书签。
1.11地热能源利用背景 ....................................................................................................3
1.12地热能发电技术背景 ................................................................................................3
1.13国家政策支持背景 ................................................................. 错误！未定义书签。
1.2地热发电原理...................................................................................................................4
1.3地热能发电可行性分析...................................................................................................4
二、 项目概况........................................................................................ 错误！未定义书签。
2.1地热能发电方案对比.......................................................................................................5
2.2方案分析........................................................................................ 错误！未定义书签。
2.3 方案选择 ....................................................................................... 错误！未定义书签。
2.4 地热能生产工艺 ..............................................................................................................8
2.41工作原理 ................................................................................. 错误！未定义书签。
2.42双循环式发电特点 ....................................................................................................9
2.43双循环式发电装置 ................................................................. 错误！未定义书签。
2.44工况变化对双循环式发电的影响 ......................................... 错误！未定义书签。
三、问题与建议...................................................................................... 错误！未定义书签。
3.1地热能发电技术约束 .................................................................. 错误！未定义书签。
3.2环保问题...................................................................................... 错误！未定义书签。
3.3能源利用率问题.......................................................................... 错误！未定义书签。
四、 市场发展前景及相关政策............................................................ 错误！未定义书签。
4.1 市场发展前景 ............................................................................. 错误！未定义书签。
4.2相关政策 ...................................................................................... 错误！未定义书签。
五、 厂址选择........................................................................................ 错误！未定义书签。
5.1我国地热资源分布 ...................................................................... 错误！未定义书签。
5.2厂址选择 ...................................................................................... 错误！未定义书签。
六、参考文献.......................................................................................... 错误！未定义书签。
一、项目基本信息：
1.11地热能源利用背景：
地热资源是一种新型可持续再生能源。它来自于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地下水在深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后，把热量从地下深处带至近地表层．有些地方，热能随自然涌出的热蒸汽和热水到达地面。自史前起，地热就已被用于洗浴和蒸煮。通过钻井，这些热能可以从地下的储层引入水池、房间、温室和发电站。其具有持续供能，无废料，无污染，无需地面贮存的低用地，低成本低碳再生能源。在美国，欧盟，新两兰，冰岛，日本等国，开发地壳深部蕴葳的中高温地热生产电能，已达到2000万千瓦，仅美国加州已利用地热发电260万千瓦。
我国拥有丰富的深层地热资源，但地热能在中国能源结构中的比例仅占0.5％，地热发电装机不到10万千瓦，与国外地热利用水平差距很大。我们需要引入国外地热发电的新思路，采纳地热地质新理论，应用先进的勘探方法和地热工程新技术，在国内开发这一新型低碳清洁能源。
1.12地热能发电技术背景：
