地?zé)崮?/a>是可持續(xù)利用的地球內(nèi)部的一種低品位清潔能源，地?zé)崮?/a>相對(duì)于風(fēng)能、太陽能等低品位能源具有連續(xù)性和穩(wěn)定性等方面的優(yōu)勢(shì)。地熱能按照地?zé)崴疁囟?/a>的高低可以分為三種：大于150 ℃為高溫?zé)嵩?/a>，介于90～150 ℃為中溫熱源，低于90 ℃為低溫熱源。我國(guó)目前對(duì)地?zé)豳Y源利用以直接利用為主，如地?zé)峁┡?/a>、溫室、家庭用熱水、水產(chǎn)養(yǎng)殖等；但隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，地熱能地利用逐步趨向發(fā)電模式的間接利用方向發(fā)展，特別是對(duì)于中高溫?zé)嵩?/a>。近幾年，美國(guó)、印尼、冰島、新西蘭等國(guó)家成為地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量發(fā)展速度最快的國(guó)家。預(yù)計(jì)到2050年，全球地?zé)岚l(fā)電利用的裝機(jī)容量將達(dá)到70GW。

 

  按照目前現(xiàn)存地?zé)犭娬?/a>發(fā)電利用方式，地?zé)岚l(fā)電模式主要分為四種類型：干蒸汽地?zé)?/a>發(fā)電模式、閃蒸地?zé)?/a>發(fā)電模式、雙循環(huán)（有機(jī)朗肯循環(huán)）地?zé)岚l(fā)電模式和干熱巖發(fā)電模式四種。

 

  地?zé)?/a>干蒸汽發(fā)電模式是利用地?zé)?/a>蒸汽直接推動(dòng)汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生軸功，進(jìn)而產(chǎn)生電能。系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行安全可靠，但這種發(fā)電模式適合于高溫高壓的地?zé)崮?/a>。

  雙循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)也稱有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)。系統(tǒng)的核心是以低沸點(diǎn)有機(jī)物為循環(huán)工質(zhì)，有機(jī)工質(zhì)單獨(dú)在封閉系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)。

 

  有機(jī)工質(zhì)在換熱器中從地?zé)崃黧w中獲得熱量后變?yōu)檎羝羝M(jìn)入汽輪機(jī)輸出軸功帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，從汽輪機(jī)排出的乏汽在冷凝器中冷卻為液體，然后由泵加壓進(jìn)入熱交換器，完成一個(gè)封閉的循環(huán)；地?zé)崃黧w在經(jīng)過換熱器后被注入回灌井注入地下。有機(jī)工質(zhì)主要為碳?xì)浠衔锛捌浜?、氯物質(zhì)。當(dāng)?shù)?a href="http://www.rijz.cn/t/熱流.html" >熱流體的溫度較低時(shí)，采用“降壓擴(kuò)容法”系統(tǒng)效率較低，而且技術(shù)上有一定困難，而利用有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)則較為合適。雙循環(huán)電系統(tǒng)可利用低品位，腐蝕性大的地熱流體作為熱源，適合于中，低溫地?zé)岚l(fā)電。

 

  地?zé)崴?/a>（汽）擴(kuò)容發(fā)電模式為高溫地?zé)?/a>流體首先經(jīng)過汽、水分離器進(jìn)行分離，原理是當(dāng)地?zé)崴?/a>壓力驟然降低，部分熱水閃蒸成飽和蒸汽，這部分蒸汽從分離器中單獨(dú)引出后推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。根據(jù)地?zé)崴?/a>（汽）的具體狀態(tài)，發(fā)電系統(tǒng)分為一級(jí)擴(kuò)容、二級(jí)擴(kuò)容及多級(jí)擴(kuò)容模式等。三級(jí)以上擴(kuò)容發(fā)電模式結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，目前尚未采用。一級(jí)擴(kuò)容模式的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，操作方便；缺點(diǎn)是排水溫度高，造成循環(huán)熱效率一般低于10%。二級(jí)擴(kuò)容系統(tǒng)的設(shè)備和系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，系統(tǒng)熱效率相對(duì)較高；在相同冷熱源的條件下，系統(tǒng)熱效率比一級(jí)擴(kuò)容循環(huán)高20%～30%。

 

  干熱巖發(fā)電模 式 是 利用地下深層干熱巖體加熱流體發(fā)電的設(shè)想，發(fā)電原理為打兩口深斜井，從其中一口井中將冷水注入到干熱 巖 體中加 熱直蒸汽狀 態(tài)，從另一口井中抽取出，現(xiàn)存系統(tǒng)發(fā)電功率可達(dá)2300Kw。對(duì)干熱巖發(fā)電模式研究的還有英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本和俄羅斯，但迄今為止無大規(guī)模應(yīng)用。

 

  我國(guó)在20世紀(jì)70-80年代，在適宜的地區(qū)，開展了地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)試驗(yàn)研究，并先后在廣東豐順、江西溫場(chǎng)、山東招遠(yuǎn)、北京懷來、遼寧熊岳、湖南灰湯、廣西象州等地建立擴(kuò)容或有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電站。但由于經(jīng)濟(jì)及安全等問題，地?zé)岚l(fā)電電站幾乎處于全部停運(yùn)。在2010年世界地?zé)岽髸?huì)報(bào)告中提到，近30年內(nèi)中國(guó)地?zé)?/a>發(fā)電幾乎沒有實(shí)質(zhì)進(jìn)展，目前只有羊八井地?zé)?/a>電廠仍在運(yùn)行。

  但是隨著能源短缺問題日益嚴(yán)重和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，關(guān)注地?zé)岚l(fā)電方面發(fā)電技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用的科研隊(duì)伍不斷壯大，如我國(guó)西安交通大學(xué)、浙江大學(xué)、天津大學(xué)、上海交通大學(xué)及北京工業(yè)大學(xué)等院校的科研工作者都積極投入到其中，地?zé)岚l(fā)電電站不斷出現(xiàn)；如2008年一臺(tái)1000Kw雙螺桿膨脹動(dòng)力地?zé)岚l(fā)電機(jī)組示范工程在羊八井安裝，年發(fā)電量達(dá)到600-700萬度，可節(jié)約3500 t標(biāo)煤。