李 健，武江元，楊 震，段遠源，俞自濤

（1.清華大學能源與動力工程系，北京 100084； 2.浙江大學能源清潔利用國家重點實驗室，浙江 杭州 310027； 3.浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所，浙江 杭州 310027）

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(xù)穩(wěn)定、受天氣季節(jié)影響小、利用系數高、存儲量大及利用成本低等優(yōu)點，應用前景廣闊，會在未來能源體系中占據重要地位[1-2]。我國的地熱資源十分豐富，占全球總儲量的7.9%[3]，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(fā)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(jié)約束）等問題；而地熱發(fā)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。

為促進我國地熱發(fā)電的大規(guī)模發(fā)展，本文收集、整理了我國的地熱資源數據，總結了我國地熱資源的特點和地熱發(fā)電的相關政策及發(fā)展現狀，綜述了5種典型的地熱發(fā)電技術，探究并總結了影響地熱發(fā)電利用的關鍵因素，可為我國的地熱發(fā)電利用提供參考。

1 中國地熱資源概述

根據熱儲溫度，地熱資源可分為低溫地熱（低于90 ℃）、中溫地熱（90～150 ℃）和高溫地熱（高于150 ℃）。我國的地熱資源是以150 ℃以下的中低溫地熱為主，高溫地熱主要位于西藏、臺灣、云南等地區(qū)[4]。根據存儲形式，地熱資源又可分為蒸汽型、水熱型、地壓型、干熱巖型和巖漿型。其中，蒸汽型、水熱型和干熱巖型地熱是目前利用的主要對象[5]。

蒸汽型地熱的主要特點是直接排放蒸汽，一般可搭配水蒸氣朗肯循環(huán)或閃蒸循環(huán)進行發(fā)電，利用較為容易，但在我國的儲量較為稀少。水熱型地熱主要排放單相的熱水，儲量豐富，我國已探明的水熱型地熱資源量達1.25萬億t標準煤[6]，主要分布在四川盆地、華北平原等15個沉積盆地（平原）及藏南-川西-滇西、東南沿海等隆起山地區(qū)域[6]。一般來說，沉積盆地（平原）的地熱資源儲量更大、開采條件更好，但熱儲溫度相對較低。中國主要沉積盆地（平原）的水熱型地熱資源見表1，中國隆起山地區(qū)域的水熱型地熱資源見表2。

表1 中國主要沉積盆地（平原）的水熱型地熱資源 Tab.1 Hydrothermal geothermal resources in main sedimentary basins (plains) in China

表2 中國隆起山地區(qū)域的水熱型地熱資源 Tab.2 Hydrothermal geothermal resources in the upland region of China

干熱巖型地熱泛指沒有水或蒸汽的熱巖體，在3種地熱資源中儲量最大，我國陸地3～10 km深度的干熱巖型地熱資源量約860萬億t標準煤，其中可開采量為17.2萬億t標準煤[6]。但干熱巖型地熱一般需要通過灌注水等流體從干熱巖中取熱，使其變成高溫熱水或蒸汽，再抽回地面利用，開采成本高，利用難度大。

我國的淺層地熱資源分布更為廣泛，每年的可開采量超過7億t標準煤[7]。適合大規(guī)模開采的地區(qū)主要位于中東部的平原、盆地等水資源相對豐富的區(qū)域，包括河北、河南、北京、天津等13個?。ㄊ校?；考慮到施工難度和成本，在西部缺水的省份及部分氣候寒冷的省份不適宜大規(guī)模開采淺層地熱[6]。此外，地熱田還會與油氣田伴生存在，一些油氣資源豐富的地區(qū)也存在著豐富的地熱資源。中國油區(qū)的地熱資源量超過849億t標準煤[8]。油田地區(qū)廢棄的采油井可作為地熱井使用，大幅降低了地熱的開采成本，具有非常好的開發(fā)前景[9]。