进入21世纪，能源已成为制约世界经济和社会可持续发展的瓶颈。地热资源作为可再生的绿色清洁能源具有巨大的开发潜力，是2l世纪最受人关注的新能源之一。1904年．意大利人在拉德瑞罗地热田建立世界上第一座地热发电站(功率为550W)，开地热能利用之先河。其后，意大利的地热发电发展到50多万kW。日本自1966年松川(Matsukawa)地热电站开始运行．到1996年全国地热发电容量已超过52万kW。截至2005年．全世界地热发电总装机8900MW，利用地热发电所生产的电力达56800 GWht。目前．应用最多的地热发电方式为干蒸汽发电系统。这类热田发电单机组容量为35～120MW，印度尼西亚、意大利、日本以及美国均建有此类电站．这些电站的总发电量占地热能总发电量的一半。我国西藏羊八井地热电站主要采用这种形式。世界上大多数地热田属液态热储．湿蒸汽地热发电站或扩容蒸汽地热电站应用液态地热系统中的热液流体发电，日本、新西兰、美国、意大利、菲律宾、墨西哥等国家应用得较好。双循环式发电也应用液态地热系统发电．但由于热储温度较低，不能通过压力变化扩容成蒸汽，只能通过低沸点的中间介质来发电．一般单机组装机容量小于3 MW。双循环发电在菲律宾、墨西哥是较常见的。
1.13国家政策支持背景：
我国“十二五”规划中明确指出加强对地热能资源的充分利用，将地热能发电提上工作日程。
我国的地热资源蕴藏量十分可观，地热资源开发利用的前景广阔。地热能利用分为地热发电和地热直接利用两大领域。长期以来，我国包括温泉、保健、养殖、采暖等在内的地热直接利用量占据世界首位。与之相比，地热发电却长期徘徊不前。
数据显示，中国浅层地温能资源量相当于95亿吨标准煤。每年浅层地温能可利用资源量相当于3.5亿吨标准煤。如全部有效开发利用则每年可节约标准煤2.5亿吨，减少二氧化碳排放5亿吨；全国沉积盆地地热资源储量折合标准煤8530亿吨；每年可利用的常规地热资源总量相当于6.4亿吨标准煤，每年可减少二氧化碳排放13亿吨。 在今年7月，国家发展改革委发布的《可再生能源发展“十二五”规划》指出，“十二五”期间可再生能源投资需求估算总计约1.8万亿元。而地热能“十二五”发展目标是，到2015年，各类地热能开发利用总量达到1500万吨标准煤，其中，地热发电装机容量争取达到10万千瓦，浅层地温能建筑供热制冷面积达到5亿平方米。
从国家制定相关政策来激励和支持地热能资源的利用来看，地热能发电的经济效益和发展前景将十分可观！
1.2地热发电原理：
地热发电基本原理是用水流作为载体，流经地壳内部断裂带以热传导和对流方式将地层深部具有中高温(超过摄氏1500—2000C)的地热能量送上地面，由高效的二级闪蒸汽轮发电机转换为电能，输送到供电网。同时把排放的余温水，供当地居民取暖和其它日常生活用途。在注水井和生产井(井深3—5公里)之间循环使用水流。合理配置钻井相对位置和距离，保持水温和流量动态平衡，可以确保系统长期持续工作。美国地热电站的可用系数高达95％，能够稳定供电。目前，国外一套基本型地热发电机组的发电能力为20兆瓦，可供20万人口用电需求。若开发区域的地热资源丰富，可建立多套组合形成更大规模供电。
1.3地热能发电可行性分析：
随着能源开采科学技术的发展和能源开采设备的不断更新，地热能在常用能源中所占的比重越来越大。从下面的全球一次能源需求图可以看出，到2030年前后，全球对地热能的使用比重将达到32%，超过目前石油、天然气、水能以及核能的比重。到那时，地热能将引发全球新一轮的能源风暴。
就近期来看，地源热泵的利用在世界上发展迅速，如德国新增热泵单元数2008年约为1998年的10倍。目前，全世界利用热泵技术开发的地热能已占地热直接利用总量的30％以上。
二、项目概况：
2.1地热能发电方案对比：
利用地热能发电的技术方案主要包括6种，即干蒸汽发电技术、扩容蒸汽发电技术、双循环式发电技术、干热岩发电技术、岩浆发电技术和联合发电技术。前三者是目前应用相对较广泛，技术水平相对较高且设备相对齐全完善的技术。但他们也具有各自不足的缺陷；后三者是地热能发电技术从长远角度看的必经发展趋势，符合我国可持续发展的要求，目前已有部分地区和企业采用。但比起前三者的技术和设备条件，还有一定的差距，先将这6
种技
术的主要工作原理（概述）及各自的优缺点罗列如下：
2.2方案分析：
要选择最合理的地热能发电方案，需要综合考虑发电效率、原料成本、设备购买和保养、环境维护治理费用以及该方案是否拥有一定的理论和实践基础，是否具备当今发电行业的良好竞争力等等。因此，需结合以下数据资料和图表得出最优方案。
（1）相对另外几种方案，联合发电方式的热效率最高。若不考虑技术设备尚处于理论阶段或技术尚不成熟的发电方式，则循环式发电技术的热效率排在第一位。且就目前世界的地热发电情况来看，双循环式发电的热效率也是非常可观的。
（2）地热发电所需的原料绝大部分都是直接利用地下的水和蒸汽热资源。另外少部分需加入的外部原料主要是双循环式发电技术中采用的低沸点介质，主要包括氟利昂、丁烷、二氯甲烷、液氯等等。
以上数据均以该产品的市场平均报价为准
（3）地热发电在使用过程中，由于机床电器元件的自然老化的影响，加上地下水及其中杂质对发电设备的腐蚀冲刷，特别是在扩容蒸汽发电、双循环式发电等发电过程中，设备损坏是一个不小的问题，因此需花费大量的金额，维护设备，保证发电设备的正常运转。下表为各地热发电方案设备维护比重的比较。
（4）地热能发电所造成的环境影响主要包括地下水水质污染、地热田枯竭、地层水减少地表下陷、废热水污染以及低沸点介质的泄露造成环境污染。主要体现在扩容蒸汽发电方案上。双循环式发电技术通过设备的定期检测和严格规范的生产操作，完全可以避免对环境造成的影响。
2.3、方案选择：
地热能发电是紧密联系人们生活的能源项目，因此所选择的方案必须首先满足实际的要求，应该满足技术水平和设施设备已达到大规模生产要求的方案，尚处于理论研究阶段的地热利用方案，虽是今后研究发展的必然方向，但无法满足当前电力能源日益增长的实际需求，故不考虑干热岩发电方案和岩浆发电。同理，联合方案虽然目前在美国等科技水平相对发达的国家已开始逐渐投入使用，但目前国内还未深入了解该方案的具体操作和可能带来的经济效益，故也排除。
剩下的三种地热能发电方式都是如今发电行业常见的技术。三者在经济、环保和开采技术方面各有优势。
环保性最好的地热能发电方案：干蒸汽发电方案。该方案是直接利用从地下抽出的蒸汽经过分离干燥后直接推动发电机发电的，应用范围最广，操作方便，且生产过程中不会带来任何污染环境的物质。
经济性最好的地热能发电方式：双循环式发电方案，该技术最大的特点是能源利用率高，在相同的能源供应下，能生产最多的电力。通过设备的定期检测和严格规范的生产操作，可以避免对环境的破坏。且综合生产效益所需资金、原料资金、设备维护资金、环保资金来看，在相同的电力生产量条件下，该方案最终获得的收益是最高的。
开采性最好的地热能发电方式：扩容蒸汽发电方案。该方案对开采的条件要求相对最低，所需设备简单，易操作。
综合比较三者的特点，最为发电企业最佳的地热能发电方式，还是应该选择经济性最好的双循环式的。即满足当今地热利用的整体趋势，在发电行业具备一定的竞争力，同时也
能获得最好的生产收益。
2.4、双循环式发电工艺：
2.41.工作原理：
双循环式发电又称中间介质法地热发电，通过热交换器利用地下热水来加热某种低沸点的工质, 使之变为蒸汽, 然后以此蒸汽推动气轮机并带动发电机发电. 在这种发电系统中采用 2种流体, 一种是以地热流体作热源, 它在蒸汽发生器中被冷却后排入环境或打入地下; 另一种是以低沸点工质流体作为工作介质 (如氟里昂、异戊烷、异丁烷、正丁烷、氯丁烷等). 这种工质在蒸汽发生器内由于吸收了地热水放出的热量而汽化, 产生的低沸点工质蒸汽送入汽轮机发电机组发电.做完功后的蒸汽, 由汽轮机排出, 并在冷凝器中冷凝成液体, 然后经循环泵打回蒸汽发生器再循环工作. 该方式分为单级中间介质法系统和双级 (或多级)中间介质法系统。
