地热能的来源与特征

- 地球内部的热量以热液、热气和蒸汽的形式存在，并在缓慢冷却。地核温度约为数千摄氏度，地壳下仍有大量热岩浆处于冷却过程之中。

- 靠近地表的热岩浆会释放热气、形成温泉和间歇泉。我们可以利用这些热水和热气来发电九州KU酷游。

- 地热资源可分为热液资源等类型，其中热液资源通过与热岩石接触加热水，被广泛用于发电。相比其他资源，热液资源的商业化利用较为成熟。

地热发电厂的三大系统

1) 干蒸汽系统

- 适用于需要的热源只产生蒸汽且水含量较低的场景，蒸汽的压力和温度通常被限制在约8 bar、200°C 左右。

- 提取的干蒸汽含有少量水和固体颗粒，先在离心分离器中去除，纯净干蒸汽再驱动蒸汽轮机，轮机带动发电机发电。

- 蒸汽排出后进入冷凝器冷却，冷凝水重新注入地下。

2) 闪蒸系统

- 直接从地热场提取热水（约40 bar 压力，深度约1公里），热水经井口进入低压环境时发生减压闪蒸。

- 闪蒸过程将热水分解为两相混合物，形成干蒸汽进入蒸汽轮机，盐水留在底部并回收。

- 蒸汽轮机驱动发电机发电，蒸汽经过涡轮后被冷凝并与来自冷凝器的液体一起重新注回地下。

3) 二元循环系统

- 适用于热流体温度在约90°C至170°C之间的场景，热水本身的温度不足以直接产生蒸汽。

- 通过主热交换器将地热资源的热量传给低沸点工质（如异丁烯）而不直接接触涡轮。

- 地热流体循环回地下，而异丁烯在热交换器中被加热并蒸发，蒸气驱动涡轮并通过发电机输出电力。

- 涡轮的排气经再生器冷却后进入冷凝器，冷凝水回收并通过再生器被涡轮废气加热后再返回循环。

各自优缺点

- 优点：地热发电具有稳定性强、全年可用、与天气条件无关等优点；不需要大量蓄热，资本和运营成本通常较低，土地占用较小。

- 缺点与挑战：地热资源多为低品位热，温度受限；流体往往具有腐蚀性和磨蚀性，导致与传统火电相比设备寿命可能较短；溶解气体如H2S、CO2、NH3等若处理不当，可能对环境造成污染；长期大量抽取可能影响地表稳定性，存在地震等地质风险。

以上内容概述了地热发电的基本原理、三种主要发电系统及其各自的优缺点，帮助更清晰地理解地热能在现代电力体系中的应用前景。