2 地熱發(fā)電相關政策及發(fā)展現狀

我國對于地熱利用一直非常重視，頒布了一系列的相關政策和法規(guī)給予大力支持。2006年，《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要》明確提出了地熱能的開發(fā)利用技術。2013年，國家能源局下發(fā)了《促進地熱能開發(fā)利用的指導意見》，要求對地熱發(fā)電項目給予電價補貼。2017年，《地熱能開發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》提出了“到2020年，地熱發(fā)電裝機容量約530 MW”的發(fā)展目標，并倡導“在西藏、川西等高溫地熱資源區(qū)建設高溫地熱發(fā)電工程；在華北、江蘇、福建、廣東等地區(qū)建設若干中低溫地熱發(fā)電 工程”。2021年，國家能源局出臺了《關于促進地 熱能開發(fā)利用的若干意見（征求意見稿）》，提出到2025年各地基本建立地熱能開發(fā)利用管理體系。

在地方政府層面，各省、市也都陸續(xù)出臺了相關的政策、法規(guī)，以支持、鼓勵地熱資源的開發(fā)利用。以西藏自治區(qū)為例：2008年的《“十一五”時期國民經濟和社會發(fā)展規(guī)劃綱要》提出了要大力發(fā)展地熱等可再生能源；2018年印發(fā)了《“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》，明確提出了要有序推進地熱能利用；同年，又先后發(fā)布了《“十三五”節(jié)能減排規(guī)劃暨實施方案》和《“十三五”時期應對氣候變化規(guī)劃》。前者提出了要加強地熱能等清潔可再生能源普查（復查），推進地熱能開發(fā)利用；后者提出了“到2020年，力爭地熱能發(fā)電裝機規(guī)模達到5萬kW以上”的發(fā)展目標。此外，大型國有企業(yè)也不斷出臺相關的協(xié)議和指導意見以促進地熱利用的快速發(fā)展。中石化于2013年發(fā)布了《關于中國石油化工集團公司地熱產業(yè)發(fā)展的指導意見》，提出“到2030年，實現新增地熱發(fā)電裝機容量 1 700 MW以上”的發(fā)展目標。中石油也于2021年提出了要加大地熱資源綜合利用。

得益于“節(jié)能減排”基本國策的驅動和相關政策、法規(guī)的大力支持，我國地熱利用發(fā)展非常迅猛，近些年在供暖、制冷、干燥、養(yǎng)殖、旅游等地熱能直接利用領域應用較多[10]。截止到2019年底，我國地熱能直接利用的裝機容量為40.6 GW，位居世界 第一，開發(fā)對象主要是水熱型地熱[11]。但我國在地熱發(fā)電領域的發(fā)展相對緩慢，主要的地熱電站見表3。

表3 中國的地熱電站 Tab.3 Geothermal power stations in China

我國在上世紀就建設了廣東豐順、江西溫湯、西藏羊八井等一批地熱電站；但目前，除西藏羊八井地熱電站的部分機組仍在運行外，其余地熱電站均已停運。21世紀初，我國又新建了西藏羊易、華北油田等地熱電站，但裝機容量普遍相對較小。雖然《地熱能開發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》中提出了“到2020年新增地熱發(fā)電裝機容量500 MW，累計達到530 MW”的發(fā)展目標；但到2019年底，我國實際投產的地熱發(fā)電裝機容量只有49 MW，與規(guī)劃提出的發(fā)展目標存在巨大差距[7]。目前，全球地熱發(fā) 電的裝機總量達16.0 GW，中國所占的份額比例極小[11]。我國地熱發(fā)電的發(fā)展明顯落后于國外。

3 典型地熱發(fā)電技術

典型的地熱發(fā)電技術包括水蒸氣朗肯循環(huán)、閃蒸循環(huán)、有機朗肯循環(huán)、卡林那循環(huán)和全流發(fā)電系統(tǒng)。其中，有機朗肯循環(huán)和卡林那循環(huán)并非直接利用地熱流體進行發(fā)電，而是采用中間介質進行發(fā)電，又被稱為雙循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。