当地热井输出的热水进入换热器后，在换热器中将热量传给低沸点介质。可再生能源放热以后。温度降低了的地热水排人回灌井或作其它应用。低沸点介质在换热器中吸热，变为具有一定压力的蒸汽，推动汽轮机并带动发电机发电。从汽轮机排出的气体，在冷凝器中凝结成液体。用泵将液体送入换热器，重新吸热蒸发变成气体。如此周而复始，地热水的热量不断地传给低沸点介质进行连续发电。
2．双循环式发电工艺原理图：
2.42.双循环式发电特点：
双循环发电方式的特点是地热水与发电系统不直接接触．而是将地热水的热量传给某种低沸点介质(如丁烷、氟利昂等)，由低沸点介质推动汽轮机来发电。这种发电方式由地热水系统和低沸点介质系统组成，故称之为双循环式发电，也称之为中间介质法发电。优点是能够更充分地利用地下热水的热量, 降低发电的热水消耗率, 缺点是增加了投资和运行的复杂性。.缺点是增加了投资和系统运行复杂性，技术难度大，操作维修水平要求较高。该系统特别适合于含盐量大、腐蚀性强和不凝结气体含量高的地热资源。发展双循环系统的关键是开发高效热交换器。
2.43.双循环式发电装置：
蒸汽-低沸点介质联合双循环余热发电装置由两级发电系统构成(见下图) , 其中一级发电系统以余热蒸汽为工作介质在螺杆膨胀动力机中膨胀做功, 带动发电机组发电, 二级发电系统将二级发电系统做功完毕的乏汽作为热源, 加热作为工作介质的低沸点介质(DME) , 推动螺杆膨胀动力机发电;整个系统还包括蒸发器、冷凝器等热交换器及储液罐、
冷却风机等。
朗肯循环结构简单比较适合低温余热发电因此两级发电系统都采用朗肯循环热力系统, 热力循环 T-S 过程如下图所示。在一级发电系统中, 蒸汽在膨胀螺杆机中绝热膨胀做功(过程 1-2), 乏汽在蒸发热交换器中等压冷凝释放潜热和部分显热( 过程 2-3-4) , 留下的低温低压的工质水回收循环利用。在二级发电系统中, 进入蒸发热交换器中的高压不饱和低沸点介质DME吸收乏汽的热量变成高温高压的过热蒸气(过程 e-f-a) ; 然后根据膨胀螺杆动力机工作的要求, 利用调节阀把产生的高温高压过热 DME 蒸气调节到适合的状态, 并送到膨胀螺杆动力机中绝热膨胀做功(过程 a-b) ; 做功后的低温低压 DME工质在冷凝器中等压冷凝放热(过程b-c-d) ,再经密封泵升压重新变成高压不饱和液体(过程d-e) , 完成一个热力循环。
2.44.工况变化对双循环式发电的影响：
（一） 余热蒸汽的干度
如果余热蒸汽因干度发生变化形成汽液混合物, 使螺杆机中的膨胀成为两相三元流动, 那么工质中的液相对螺杆膨胀机就会造成一定的动力损失,不过由于工质的黏度变大对泄漏
间隙又会产生一定的封闭作用, 减少了螺杆膨胀机的泄漏损失, 可以弥补部分因动力损失给螺杆机运行带来的效率降低。另一方面, 虽然理论上螺杆机选定后膨胀比保持不变, 发电功率主要取决于工质的进口温度, 几乎与干度无关, 但是由于工质中液相的存在, 使得工质在机内的焓降减小, 对装置的发电量和发电效率还是会造成不利影响。
（二） 余热蒸汽的压力和流量
在一级发电系统的进口工质为饱和蒸汽的情况下, 保持蒸汽流量和排气参数不变, 进口工质压力的减小会导致发电量和效率降低, 但是不会影响二级发电系统的发电量。如果一级进口的工质温度和压力保持不变但是流量减少, 那么一级和二级发电系统的发电量都会降低,整个装置的净发电量也会减少, 但总发电效率几乎不变。
三、问题与建议：
3.1地热能发电技术约束：
就上述的几种形式的地热能利用方案相比较而言，双循环式发电是较成熟的技术，但还使用的广泛程度还是不如干蒸汽发电。虽然有比较优良的性能指标，但目前主要还是真正用于大型城市地区独立供电的情况不多，比起火电、水电等当今主流供电方式，大规模应用成熟度尚不足。这其中主要的原因还是地热能开发技术未得到全面的推广。
此外，双循环式虽然较为成熟，但发电过程需要大量的辅助介质；只有低沸点辅助介质供应充足的地方才能满足生产需求。而能适应这种要求且适合建设发电厂的地方实在不算很多。
据了解,目前，我国地热能开发项目刚刚起步，打造我国地热能产业链需要解决的问题有很多，比如，要掌握关键零部件技术，并经过商业实践的考核；国内大型发电系统建设和调试缺乏经验，需要与国外企业和专家合作；需要国家出台强有力的扶持政策调动企业的积极性，但业内人士普遍认为，最迫切的重中之重，就是核心设备和关键零部件的国产化研制问题，只有打破这一瓶颈，才能有望从根本上降低地能热发电产业的成本，推动地热能发电在我国的商业化应用。
据介绍，在国外，双循环式地热发电已有几十年的历史。上世纪80年代，人们对建成的地热发电站进行技术总结后认为，虽然技术上可行，但投资过大，且降低造价十分困难，致使各国发展地热热发电站的计划搁浅。过去，我国在地热发电领域受经费和技术条件的限制，开展的工作较少。近年来，随着地热发电站在全球的重新兴起，我国在地热勘探方法及设备、地层开采技术、电站设计、集成以及控制方面,也取得了一些实质性突破。建设地热发电站所需的主要设备和零部件, 已初步形成了产业链，剩下的主要还是技术上的影响。
3.2环保问题：
地热能发电虽然主要的能量来源都是来自地底的资源，具有绿色环保等特点，但是在地下水的抽取、电力的转换和输送以及像双循环发电中使用的化学介质，这些仍然会对环境造成一定的危害，如果不予以特别的重视，最终会酿成难以收拾的环境恶果。因此需采取相应的措施来降低对环境的影响。而针对于本报告采用的方案而言，双循环式发电系统存在中间介质(如丁烷、氟利昂等)少量泄漏问题，一旦泄漏将对环境和人体造成危害。井下换热双循环式发电系统不抽取地热水．无排水污染环境的问题，无过量开采和造成地面沉降之忧。 绿色可再生能源并不能绝对保证环保问题，关键还是在于开采利用者们的合理对待。必须严格按照我国科学发展观的要求，走可持续的道路，不能以牺牲环境为代价。
3.3地热能源利用率问题：
从上述的各种地热能能源利用率的数据来看，人类对地热能的利用率还远没有达到充分合理利用的要求。就拿双循环式发电技术来说，能源浪费现象仍然不容忽视。该方案的整体热能效率还不足30%，改进生产技术，，制定合理的能源开采标准和规定，提高能源利用率还有很长的路要走。不过双循环式发电系统．尤其是井下换热双循环式发电系统的地热能利用率高．适用于中低温(50—100℃)地热田发电，那些不宜采用闪蒸式发电的地热水，可以采用此方式发电。从经济性考虑。一般温度在90 cc以下的地热水不宜用来发电，可用于直接供热。
四、市场发展前景和相关政策：
4.1市场发展前景：
随着全球能源消耗的不断增长，能源供应的可持续性是摆在我们面前的一个重大问题。目前，全球能源结构正在走向多元化，但在短期内全球能源的消费和供应仍然主要依赖煤炭、石油和天然气等化石能源。统计显示，2006年世界一次能源消费总量为108.8亿吨标准油(TOE)，其中石油占35.8％，居第1位；煤炭占28.4，居第2位；天然气占23.7，居第3位，其次为水能和核能，分别占6.3％和5.8％。
由于国际社会越来越关注环境问题以及能源技术不断进步，替代煤炭和石油的清洁能源增长迅速，煤炭和石油在一次能源总需求中的份额将进一步下降，天然气、核能和可再生能源的份额将不断提高。但是，核能、风能、太阳能和生物质能的发展，除受技术因素影响外，其经济性也是一个制约因素，非化石能源大规模替代化石能源的路还很长。预计在2030年前，化石能源仍将是世界的主流能源。而地热能源将取代其他目前的主流能源成为世界排名仅次于石油的主流能源，可见，地热能源的发展前景是十分乐观的。
