地熱發電是利用地下熱水和蒸汽為動力源的一種新型發電技術。其基本原理與火力發電類似,也是根據能量轉換原理,首先把地熱能轉換為機械能,再把機械能轉換為電能。地熱發電實際上就是把地下的熱能轉變為機械能,然后再將機械能轉變為電能的能量轉變過程或稱為地熱發電。
地熱發電是利用地下熱水和蒸汽為動力源的一種新型發電技術。其基本原理與火力發電類似,也是根據能量轉換原理,首先把地熱能轉換為機械能,再把機械能轉換為電能。地熱發電實際上就是把地下的熱能轉變為機械能,然后再將機械能轉變為電能的能量轉變過程或稱為地熱發電。
地熱發電具有發電小時數高且穩定的優勢,能夠與風電、光伏發電優勢互補,對于構建新型電力系統、保持電力系統穩定具有重大價值。
然而,“給地球安裝插頭”的地熱發電目前依然十分小眾。一方面,行業呼吁更完善的鼓勵政策,另一方面,在水熱型地熱發電之外,開啟了干熱巖發電的探索征程。
隨著碳中和目標的提出,化石能源的消費占比注定會大幅下降,而可再生能源的消費占比將顯著提升。地熱是一種清潔、低碳的可再生能源,具有連續穩定、受天氣季節影響小、利用系數高、存儲量大及利用成本低等優點,應用前景廣闊,會在未來能源體系中占據重要地位。我國的地熱資源十分豐富,占全球總儲量的7.9%,且分布廣泛。高效利用地熱資源對于降低我國的化石能源消耗、落實碳中和目標具有重要意義。
地熱的利用方式可主要分為直接熱利用(供熱、制冷和干燥等)和發電。直接熱利用的研究、應用較為完善,但存在能量遠距離傳輸困難、需求有限(地域、季節約束)等問題;而地熱發電,不僅可提升能量品位,而且電能便于傳輸、用途廣、需求大,應用前景更好,是當前國際能源領域的關注熱點。
從歷史角度來看,地熱領域投資支出中,約有35%—40%來自于項目成本,同時約有60%—65%的成本為地表基礎設施建設開支。其中,鉆井成本很大程度上取決于鉆井深度以及所用技術水平。從資源角度來看,當前全球地熱項目大多在擁有豐富活火山資源的國家。自然形成的火山系統熱區為產生地熱能創造了有利的環境,例如冰島、意大利和土耳其等的地熱能開發潛力都十分可觀。不過,報告同時表示,即使在不具備大量活火山資源的國家,鉆井達到一定深度也能夠獲取有效溫差,進而實現地熱發電或發熱。
典型的地熱發電技術包括水蒸氣朗肯循環、閃蒸循環、有機朗肯循環、卡林那循環和全流發電系統。其中,有機朗肯循環和卡林那循環并非直接利用地熱流體進行發電,而是采用中間介質進行發電,又被稱為雙循環發電系統。
地熱發電是地熱能利用的重要方式。與風、光等間歇性新能源不同,地熱發電在所有可再生能源發電中年利用小時數最高,全年90%以上的時間都可用于發電,非常穩定,可靠性強,不受天氣條件影響,既可作為基本載荷,亦可作為調峰載荷,未來的普及應用可成為可再生能源電力穩定的重要支撐。
地熱發電分為高溫發電和中低溫發電技術等。高溫水熱型地熱資源主要集中在青藏高原腹地藏南、云南滇西騰沖和青藏高原東緣川西等區域,是我國地熱發電的主要地區。
據統計,中國大陸336個主要城市淺層地熱能年可采資源量折合7億噸標準煤,可實現供暖(制冷)建筑面積320億平方米;大陸水熱型地熱能年可采資源量折合18.65億噸標準煤;埋深3000-10000m干熱巖型地熱能基礎資源量約為2.5×1025J(折合856萬億噸標準煤),其中埋深在5500m以淺的基礎資源量約為3.1×1024J(折合106萬億噸標準煤)。
身為“地熱大國”的我國,地熱能資源直接利用量連續多年居全球首位,但地熱能應用領域集中于供暖和溫泉洗浴,用于發電的可以說是九牛一毛。我國地熱發電還處于初級階段,相關數據顯示,我國傳統水熱型地熱資源發電潛力為6700MW,在全球排第3位,而地熱發電的規模遠不及冰島、印尼等國家,排世界第19位,跟資源總量明顯不符。
與水熱型高溫地熱發電不同,據介紹,溫度在180℃以上、巖體含水量特別少或不含水,在現今的技術、經濟條件下能夠開發利用的地熱能被稱為干熱巖資源。
從政策看,干熱巖地熱發電在我國將有不小空間。今年3月發布的《“十四五”可再生能源發展規劃》提出,支持干熱巖開發技術、高溫地熱發電技術的研究與應用。《關于促進地熱能開發利用的若干意見》鼓勵有條件的地方建設中低溫和干熱巖地熱能發電工程,探索干熱巖發電,重點在青海地區開展干熱巖地熱發電項目,通過建立地熱發電示范基地,推進深部干熱巖資源勘察發現和干熱巖發電關鍵技術成熟,引領我國干熱巖資源開發利用。
地熱發電的未來發展,不僅需要在政策層面制定上網電價和投資補貼的定量化支持標準,還需要在技術層面探索適用更低地熱溫度且更加高效、低成本的發電技術,以助力中低溫地熱的大規模發電利用。此外,厘清地熱發電在未來能源體系中的定位,優化設計地熱驅動的冷熱電多聯供系統和地熱、太陽能等多能源聯合驅動的綜合能源系統,對于地熱發電的未來發展也十分重要。
地熱發電行業報告對行業相關各種因素進行具體調查、研究、分析,洞察行業今后的發展方向、行業競爭格局的演變趨勢以及技術標準、市場規模、潛在問題與行業發展的癥結所在,評估行業投資價值、效果效益程度,提出建設性意見建議,為行業投資決策者和企業經營者提供參考依據。
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2022-2027年中國地熱發電行業市場深度調研及投資策略預測報告
地熱發電是利用地下熱水和蒸汽為動力源的一種新型發電技術。其基本原理與火力發電類似,也是根據能量轉換原理,首先把地熱能轉換為機械能,再把機械能轉換為電能。地熱發電實際上就是把地下的熱...
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