3.1 水蒸氣朗肯循環(huán)

水蒸氣朗肯循環(huán)（steam Rankine cycle）也稱干蒸氣發(fā)電系統(tǒng)，其流程如圖1所示。

圖1 簡單水蒸氣朗肯循環(huán)示意 Fig.1 Schematic diagram of simple steam Rankine cycle

地熱井中的高溫蒸汽先經過濾裝置祛除固體顆粒，再通入汽輪機進行膨脹，驅動發(fā)電機發(fā)電；膨脹后的乏汽一般先經凝汽器冷凝為液體，再注回地下，完成循環(huán)。水蒸氣朗肯循環(huán)技術成熟、系統(tǒng)簡單、投資成本低；但對地熱田的要求高，僅適用于高干度的蒸汽型地熱，不適合小容量場景，適用場景窄。

世界上第一座地熱電站—意大利Lardereloo地熱電站，采用的就是水蒸氣朗肯循環(huán)技術，地熱的蒸汽溫度高達140～220 ℃。美國Geysers地熱電站采用的也是水蒸氣朗肯循環(huán)技術，該地熱田的儲層蒸汽溫度超過280 ℃。中國的高溫蒸汽型地熱田極少，西藏羊八井-羊易盆地和云南騰沖具有高溫蒸汽資源，但受制于地質環(huán)境，鉆井難度大，成井率低，開發(fā)落后于國外。

3.2 閃蒸循環(huán)

閃蒸循環(huán)（flash cycle）又稱擴容式發(fā)電循環(huán)，主要是采用閃蒸器或擴容器將兩相地熱流體的壓力快速降低到其溫度對應的飽和蒸氣壓以下，使其在極短時間內轉化為蒸汽，此過程一般稱為閃蒸過程或擴容過程；之后，再將蒸汽通入汽輪機進行膨脹，驅動發(fā)電機發(fā)電；膨脹后的乏汽和閃蒸器分離出來的液體經凝汽器和冷卻器冷卻后再重新注回地下。典型的單級閃蒸循環(huán)如圖2所示。閃蒸循環(huán)的優(yōu)點在于簡單可靠、投資成本低、便于維護；缺點在于汽輪機尺寸大，易結垢、易腐蝕，閃蒸過程的能量損失多，循環(huán)的發(fā)電效率低，僅適用于蒸汽型地熱和溫度較高的干熱巖型地熱，對水熱型地熱并不適用。我國的第一座地熱電站—廣東豐順地熱電站和湖南灰湯、山東招遠、西藏羊八井等地熱電站以及新西蘭Wairakei地熱電站、美國Hudson Ranch地熱電站均采用了閃蒸循環(huán)技術。為進一步提高閃蒸循環(huán)的發(fā)電效率，學者們還提出了雙級閃蒸甚至是多級閃蒸循環(huán)，但多級閃蒸循環(huán)所需的地熱溫度更高[12-13]。

圖2 單級閃蒸循環(huán)示意 Fig.2 Schematic diagram of single-stage flash cycle

3.3 有機朗肯循環(huán)

有機朗肯循環(huán)（organic Rankine cycle, ORC）是以低沸點有機流體為工質的地熱發(fā)電技術，具有簡單靈活、穩(wěn)定可靠、運行壽命長、對熱源溫度要求低、適用裝機容量范圍寬（1 kW～10 MW）等優(yōu)點，在地熱能開發(fā)特別是中低溫水熱型地熱能開發(fā)中具有非常好的應用前景。簡單ORC系統(tǒng)如圖3所示。地熱流體通過蒸發(fā)器將熱量傳遞給有機流體，然后回注到地下；有機流體吸收熱量后轉變?yōu)楦邏赫魵?，進入膨脹機膨脹，驅動發(fā)電機發(fā)電；膨脹后的乏氣進入冷凝器被冷卻為液體，再經工質泵加壓進入蒸發(fā)器繼續(xù)吸熱，完成循環(huán)。ORC系統(tǒng)基于朗肯循環(huán)原理，利用有機流體沸點低的特點，在較低溫度下產生較高的蒸氣壓力（甚至超過臨界壓力），推動膨脹機對外做功，實現中低溫地熱發(fā)電。