据美国能源信息署(EIA)2008年9月出版的((International Energy Outlook 2008)对历史数据的统计和未来变化趋势的预测，全球能源消费形势逐步增长。全球能源消耗变化趋势，从2005年预计到2030年，全球能源总消费量将增加50％。在其它一些非经济合作组织地区(Non-OECD)能源消耗也将快速增长，如中东、亚洲及中南美州将占60％份额；对于Non-OECD的欧洲和欧亚大陆国家(包括俄罗斯和其它一些前苏联国家)将有小幅增长约占36％份额。相反，发展中国家将增长1倍(每年增长4％，相比发达国家每年增长1.3％)；其中，中国和印度两大发展中Non-OECD国家总共的能源消耗已经从980年的占世界总能耗的小于8％快速增加到2005年占世界能耗份额的18％，预计2030年将占世界能耗份额的四分之一。相反，从2005到2030年美国能耗将预计从22％的份额下降到l7％。由此可以看出，我国在未来的30年里，地热能的使用比重将比现在翻几番。
不仅如此，燃料类型分类的全球能源消耗变化趋势。其中，石油是全球增长速度最慢的能源，从2005年到2030年其消耗以每年l 2％的速率增长；可再生能源和煤炭是增长虽快的能源，分别以2 1％和2o％的速率增长：由于石油和天然气价格的上涨以及全球对化石能源导致环境影响的目益关注，可再生能源的开发和消耗份额将逐步增加。长远来看，人类在面对环境污染的困扰、地球生态平衡的破坏、不可再生益源的匮乏、各国对能源需求急速增长的背景下，以石油、煤炭和天然气为主要能源的时代终将被已地热能、风能、太阳能和生物质能等可再生能源所取代。总而言之，地热能发电供能，在今后的发展道路上，将愈发体现其独特的优势，市场前景炙手可热。
4.2相关政策：
作为可再生清洁能源，地热能将纳入“十二五”能源规划。据了解，国家初步计划在未来五年，完成地源热泵供暖（制冷）面积3.5亿平方米，预计总市场规模至少在700亿元左右。对此，中国可再生能源学会常务理事李元普分析指出，预计“十二五”期间，地热资源开发利用将掀起一轮高潮，除地源热泵设备制造和销售行业会进一步发展外，有关地热利用的能源服务产业也会获得长足发展。
据悉，地热能特别是浅层地温能开发已经纳入到“十二五”能源发展规划，未来五年，计划完成地源热泵供暖（制冷）面积达3.5亿平方米。如果按每平方米投资200元推算，意味着未来五年时间，整个地热能开发利用的总市场规模至少在700亿元左右。仅就目前市场来看，全国地源热泵市场销售额已超过80亿元，并以每年20%以上的速度在增长。同时地源热泵系统的初装费也大幅度下降，由最初的每建筑平方米400—450元降低到目前的220—320元，公众对地源热泵的认知度也有了很大提高。
据统计，截至今年3月，我国应用浅层地温能供暖制冷的建筑项目2236个，地源热泵供暖面积达1.4亿平方米，80%的项目集中在北京、天津、河北、辽宁、河南、山东等地区。在北京，利用浅层地温能供暖制冷的建筑约有3000万平方米，沈阳则已超过6000万平方米。 预计到2015年全国地热能利用总量相当于6880万吨标准煤，届时占我国能源消耗总量的
1.7%。我国地域辽阔，浅层地温能可利用量巨大。
据初步估算，全国287个地级以上城市每年浅层地温能资源量相当于95亿吨标准煤，在现有技术条件下，可利用热量相当于每年3.5亿吨标准煤。如果能有效开发利用，扣除开发利用的电能消耗，每年可节约标准煤2.5亿吨。全国12个主要地热盆地地热资源储量折合标准煤8530亿吨，全国2562处温泉排放热量相当于每年452万吨标准煤，在现有技术条件下，每年可利用热量相当于6.4亿吨标准煤，可减少排放二氧化碳13亿吨。我国大陆3000米至10000米深处干热岩资源相当于860万亿吨标准煤，是我国目前年度能源消耗总量的26万倍，潜力巨大。
就目前我国采取的一系列相应措施，特别是可持续发展的政策指引来看，以地热能为代表的新型环保型可再生能源将越来越受到人们的关注。正是看到地热能的巨大前景，国土资源部也在积极推进地热能的开发利用，在“十二五”期间将启动地热资源调查与开发利用工程。
五、厂址选择：
5.1我国地热资源分布：
我国地热资源丰富。据初步估算，全国主要沉积盆地距地表2000米以内储藏的地热能，相当于2500亿吨标准煤的热量，而国土资源部经过反复计算和论证的数据显示，截至2002年年底，中国探明可直接利用的煤炭储量仅1886亿吨。
从全国地热(浅层地热能)开发利用现场经验交流会上获悉，目前，全国经正式勘查并经国土资源储量行政主管部门审批的地热田为103处，经初步评价的地热田214个。估算目前全国每年可开发利用地热水总量约68.45亿立方米，折合每年3284.8万吨标准煤的发热量。 我国是世界上利用地热资源较早的国家之一，上世纪90年代以来，在市场需求的推动下，地热资源开发利用得到了蓬勃的发展。截至2005年底，我国每年直接利用的地热资源量已达44570万立方米，居世界第一位。在全国地热水利用方式中，供热采暖占18.0%，医
疗洗浴与娱乐健身占65.2%，种植与养殖占9.1%；其它占7.7%。截至2006年底，北京市利用浅层地热能供暖供冷的建筑物已达800万平方米的建筑面积。但目前地热在能源结构中占的比例尚不足0.5%。
中国地热资源按其属性可分为三种类型：①高温（＞150℃）对流型地热资源，这类资源主要分布在西藏、腾冲现代火山区及台湾，前二者属地中海地热带中的东延部分，而台湾位居环太平洋地热带中。②中温（90～150℃）、低温（＜90℃）对流型地热资源，主要分布在沿海一带如广东、福建、海南等省区；③中低温传导型地热资源，这类资源分布在中新生代大中型沉积盆地如华北、松辽、四川、鄂尔多斯等。这类资源又往往跟油气或其他矿产资源如煤炭等处在同一盆地之中。上述三类地热资源分布在我国不同地区，并与该地区的地质-构造背景密切相关。
我国主要的地热资源分布情况及主要地热开发点分布情况如下图所示：
5.2厂址选择：
根据上面我国地热资源分布图所显示的信息来看，双循环式地热发电厂首先应该考虑选择地热资源分布相对较多的地方，即我国的西南部地区（包括西藏和云南等省市）、东南沿海地区（包括广东、福建以及海南省等）。然后还必须考虑地区的交通运输情况、辅助介质储备情况等，综上考虑，选址要求地热温度高,有冷水供给,交通方便,土地为荒地的地域作发电厂址。工作步骤：应先收集分析整理已有资料,选定工作地域要用热红外、放射性进行航空遥感；对选好的地段进行热流地面测试；再进行地热梯度钻探试验,选择地热梯度大的地域。因此可以考虑在广东省建厂，具体地址还需要实地考察才能确定。
六、参考文献：
【1】彭第、孙友宏、潘殿琦 《地热发电技术及其应用前景》 吉林大学 2008.12；
【2】崔俊奎 《分布式地热系统双循环发电效率分析与梯级供热试验研究》 天津大学
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【3】朱家玲. 《地热能开发与应用技术》北京 化学工业出版社, 2006.；
【4】吕太、高学伟,、李楠《地热发电技术及存在的技术难题》 东北电力大学 2009.01；
【5】黄金、朱冬生、李元希《新型蒸汽-低沸点介质联合双循环余热发电装置》 南华理工
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【6】赵异波、何湘宁 《新能源发电技术的最新进展》 浙江大学 2002.02；
【7】廖志杰 《中国低碳地热发电的回顾与展望》 北京大学 地球和空间科学学院 2011.02；
【8】中国能源网《地热能源的开发利用，惠及百姓》；
【9】田晓东、陈道隆 《我国地热资源丰富，亟待开发》 科学创新与品牌 2011年第10期；
新能源之地热能发电
目 录
一、 项目基本信息...................................................................................................................2
