地热发电,是将地热能转换为机械能,再将机械能转换为电能的过程,其以地下热水或者蒸汽为动力源,是地热能的重要利用方式之一。地热能是一种清洁可再生的自然能源,利用其发电可减少电力行业对化石能源的需求,降低碳排放,在实现“碳中和”方面具有重要意义。
地热能蕴藏在地球内部,包括热岩资源、水热资源两大类。地球内部存在大量熔岩,具有高温特性,即热岩资源,熔岩将附近地下水加热,地下水流动将热能传送至地壳浅层,即为水热资源。通常情况下,所说的地热能是水热资源,其易于开发、利用价值大、经济效益高。利用水热资源进行发电即地热发电,与其他可再生能源例如太阳能、风能相比,具有能源供应稳定的优点。
地热发电主要包括地热蒸汽发电、地下热水发电两种。地热蒸汽发电,利用将水分离出去得到的蒸汽为动力源,驱动汽轮机做功;地下热水发电,将地下热水减压汽化,或利用地下热水能量将低沸点物质汽化,将蒸汽输送至汽轮机做功。
根据新思界产业研究中心发布的
《2022-2027年中国地热发电行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,地热能在全球较多地区均有存在,全球范围内,地热发电规模较大的国家主要有美国、印尼、菲律宾、土耳其等。2021年,全球地热发电市场规模约为254亿美元,预计2022-2027年将继续以6.6%左右的复合年均增长率增长,到2027年市场规模将达到373亿美元左右。
我国地热能利用量位居全球第一,技术水平先进,在地热发电方面,早在20世纪70年代,我国已经开始建设地热电站,70年代中期建成的西藏羊八井电站,采用了我国大陆地区首座兆瓦级地热发电机组,至今此电站仍是拉萨电力供应的重要来源。
新思界
行业分析人士表示,但与美国等国家相比,我国地热发电装机规模发展缓慢,且技术进展同样缓慢,例如羊八井电站运行效率低、生产成本高,还需要国家补贴才能稳定运营。在“碳中和”目标下,清洁可再生的能源利用受关注度进一步提高,与光电、风电相比,地热发电平均利用效率高、不受气候天气影响,具有较大开发价值,未来随着技术瓶颈逐步突破,其装机规模有望不断扩大。
在我国,地热发电设备制造厂商以及地热电站建设厂商数量较少,代表性企业有开山控股集团股份有限公司、北京京能电力股份有限公司、冰轮环境技术股份有限公司、中国国电集团有限公司、国网西藏电力有限公司等。