圖3 簡單ORC系統(tǒng)示意 Fig.3 Schematic diagram of simple ORC system

ORC技術已在地熱能開發(fā)中得到了廣泛應用，成功的應用案例包括國內的西藏那曲、江西溫湯、華北油田、河北獻縣等地熱電站，以及美國Amedee、Heber地熱電站、奧地利Altheim地熱電站、日本Otake地熱電站和德國Neustadt-Glewe熱電聯供電站。為提高ORC系統(tǒng)的發(fā)電效率，可改進循環(huán)形式，包括采用跨臨界循環(huán)、雙壓蒸發(fā)循環(huán)、添加回熱器、再熱器、噴射器等[14-15]；也可以優(yōu)選工質或采用變溫相變的非共沸混合物[16-17]。

3.4 卡林那循環(huán)

卡林那循環(huán)（Kalina cycle）是以氨水為工質的地熱發(fā)電技術。典型卡林那循環(huán)示意如圖4所示。

圖4 典型卡林那循環(huán)示意 Fig.4 Schematic diagram of typical Kalina cycle

地熱流體通過蒸發(fā)器將熱量傳遞給氨水溶液，高溫溶液進入分離器分離為富氨蒸氣和貧氨溶液，富氨蒸氣進入膨脹機膨脹，驅動發(fā)電機發(fā)電，而貧氨溶液預熱工質泵出口的氨水溶液；膨脹后的富氨蒸氣與貧氨溶液先混合，再依次通過冷凝器冷凝、工質泵加壓，完成循環(huán)?？帜茄h(huán)具有變溫的吸熱和放熱過程，可與冷熱源流體實現較好的溫度匹配效果，理論發(fā)電效率較高；但系統(tǒng)結構相對復雜，調控難度大，而且由于氨水溶液的特殊性，對部件材料和系統(tǒng)的密封性有較高要求。與ORC技術類似，卡林那循環(huán)也主要應用于中低溫水熱型的地熱發(fā)電，但商業(yè)化應用相對較少，目前主要應用于冰島Husavik地熱電站、印度尼西亞WayangWindu地熱電站和德國Underhaching地熱電站。

3.5 全流發(fā)電系統(tǒng)

全流發(fā)電系統(tǒng)是一種直接將地熱井中的全部流體（蒸汽、水、不凝性氣體等）直接通入全流膨脹器進行膨脹的地熱發(fā)電技術，其流程與水蒸氣朗肯循環(huán)相似，但省去了過濾裝置，同時采用全流膨脹器代替了汽輪機。理論上，全流發(fā)電系統(tǒng)可以將地熱流體直接膨脹到廢棄狀態(tài)，發(fā)電效率更高，且系統(tǒng)簡單；但全流膨脹器需要選用耐腐蝕、耐磨蝕的材料，且要具有可實現兩相膨脹的能力，加工設計難度大。全流發(fā)電系統(tǒng)主要適用于蒸汽型地熱和溫度較高的干熱巖型地熱，對水熱型地熱并不適用。相對水蒸氣朗肯循環(huán)，全流發(fā)電系統(tǒng)可應用于干度更低的蒸汽型地熱；而相對閃蒸循環(huán)，全流發(fā)電系統(tǒng)避免了閃蒸過程的能量損失。全流發(fā)電系統(tǒng)的概念提出相對較早，但研究應用一直相對落后，近些年才有實際應用的地熱電站，包括西藏羊八井、羊易地熱電站和云南瑞麗地熱電站。

此外，不同的地熱發(fā)電技術既可單獨應用，又可聯合應用。例如，ORC系統(tǒng)常與閃蒸循環(huán)聯合使用，閃蒸后的液相地熱流體可作為ORC系統(tǒng)的熱源流體，從而獲得更高的發(fā)電效率[18]。