1.1项目背景........................................................................................ 错误！未定义书签。
1.11地热能源利用背景 ....................................................................................................3
1.12地热能发电技术背景 ................................................................................................3
1.13国家政策支持背景 ................................................................. 错误！未定义书签。
1.2地热发电原理...................................................................................................................4
1.3地热能发电可行性分析...................................................................................................4
二、 项目概况........................................................................................ 错误！未定义书签。
2.1地热能发电方案对比.......................................................................................................5
2.2方案分析........................................................................................ 错误！未定义书签。
2.3 方案选择 ....................................................................................... 错误！未定义书签。
2.4 地热能生产工艺 ..............................................................................................................8
2.41工作原理 ................................................................................. 错误！未定义书签。
2.42双循环式发电特点 ....................................................................................................9
2.43双循环式发电装置 ................................................................. 错误！未定义书签。
2.44工况变化对双循环式发电的影响 ......................................... 错误！未定义书签。
三、问题与建议...................................................................................... 错误！未定义书签。
3.1地热能发电技术约束 .................................................................. 错误！未定义书签。
3.2环保问题...................................................................................... 错误！未定义书签。
3.3能源利用率问题.......................................................................... 错误！未定义书签。
四、 市场发展前景及相关政策............................................................ 错误！未定义书签。
4.1 市场发展前景 ............................................................................. 错误！未定义书签。
4.2相关政策 ...................................................................................... 错误！未定义书签。
五、 厂址选择........................................................................................ 错误！未定义书签。
5.1我国地热资源分布 ...................................................................... 错误！未定义书签。
5.2厂址选择 ...................................................................................... 错误！未定义书签。
六、参考文献.......................................................................................... 错误！未定义书签。
一、项目基本信息：
1.11地热能源利用背景：
地热资源是一种新型可持续再生能源。它来自于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地下水在深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后，把热量从地下深处带至近地表层．有些地方，热能随自然涌出的热蒸汽和热水到达地面。自史前起，地热就已被用于洗浴和蒸煮。通过钻井，这些热能可以从地下的储层引入水池、房间、温室和发电站。其具有持续供能，无废料，无污染，无需地面贮存的低用地，低成本低碳再生能源。在美国，欧盟，新两兰，冰岛，日本等国，开发地壳深部蕴葳的中高温地热生产电能，已达到2000万千瓦，仅美国加州已利用地热发电260万千瓦。
我国拥有丰富的深层地热资源，但地热能在中国能源结构中的比例仅占0.5％，地热发电装机不到10万千瓦，与国外地热利用水平差距很大。我们需要引入国外地热发电的新思路，采纳地热地质新理论，应用先进的勘探方法和地热工程新技术，在国内开发这一新型低碳清洁能源。
1.12地热能发电技术背景：
