我国小型地热发电现状

  通过多年实践，已经总结出一条经验：中低温地热发电是不经济的，特别是100℃以下地热水发电。日本在20世纪80年代曾建造过两座1000kW的小型地热试验电站，用150℃的地热流体发电。试验结束后就停运拆除了，因为经济性不好。我国在20世纪七八十年代，曾掀起一阵地热水发电的热潮，各地相互效仿，纷纷利用八九十度的地热水建造地热试验电站。据统计，包括台湾省在内的全国小型地热电站共有12座。但是这些小型地热电站由于各种原因，有的运行一段时间后停运了，有的仅试运转若干小时就放弃了。目前，除利用高温地热资源发电的我国最大的西藏羊八井地热电站外，其他多数利用100℃以下地热水发电的小型地热试验电站，只有广东丰顺、湖南灰汤两座还在运行，原因不外乎是技术上的和经济上的问题，而后者是主要的。这里略述小型地热发电，一方面是因为它涉及中低温地热资源，究竟它能否用于发电；另一方面也想阐明我国新能源发展方针中的“因地制宜”原则。它说明，论证某一地热资源能否用来发电，不能简单地只按某一温度界限来判定，还必须加入因地制宜这一因素。

 

  广东丰顺邓屋地热电站是我国最早(1970年)建成的小型地热发电机组，利用一级闪蒸系统发电，热水温度91℃，功率86kW。由于初次建造，运行后发现一些问题，也取得了经验，于是又先后建造了一座300kW的一次闪蒸地热发电机组和一座300kW的双循环地热发电机组。多年来，300kW的一次闪蒸发电机组一直在运行，为当地提供电力，是最成功的小型地热发电站。该机组耗用91℃地热水230-280t/h，三十多年来始终不减，说明该热储有良好的补给条件。当地电网需要这部分电力，机组年运行8000h以上，还能提供50人的就业机会，发电后的排水供当地家庭使用。这些都体现了因地制宜的发展原则。

 

  湖南宁乡灰汤地热电站是另一座目前尚存仍间断运行的小型地热电站。电站不能连续运行和满发的原因不在电站本身，而在当地对地热资源缺乏统一管理，造成单位之间相互争水，相互干扰，致使热田水源急剧下降，导致机组出力降低，有时甚至被迫停机。该电站钻有生产井两眼，井内最高温度102 ℃，单井开采量3300m3/d。电站建设总投资按当年的价格为165.4万元(含65万元的资源勘探费)，单价为2200元/kW。根据电站长期运行情况分析，认为这类几百千瓦级的单级闪蒸地热发电机组，如能保证年利用小时数超过6000h，其经济性是完全可行的，而且还具备与小火电竞争的能力。

 

  江西宜春温汤地热试验电站算得上是又一座因地制宜建造的地热发电机组。它是这些小电站中功率最小的一座，只有50kW。地热水温也是最低的，只有67℃。尽管这座地热发电试验机组目前已经拆除，另建了温泉疗养院，但是它的因地制宜思路和所取得的经验仍值得我们总结。温汤距宜春市45km，是一个当时仅有500户人家的山区小镇，但却是公社所在地。该镇无电，当时也没有兴建小水电或拉电网的计划。但是却有一个67℃热水泉眼，供全村居民及中小学学生洗脸洗浴用。江西省地质局水文地质大队当时住在该村，作为江西省地热开发的重点勘探区，打了不少地热勘探井。1971年，正值全国掀起地热发电的“热潮”，水文队就邀天津大学教师在温汤试建小型地热电站为全村供电。由于水温很低，发电功率很小，如果按一般条件是不可能建造的，因为热水深井泵、冷却水循环泵、工质泵等大量厂用电远远超出发电功率，电站不但无电可向外输送，反而还要有外电源来供给厂用电。但是因地制宜的思路打开了成功建站的可能性。当时思考和分析有以下独特的条件可以借助。

 

  ①电站站址在镇内，处于山区的中下部，有可利用的地形条件。于是利用从高处下来的一条小河，在距电站约200m的地方，建了一个高1m多的拦河坝，并利用坝址与电站之间的4m落差，修了一根水泥管，将水从河里直接引至电站，这样，利用地形取得的5m水头足够克服电站冷凝器的阻力40kW-50kW的冷水循环泵就可以取消。

 

  ②水文队根据地热地质勘探的经验，已掌握从小河边的一眼钻孔灌入河水，就能借助地下深远通道的U形管原理，使电站的生产井从不自流到自流，而且灌多少河水，就产出多少热水，水头可以从地面冒至电站厂房的屋顶(至少有5m)，从而可以省去地热井的深井泵，又可减少几十千瓦的厂用电。

 

  ③这样，利用氯乙为工质的温汤双循环地热试验电站唯一的厂用电只有一台7kW的工质泵。电站按毛功率57kW设计，减去7kW厂用电，就有50kW的净功率向外供电。同时还创造了一套无外电源可以自己启动的办法。这样，只要将电站地热水的阀门打开，热水进入蒸发器加热氯乙烷（12.5℃），氯乙烷蒸气就可进入汽轮机，带动发电机发出电力，前后不需要1 min的时间。在三个月的试运行期间，由于人手缺乏，只好白天停运体息，晚上运行供电。有时上海医疗队来到公社医院要给病人胸透，医院的医生就来电站打招呼，希望供 2h的电。电站就立即打开热水阀门，电一会儿就送过去了。后来，当地有了小水电和小电网供电，这套地热发电设备也就完成了历史使命。电站当时的运行参数是地热水90t/h，冷却水300t/h，热水进入温度67℃，排出温度57℃，利用了10℃温差。净功率为50kW。电站的57℃排水供给居民作为生活热水。以后江西省地质局在温汤建造了大型温泉疗养院，地热利用又进入一个新的阶段。

 

  上述几个实例说明，中低温地热水(特别是100℃以下地热水)发电是不经济的。但是作为特殊情况，例如边远山区缺电，又有地热资源，也可以因地制宜地来筹建小型地热发电机组。但是决策一定要进行充分的可行性论证。