4 關鍵影響因素

影響地熱發(fā)電的關鍵因素包括地熱的溫度、流量、載體類型和水質條件，以及當地的氣候環(huán)境、地質條件和政策因素等。因素不同，適用的地熱發(fā)電技術以及地熱電站的最佳設計、發(fā)電效率和經濟收益等均會改變。

4.1 地熱溫度

地熱溫度越高，越容易實現發(fā)電，且單位流量地熱流體的發(fā)電量更多，發(fā)電效率更高，發(fā)電收益也一般更好。以采用R1234ze(E)的簡單ORC系統(tǒng)為例，地熱溫度對系統(tǒng)凈發(fā)電量和凈發(fā)電效率的影響如圖5所示。

分別以單位流量地熱水的凈發(fā)電量最多和系統(tǒng)凈發(fā)電效率最高為優(yōu)化目標，對ORC系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力和透平入口溫度進行優(yōu)化。系統(tǒng)的計算模型、邊界條件、優(yōu)化參數的選取范圍、優(yōu)化方法和模型驗證等可參考文獻[19]。由圖5可見：地熱水的溫度由80 ℃升高到150 ℃，單位流量地熱水的凈發(fā)電量將由 5.2 kW增加到50.9 kW，且增加量逐漸增大；而系統(tǒng)的凈發(fā)電效率也會由7.8%提高到11.5%，但增速放緩。采用不同的工質和循環(huán)形式，單位流量地熱水的凈發(fā)電量與系統(tǒng)凈發(fā)電效率的定量數值會存在一定差別，但定性的增長趨勢基本相同。

圖5 地熱溫度對凈發(fā)電量和凈發(fā)電效率的影響 Fig.5 Influences of geothermal temperature on the net power and net generating efficiency

地熱溫度對ORC系統(tǒng)熱經濟性能的影響如圖6所示，其ORC系統(tǒng)與圖5相同，但圖6是以系統(tǒng)的動態(tài)投資回收期（DPP）最小為優(yōu)化目標。ORC系統(tǒng)采用逆流管殼式換熱器、向心式透平和離心式工質泵作為核心部件，換熱管的直徑為10/12 mm，材料是碳鋼。換熱器的布置方式、參數設置、流動換 熱模型及部件的購買成本模型可參考文獻[20]。DPP的定義式為：

圖6 地熱溫度和流量對ORC系統(tǒng)動態(tài)投資回收期（DPP）的影響 Fig.6 Influences of geothermal temperature and flow rate on the dynamic payback period (DPP) of ORC system

式中：i表示折現率，5%；Csys表示系統(tǒng)的總投資成本，取為換熱器、透平和工質泵總購買成本的1.18倍（考慮了附屬設備成本和施工安裝成本）；Wel表示凈發(fā)電功率；τ表示年運行時間，8 000 h；Pel表示上網電價，0.15美元/kWh；fk表示系統(tǒng)的運行維護成本系數，1.5%；rate表示稅率，25%。

由圖6可見，隨地熱溫度升高，ORC系統(tǒng)的DPP將顯著減小。對于流量為10 kg/s的地熱水，當地熱溫度由110 ℃升高到150 ℃時，ORC系統(tǒng)的DPP由62.3年降低至10.8年；而當熱源溫度低于110 ℃時，ORC系統(tǒng)的售電收入低于每年的運行維護成本，項目將一直處于虧損狀態(tài)，不具有經濟可行性。地熱電站的運行壽命較長，一般為20～30年，若地熱電站的DPP低于20年，意味著具有較好的經濟可行性和投資價值。