进入21世纪，能源已成为制约世界经济和社会可持续发展的瓶颈。地热资源作为可再生的绿色清洁能源具有巨大的开发潜力，是2l世纪最受人关注的新能源之一。1904年．意大利人在拉德瑞罗地热田建立世界上第一座地热发电站(功率为550W)，开地热能利用之先河。其后，意大利的地热发电发展到50多万kW。日本自1966年松川(Matsukawa)地热电站开始运行．到1996年全国地热发电容量已超过52万kW。截至2005年．全世界地热发电总装机8900MW，利用地热发电所生产的电力达56800 GWht。目前．应用最多的地热发电方式为干蒸汽发电系统。这类热田发电单机组容量为35～120MW，印度尼西亚、意大利、日本以及美国均建有此类电站．这些电站的总发电量占地热能总发电量的一半。我国西藏羊八井地热电站主要采用这种形式。世界上大多数地热田属液态热储．湿蒸汽地热发电站或扩容蒸汽地热电站应用液态地热系统中的热液流体发电，日本、新西兰、美国、意大利、菲律宾、墨西哥等国家应用得较好。双循环式发电也应用液态地热系统发电．但由于热储温度较低，不能通过压力变化扩容成蒸汽，只能通过低沸点的中间介质来发电．一般单机组装机容量小于3 MW。双循环发电在菲律宾、墨西哥是较常见的。
1.13国家政策支持背景：
我国“十二五”规划中明确指出加强对地热能资源的充分利用，将地热能发电提上工作日程。
我国的地热资源蕴藏量十分可观，地热资源开发利用的前景广阔。地热能利用分为地热发电和地热直接利用两大领域。长期以来，我国包括温泉、保健、养殖、采暖等在内的地热直接利用量占据世界首位。与之相比，地热发电却长期徘徊不前。
数据显示，中国浅层地温能资源量相当于95亿吨标准煤。每年浅层地温能可利用资源量相当于3.5亿吨标准煤。如全部有效开发利用则每年可节约标准煤2.5亿吨，减少二氧化碳排放5亿吨；全国沉积盆地地热资源储量折合标准煤8530亿吨；每年可利用的常规地热资源总量相当于6.4亿吨标准煤，每年可减少二氧化碳排放13亿吨。 在今年7月，国家发展改革委发布的《可再生能源发展“十二五”规划》指出，“十二五”期间可再生能源投资需求估算总计约1.8万亿元。而地热能“十二五”发展目标是，到2015年，各类地热能开发利用总量达到1500万吨标准煤，其中，地热发电装机容量争取达到10万千瓦，浅层地温能建筑供热制冷面积达到5亿平方米。
从国家制定相关政策来激励和支持地热能资源的利用来看，地热能发电的经济效益和发展前景将十分可观！
1.2地热发电原理：
地热发电基本原理是用水流作为载体，流经地壳内部断裂带以热传导和对流方式将地层深部具有中高温(超过摄氏1500—2000C)的地热能量送上地面，由高效的二级闪蒸汽轮发电机转换为电能，输送到供电网。同时把排放的余温水，供当地居民取暖和其它日常生活用途。在注水井和生产井(井深3—5公里)之间循环使用水流。合理配置钻井相对位置和距离，保持水温和流量动态平衡，可以确保系统长期持续工作。美国地热电站的可用系数高达95％，能够稳定供电。目前，国外一套基本型地热发电机组的发电能力为20兆瓦，可供20万人口用电需求。若开发区域的地热资源丰富，可建立多套组合形成更大规模供电。
1.3地热能发电可行性分析：
随着能源开采科学技术的发展和能源开采设备的不断更新，地热能在常用能源中所占的比重越来越大。从下面的全球一次能源需求图可以看出，到2030年前后，全球对地热能的使用比重将达到32%，超过目前石油、天然气、水能以及核能的比重。到那时，地热能将引发全球新一轮的能源风暴。
就近期来看，地源热泵的利用在世界上发展迅速，如德国新增热泵单元数2008年约为1998年的10倍。目前，全世界利用热泵技术开发的地热能已占地热直接利用总量的30％以上。
二、项目概况：
2.1地热能发电方案对比：
利用地热能发电的技术方案主要包括6种，即干蒸汽发电技术、扩容蒸汽发电技术、双循环式发电技术、干热岩发电技术、岩浆发电技术和联合发电技术。前三者是目前应用相对较广泛，技术水平相对较高且设备相对齐全完善的技术。但他们也具有各自不足的缺陷；后三者是地热能发电技术从长远角度看的必经发展趋势，符合我国可持续发展的要求，目前已有部分地区和企业采用。但比起前三者的技术和设备条件，还有一定的差距，先将这6
种技
术的主要工作原理（概述）及各自的优缺点罗列如下：
2.2方案分析：
要选择最合理的地热能发电方案，需要综合考虑发电效率、原料成本、设备购买和保养、环境维护治理费用以及该方案是否拥有一定的理论和实践基础，是否具备当今发电行业的良好竞争力等等。因此，需结合以下数据资料和图表得出最优方案。
（1）相对另外几种方案，联合发电方式的热效率最高。若不考虑技术设备尚处于理论阶段或技术尚不成熟的发电方式，则循环式发电技术的热效率排在第一位。且就目前世界的地热发电情况来看，双循环式发电的热效率也是非常可观的。
（2）地热发电所需的原料绝大部分都是直接利用地下的水和蒸汽热资源。另外少部分需加入的外部原料主要是双循环式发电技术中采用的低沸点介质，主要包括氟利昂、丁烷、二氯甲烷、液氯等等。
以上数据均以该产品的市场平均报价为准
（3）地热发电在使用过程中，由于机床电器元件的自然老化的影响，加上地下水及其中杂质对发电设备的腐蚀冲刷，特别是在扩容蒸汽发电、双循环式发电等发电过程中，设备损坏是一个不小的问题，因此需花费大量的金额，维护设备，保证发电设备的正常运转。下表为各地热发电方案设备维护比重的比较。
（4）地热能发电所造成的环境影响主要包括地下水水质污染、地热田枯竭、地层水减少地表下陷、废热水污染以及低沸点介质的泄露造成环境污染。主要体现在扩容蒸汽发电方案上。双循环式发电技术通过设备的定期检测和严格规范的生产操作，完全可以避免对环境造成的影响。
2.3、方案选择：
地热能发电是紧密联系人们生活的能源项目，因此所选择的方案必须首先满足实际的要求，应该满足技术水平和设施设备已达到大规模生产要求的方案，尚处于理论研究阶段的地热利用方案，虽是今后研究发展的必然方向，但无法满足当前电力能源日益增长的实际需求，故不考虑干热岩发电方案和岩浆发电。同理，联合方案虽然目前在美国等科技水平相对发达的国家已开始逐渐投入使用，但目前国内还未深入了解该方案的具体操作和可能带来的经济效益，故也排除。
剩下的三种地热能发电方式都是如今发电行业常见的技术。三者在经济、环保和开采技术方面各有优势。
环保性最好的地热能发电方案：干蒸汽发电方案。该方案是直接利用从地下抽出的蒸汽经过分离干燥后直接推动发电机发电的，应用范围最广，操作方便，且生产过程中不会带来任何污染环境的物质。
经济性最好的地热能发电方式：双循环式发电方案，该技术最大的特点是能源利用率高，在相同的能源供应下，能生产最多的电力。通过设备的定期检测和严格规范的生产操作，可以避免对环境的破坏。且综合生产效益所需资金、原料资金、设备维护资金、环保资金来看，在相同的电力生产量条件下，该方案最终获得的收益是最高的。
开采性最好的地热能发电方式：扩容蒸汽发电方案。该方案对开采的条件要求相对最低，所需设备简单，易操作。
综合比较三者的特点，最为发电企业最佳的地热能发电方式，还是应该选择经济性最好的双循环式的。即满足当今地热利用的整体趋势，在发电行业具备一定的竞争力，同时也
能获得最好的生产收益。
2.4、双循环式发电工艺：
2.41.工作原理：
双循环式发电又称中间介质法地热发电，通过热交换器利用地下热水来加热某种低沸点的工质, 使之变为蒸汽, 然后以此蒸汽推动气轮机并带动发电机发电. 在这种发电系统中采用 2种流体, 一种是以地热流体作热源, 它在蒸汽发生器中被冷却后排入环境或打入地下; 另一种是以低沸点工质流体作为工作介质 (如氟里昂、异戊烷、异丁烷、正丁烷、氯丁烷等). 这种工质在蒸汽发生器内由于吸收了地热水放出的热量而汽化, 产生的低沸点工质蒸汽送入汽轮机发电机组发电.做完功后的蒸汽, 由汽轮机排出, 并在冷凝器中冷凝成液体, 然后经循环泵打回蒸汽发生器再循环工作. 该方式分为单级中间介质法系统和双级 (或多级)中间介质法系统。
当地热井输出的热水进入换热器后，在换热器中将热量传给低沸点介质。可再生能源放热以后。温度降低了的地热水排人回灌井或作其它应用。低沸点介质在换热器中吸热，变为具有一定压力的蒸汽，推动汽轮机并带动发电机发电。从汽轮机排出的气体，在冷凝器中凝结成液体。用泵将液体送入换热器，重新吸热蒸发变成气体。如此周而复始，地热水的热量不断地传给低沸点介质进行连续发电。
2．双循环式发电工艺原理图：
2.42.双循环式发电特点：
双循环发电方式的特点是地热水与发电系统不直接接触．而是将地热水的热量传给某种低沸点介质(如丁烷、氟利昂等)，由低沸点介质推动汽轮机来发电。这种发电方式由地热水系统和低沸点介质系统组成，故称之为双循环式发电，也称之为中间介质法发电。优点是能够更充分地利用地下热水的热量, 降低发电的热水消耗率, 缺点是增加了投资和运行的复杂性。.缺点是增加了投资和系统运行复杂性，技术难度大，操作维修水平要求较高。该系统特别适合于含盐量大、腐蚀性强和不凝结气体含量高的地热资源。发展双循环系统的关键是开发高效热交换器。
2.43.双循环式发电装置：
蒸汽-低沸点介质联合双循环余热发电装置由两级发电系统构成(见下图) , 其中一级发电系统以余热蒸汽为工作介质在螺杆膨胀动力机中膨胀做功, 带动发电机组发电, 二级发电系统将二级发电系统做功完毕的乏汽作为热源, 加热作为工作介质的低沸点介质(DME) , 推动螺杆膨胀动力机发电;整个系统还包括蒸发器、冷凝器等热交换器及储液罐、
冷却风机等。
朗肯循环结构简单比较适合低温余热发电因此两级发电系统都采用朗肯循环热力系统, 热力循环 T-S 过程如下图所示。在一级发电系统中, 蒸汽在膨胀螺杆机中绝热膨胀做功(过程 1-2), 乏汽在蒸发热交换器中等压冷凝释放潜热和部分显热( 过程 2-3-4) , 留下的低温低压的工质水回收循环利用。在二级发电系统中, 进入蒸发热交换器中的高压不饱和低沸点介质DME吸收乏汽的热量变成高温高压的过热蒸气(过程 e-f-a) ; 然后根据膨胀螺杆动力机工作的要求, 利用调节阀把产生的高温高压过热 DME 蒸气调节到适合的状态, 并送到膨胀螺杆动力机中绝热膨胀做功(过程 a-b) ; 做功后的低温低压 DME工质在冷凝器中等压冷凝放热(过程b-c-d) ,再经密封泵升压重新变成高压不饱和液体(过程d-e) , 完成一个热力循环。
2.44.工况变化对双循环式发电的影响：
（一） 余热蒸汽的干度
如果余热蒸汽因干度发生变化形成汽液混合物, 使螺杆机中的膨胀成为两相三元流动, 那么工质中的液相对螺杆膨胀机就会造成一定的动力损失,不过由于工质的黏度变大对泄漏
间隙又会产生一定的封闭作用, 减少了螺杆膨胀机的泄漏损失, 可以弥补部分因动力损失给螺杆机运行带来的效率降低。另一方面, 虽然理论上螺杆机选定后膨胀比保持不变, 发电功率主要取决于工质的进口温度, 几乎与干度无关, 但是由于工质中液相的存在, 使得工质在机内的焓降减小, 对装置的发电量和发电效率还是会造成不利影响。
（二） 余热蒸汽的压力和流量
在一级发电系统的进口工质为饱和蒸汽的情况下, 保持蒸汽流量和排气参数不变, 进口工质压力的减小会导致发电量和效率降低, 但是不会影响二级发电系统的发电量。如果一级进口的工质温度和压力保持不变但是流量减少, 那么一级和二级发电系统的发电量都会降低,整个装置的净发电量也会减少, 但总发电效率几乎不变。
三、问题与建议：
3.1地热能发电技术约束：
就上述的几种形式的地热能利用方案相比较而言，双循环式发电是较成熟的技术，但还使用的广泛程度还是不如干蒸汽发电。虽然有比较优良的性能指标，但目前主要还是真正用于大型城市地区独立供电的情况不多，比起火电、水电等当今主流供电方式，大规模应用成熟度尚不足。这其中主要的原因还是地热能开发技术未得到全面的推广。
此外，双循环式虽然较为成熟，但发电过程需要大量的辅助介质；只有低沸点辅助介质供应充足的地方才能满足生产需求。而能适应这种要求且适合建设发电厂的地方实在不算很多。
据了解,目前，我国地热能开发项目刚刚起步，打造我国地热能产业链需要解决的问题有很多，比如，要掌握关键零部件技术，并经过商业实践的考核；国内大型发电系统建设和调试缺乏经验，需要与国外企业和专家合作；需要国家出台强有力的扶持政策调动企业的积极性，但业内人士普遍认为，最迫切的重中之重，就是核心设备和关键零部件的国产化研制问题，只有打破这一瓶颈，才能有望从根本上降低地能热发电产业的成本，推动地热能发电在我国的商业化应用。
据介绍，在国外，双循环式地热发电已有几十年的历史。上世纪80年代，人们对建成的地热发电站进行技术总结后认为，虽然技术上可行，但投资过大，且降低造价十分困难，致使各国发展地热热发电站的计划搁浅。过去，我国在地热发电领域受经费和技术条件的限制，开展的工作较少。近年来，随着地热发电站在全球的重新兴起，我国在地热勘探方法及设备、地层开采技术、电站设计、集成以及控制方面,也取得了一些实质性突破。建设地热发电站所需的主要设备和零部件, 已初步形成了产业链，剩下的主要还是技术上的影响。
3.2环保问题：
地热能发电虽然主要的能量来源都是来自地底的资源，具有绿色环保等特点，但是在地下水的抽取、电力的转换和输送以及像双循环发电中使用的化学介质，这些仍然会对环境造成一定的危害，如果不予以特别的重视，最终会酿成难以收拾的环境恶果。因此需采取相应的措施来降低对环境的影响。而针对于本报告采用的方案而言，双循环式发电系统存在中间介质(如丁烷、氟利昂等)少量泄漏问题，一旦泄漏将对环境和人体造成危害。井下换热双循环式发电系统不抽取地热水．无排水污染环境的问题，无过量开采和造成地面沉降之忧。 绿色可再生能源并不能绝对保证环保问题，关键还是在于开采利用者们的合理对待。必须严格按照我国科学发展观的要求，走可持续的道路，不能以牺牲环境为代价。
3.3地热能源利用率问题：
从上述的各种地热能能源利用率的数据来看，人类对地热能的利用率还远没有达到充分合理利用的要求。就拿双循环式发电技术来说，能源浪费现象仍然不容忽视。该方案的整体热能效率还不足30%，改进生产技术，，制定合理的能源开采标准和规定，提高能源利用率还有很长的路要走。不过双循环式发电系统．尤其是井下换热双循环式发电系统的地热能利用率高．适用于中低温(50—100℃)地热田发电，那些不宜采用闪蒸式发电的地热水，可以采用此方式发电。从经济性考虑。一般温度在90 cc以下的地热水不宜用来发电，可用于直接供热。
四、市场发展前景和相关政策：
4.1市场发展前景：
随着全球能源消耗的不断增长，能源供应的可持续性是摆在我们面前的一个重大问题。目前，全球能源结构正在走向多元化，但在短期内全球能源的消费和供应仍然主要依赖煤炭、石油和天然气等化石能源。统计显示，2006年世界一次能源消费总量为108.8亿吨标准油(TOE)，其中石油占35.8％，居第1位；煤炭占28.4，居第2位；天然气占23.7，居第3位，其次为水能和核能，分别占6.3％和5.8％。
由于国际社会越来越关注环境问题以及能源技术不断进步，替代煤炭和石油的清洁能源增长迅速，煤炭和石油在一次能源总需求中的份额将进一步下降，天然气、核能和可再生能源的份额将不断提高。但是，核能、风能、太阳能和生物质能的发展，除受技术因素影响外，其经济性也是一个制约因素，非化石能源大规模替代化石能源的路还很长。预计在2030年前，化石能源仍将是世界的主流能源。而地热能源将取代其他目前的主流能源成为世界排名仅次于石油的主流能源，可见，地热能源的发展前景是十分乐观的。