4.2 地熱流量

地熱流體的流量越多，地熱電站的規(guī)模越大，越有利于降低系統(tǒng)的單位投資成本，提升經濟收益。以圖6為例，隨地熱水的流量增多，ORC系統(tǒng)的DPP將明顯降低；對于溫度為150 ℃的地熱，隨地熱水流量由5 kg/s增加到20 kg/s，ORC系統(tǒng)的DPP將由14.6年縮短到8.2年。系統(tǒng)熱經濟性能的大幅提升增大了地熱發(fā)電的開發(fā)潛力。因此，從發(fā)電利用角度，流量大的地熱資源具有更大的開發(fā)價值。

4.3 載體類型

地熱流體的載體類型即干蒸汽、汽液混合物和熱水，對發(fā)電技術選取有顯著影響。干蒸汽和干度較高的汽液混合物可直接采用水蒸氣朗肯循環(huán)進行發(fā)電，干度較低的汽液混合物一般需要選取閃蒸循環(huán)或全流發(fā)電系統(tǒng)進行發(fā)電，而當地熱流體為熱水時，一般只能采用雙循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。地熱流體的載體類型不同，其釋熱特性、換熱性能和單位流量的發(fā)電量等均會因此迥異，導致地熱電站的最佳設計與熱經濟性能產生明顯差別。另外，當熱源流體的溫度、壓力與質量流量相同時，地熱流體的干度越高，則其攜帶的熱量越多，這是因為蒸汽冷凝會釋放大量的熱；且高干度蒸汽可與更低成本的水蒸氣朗肯循環(huán)或閃蒸循環(huán)聯用，有利于降低發(fā)電成本，從而獲得更好的經濟收益。

4.4 水質條件

地熱流體一般富含硅酸鹽鈣、硫酸鈣、碳酸鈣和溶解氧等物質，存在結垢和腐蝕的可能性[21]。若地熱流體的礦化度較高，某些固體物質超過其飽和度時就會發(fā)生結垢，導致換熱器和汽輪機的性能急劇惡化，甚至是威脅地熱電站的安全運行。為避免結垢，地熱流體的回注溫度一般要不低于70 ℃[22]，這意味著單位流量地熱水的發(fā)電量會顯著減少，發(fā)電效率降低而發(fā)電成本升高。劉強[22]的研究結果表明，若地熱水的最低回注溫度由70 ℃提高到80 ℃，ORC系統(tǒng)的發(fā)電量將分別減少10%以上（入口溫度120 ℃情景）和20%以上（入口溫度100 ℃情景），系統(tǒng)的熱力性能嚴重惡化。Walraven[23]、Sun[24]等人指出地熱水的最低回注溫度不同，ORC系統(tǒng)的最佳工質和最佳設計參數不同，系統(tǒng)的最佳設計方案隨之改變。

另一方面，若SO42-、Cl-、CO2、溶解氧等物質濃度較高，地熱流體會加速腐蝕金屬，因此換熱器、汽輪機、管道及閥門等設備需要選取不銹鋼等抗腐蝕性較強的金屬作為材料。但不銹鋼等抗腐蝕性強的金屬不僅成本高而且換熱性能一般較差，意味著部件成本會大幅增加，從而影響地熱發(fā)電的經濟收益。Li等人[20]的研究表明，相對無腐蝕性的地熱流體，腐蝕性強的地熱流體需要采用不銹鋼作為ORC系統(tǒng)的蒸發(fā)器材料，導致系統(tǒng)的單位投資成本（SIC）相對提高了8.1%～11.7%，經濟性能明顯惡化。因此，對于礦化度較高或腐蝕性較強的地熱流體，地熱發(fā)電的經濟收益會變差，開發(fā)價值減弱。

4.5 氣候環(huán)境

當地的氣候環(huán)境包括環(huán)境氣溫、水資源豐沛程度等，也是影響地熱開發(fā)的重要因素。環(huán)境氣溫影響發(fā)電系統(tǒng)的冷源溫度，環(huán)境氣溫越低，冷熱源的溫差越大，發(fā)電效率會越高。水資源豐沛程度不僅直接決定了是否適合進行地熱開采，還決定了地熱電站的冷卻方式選取。水資源豐沛地區(qū)可選用水冷方式，而水資源缺乏地區(qū)一般只能選用空冷方式。水冷方式可以實現更低的冷凝溫度，有利于增大發(fā)電效率和經濟收益；而空冷方式更加節(jié)水且適用于冬季極低氣溫的情景，適用性強，但其冷凝溫度更高，會降低發(fā)電效率和經濟收益。Usman等人[25]探究了環(huán)境氣溫與冷卻方式對ORC系統(tǒng)熱經濟性能的影響，對于采用R245fa的簡單ORC系統(tǒng)：當熱源溫度為130 ℃時，相對采用空冷方式，采用水冷方式可使系統(tǒng)的年均發(fā)電量增加19.2%，平準化度電成本（LCOE）相對降低12.1%；而地理位置不同帶來的環(huán)境氣溫差異會導致ORC系統(tǒng)的年均發(fā)電量相差45.9%，平準化度電成本相差31.6%。

4.6 地質條件

地質條件涵蓋地熱田的地形、地貌、埋藏深度、地質結構復雜程度、孔隙率和儲水量等要素，對地熱井的勘測、施工、運行維護和地熱水回注有顯著影響。埋藏淺、水量大、地質穩(wěn)定、成井率高、回注容易的地熱田更受關注。我國的高溫地熱主要位于西南等山脈地區(qū)，開采難度大，是我國地熱發(fā)電開發(fā)的關鍵阻礙之一。我國的中低溫地熱主要位于沉積盆地和隆起山地（斷裂帶）。隆起山地的地熱溫度高但流量小，開發(fā)難度大；而盆地的地熱資源埋藏較淺、儲量大、分布廣，開發(fā)潛力一般更大[6]。

4.7 政策因素

當地的政策因素包括地熱發(fā)電的上網電價、投資補貼、政策支持等，也會對地熱發(fā)電的發(fā)展產生顯著影響。地熱發(fā)電穩(wěn)定可靠，有利于大規(guī)模并網和獲得政策支持。提高地熱發(fā)電的上網電價，加大投資補貼力度，是政府層面促進地熱發(fā)電發(fā)展的重要手段。但目前國內在地熱發(fā)電方面還主要處于政策層面的鼓勵、支持，缺少定量化的上網電價標準和投資補貼標準，未能給地熱發(fā)電發(fā)展提供強有力支持。

5 結 論

中國的地熱資源儲量豐富、分布廣泛，地熱發(fā)電穩(wěn)定可靠、清潔低碳，其大規(guī)模發(fā)展有利于促進碳中和目標的實現。本文總結了中國地熱資源的特點和地熱發(fā)電的相關政策及發(fā)展現狀，綜述了5種典型的地熱發(fā)電技術，分析、歸納了影響地熱發(fā)電發(fā)展的關鍵因素。

1）從發(fā)電技術角度，水蒸氣朗肯循環(huán)、閃蒸循環(huán)和全流發(fā)電系統(tǒng)主要適用于溫度較高的蒸汽型地熱，而有機朗肯循環(huán)和卡林那循環(huán)更適用于中低溫水熱型地熱；鑒于我國的地熱資源是以中低溫地熱為主，有機朗肯循環(huán)和卡林那循環(huán)在地熱發(fā)電領域會有更大的發(fā)展空間。地熱的溫度越高、流量越大、干度越高、水質條件越好，當地的環(huán)境氣溫越低、成井率越高，地熱發(fā)電的開發(fā)潛力越大；豐沛的水資源及高的上網電價和投資補貼也有利于地熱發(fā)電行業(yè)的發(fā)展壯大。

2）地熱發(fā)電的未來發(fā)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(fā)電技術，以助力中低溫地熱的大規(guī)模發(fā)電利用。此外，厘清地熱發(fā)電在未來能源體系中的定位，優(yōu)化設計地熱驅動的冷熱電多聯供系統(tǒng)和地熱、太陽能等多能源聯合驅動的綜合能源系統(tǒng)，對于地熱發(fā)電的未來發(fā)展也十分重要。