据美国能源信息署(EIA)2008年9月出版的((International Energy Outlook 2008)对历史数据的统计和未来变化趋势的预测，全球能源消费形势逐步增长。全球能源消耗变化趋势，从2005年预计到2030年，全球能源总消费量将增加50％。在其它一些非经济合作组织地区(Non-OECD)能源消耗也将快速增长，如中东、亚洲及中南美州将占60％份额；对于Non-OECD的欧洲和欧亚大陆国家(包括俄罗斯和其它一些前苏联国家)将有小幅增长约占36％份额。相反，发展中国家将增长1倍(每年增长4％，相比发达国家每年增长1.3％)；其中，中国和印度两大发展中Non-OECD国家总共的能源消耗已经从980年的占世界总能耗的小于8％快速增加到2005年占世界能耗份额的18％，预计2030年将占世界能耗份额的四分之一。相反，从2005到2030年美国能耗将预计从22％的份额下降到l7％。由此可以看出，我国在未来的30年里，地热能的使用比重将比现在翻几番。
不仅如此，燃料类型分类的全球能源消耗变化趋势。其中，石油是全球增长速度最慢的能源，从2005年到2030年其消耗以每年l 2％的速率增长；可再生能源和煤炭是增长虽快的能源，分别以2 1％和2o％的速率增长：由于石油和天然气价格的上涨以及全球对化石能源导致环境影响的目益关注，可再生能源的开发和消耗份额将逐步增加。长远来看，人类在面对环境污染的困扰、地球生态平衡的破坏、不可再生益源的匮乏、各国对能源需求急速增长的背景下，以石油、煤炭和天然气为主要能源的时代终将被已地热能、风能、太阳能和生物质能等可再生能源所取代。总而言之，地热能发电供能，在今后的发展道路上，将愈发体现其独特的优势，市场前景炙手可热。
4.2相关政策：
作为可再生清洁能源，地热能将纳入“十二五”能源规划。据了解，国家初步计划在未来五年，完成地源热泵供暖（制冷）面积3.5亿平方米，预计总市场规模至少在700亿元左右。对此，中国可再生能源学会常务理事李元普分析指出，预计“十二五”期间，地热资源开发利用将掀起一轮高潮，除地源热泵设备制造和销售行业会进一步发展外，有关地热利用的能源服务产业也会获得长足发展。
据悉，地热能特别是浅层地温能开发已经纳入到“十二五”能源发展规划，未来五年，计划完成地源热泵供暖（制冷）面积达3.5亿平方米。如果按每平方米投资200元推算，意味着未来五年时间，整个地热能开发利用的总市场规模至少在700亿元左右。仅就目前市场来看，全国地源热泵市场销售额已超过80亿元，并以每年20%以上的速度在增长。同时地源热泵系统的初装费也大幅度下降，由最初的每建筑平方米400—450元降低到目前的220—320元，公众对地源热泵的认知度也有了很大提高。
据统计，截至今年3月，我国应用浅层地温能供暖制冷的建筑项目2236个，地源热泵供暖面积达1.4亿平方米，80%的项目集中在北京、天津、河北、辽宁、河南、山东等地区。在北京，利用浅层地温能供暖制冷的建筑约有3000万平方米，沈阳则已超过6000万平方米。 预计到2015年全国地热能利用总量相当于6880万吨标准煤，届时占我国能源消耗总量的
1.7%。我国地域辽阔，浅层地温能可利用量巨大。
据初步估算，全国287个地级以上城市每年浅层地温能资源量相当于95亿吨标准煤，在现有技术条件下，可利用热量相当于每年3.5亿吨标准煤。如果能有效开发利用，扣除开发利用的电能消耗，每年可节约标准煤2.5亿吨。全国12个主要地热盆地地热资源储量折合标准煤8530亿吨，全国2562处温泉排放热量相当于每年452万吨标准煤，在现有技术条件下，每年可利用热量相当于6.4亿吨标准煤，可减少排放二氧化碳13亿吨。我国大陆3000米至10000米深处干热岩资源相当于860万亿吨标准煤，是我国目前年度能源消耗总量的26万倍，潜力巨大。
就目前我国采取的一系列相应措施，特别是可持续发展的政策指引来看，以地热能为代表的新型环保型可再生能源将越来越受到人们的关注。正是看到地热能的巨大前景，国土资源部也在积极推进地热能的开发利用，在“十二五”期间将启动地热资源调查与开发利用工程。
五、厂址选择：
5.1我国地热资源分布：
我国地热资源丰富。据初步估算，全国主要沉积盆地距地表2000米以内储藏的地热能，相当于2500亿吨标准煤的热量，而国土资源部经过反复计算和论证的数据显示，截至2002年年底，中国探明可直接利用的煤炭储量仅1886亿吨。
从全国地热(浅层地热能)开发利用现场经验交流会上获悉，目前，全国经正式勘查并经国土资源储量行政主管部门审批的地热田为103处，经初步评价的地热田214个。估算目前全国每年可开发利用地热水总量约68.45亿立方米，折合每年3284.8万吨标准煤的发热量。 我国是世界上利用地热资源较早的国家之一，上世纪90年代以来，在市场需求的推动下，地热资源开发利用得到了蓬勃的发展。截至2005年底，我国每年直接利用的地热资源量已达44570万立方米，居世界第一位。在全国地热水利用方式中，供热采暖占18.0%，医
疗洗浴与娱乐健身占65.2%，种植与养殖占9.1%；其它占7.7%。截至2006年底，北京市利用浅层地热能供暖供冷的建筑物已达800万平方米的建筑面积。但目前地热在能源结构中占的比例尚不足0.5%。
中国地热资源按其属性可分为三种类型：①高温（＞150℃）对流型地热资源，这类资源主要分布在西藏、腾冲现代火山区及台湾，前二者属地中海地热带中的东延部分，而台湾位居环太平洋地热带中。②中温（90～150℃）、低温（＜90℃）对流型地热资源，主要分布在沿海一带如广东、福建、海南等省区；③中低温传导型地热资源，这类资源分布在中新生代大中型沉积盆地如华北、松辽、四川、鄂尔多斯等。这类资源又往往跟油气或其他矿产资源如煤炭等处在同一盆地之中。上述三类地热资源分布在我国不同地区，并与该地区的地质-构造背景密切相关。
我国主要的地热资源分布情况及主要地热开发点分布情况如下图所示：
5.2厂址选择：
根据上面我国地热资源分布图所显示的信息来看，双循环式地热发电厂首先应该考虑选择地热资源分布相对较多的地方，即我国的西南部地区（包括西藏和云南等省市）、东南沿海地区（包括广东、福建以及海南省等）。然后还必须考虑地区的交通运输情况、辅助介质储备情况等，综上考虑，选址要求地热温度高,有冷水供给,交通方便,土地为荒地的地域作发电厂址。工作步骤：应先收集分析整理已有资料,选定工作地域要用热红外、放射性进行航空遥感；对选好的地段进行热流地面测试；再进行地热梯度钻探试验,选择地热梯度大的地域。因此可以考虑在广东省建厂，具体地址还需要实地考察才能确定。
六、参考文献：
【1】彭第、孙友宏、潘殿琦 《地热发电技术及其应用前景》 吉林大学 2008.12；
【2】崔俊奎 《分布式地热系统双循环发电效率分析与梯级供热试验研究》 天津大学
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【3】朱家玲. 《地热能开发与应用技术》北京 化学工业出版社, 2006.；
【4】吕太、高学伟,、李楠《地热发电技术及存在的技术难题》 东北电力大学 2009.01；
【5】黄金、朱冬生、李元希《新型蒸汽-低沸点介质联合双循环余热发电装置》 南华理工
大学 2009.04；
【6】赵异波、何湘宁 《新能源发电技术的最新进展》 浙江大学 2002.02；
【7】廖志杰 《中国低碳地热发电的回顾与展望》 北京大学 地球和空间科学学院 2011.02；
【8】中国能源网《地热能源的开发利用，惠及百姓》；
【9】田晓东、陈道隆 《我国地热资源丰富，亟待开发》 科学创新与品牌 2011年第10期；