热能直接发电技术与设备研发.pdf

热能直接发电技术与设备研发 李克文 中国地质大学（北京） 2014.3.31 内容 背景介绍  1KW装置研发准备 方法与实验 分析与讨论 结论 介绍  为什么选择无机械功转换的热能直接发电 （TEG）装置来利用地热资源? TEG技术有哪些优缺点? 在我们回答上述问题前，先简短介绍一下 目前利用地热资源发电的技术。 技术背景 现阶段地热发电技术: 地热干蒸汽发电系统  装置简单，也是历史最悠久的设计和方法  可直接利用温度大于150℃的干蒸汽 成本相对较低 技术背景 现阶段地热发电技术: 地热闪蒸发电系统  目前运行发电站中最为普遍的一种  利用降压闪蒸的蒸汽来驱动涡轮机发电  流体温度需要达到100℃或以上 技术背景 现阶段地热发电技术:  双循环发电系统  有机朗肯 or Kalina 循环, 以及一些新的循环 方式  目前有机朗肯循环是最普及的一种  流体温度最低只要70℃  装置复杂 ，成本高 介绍  为什么选择热能直接发电装置来利用地热 资源? 四十多年来，基于现有地热发电技术的地热 开发利用进展十分缓慢，发电增长速度只是 直线型 热能直接发电技术具有与光伏发电类似的优 点，具有指数式增长的潜力 全球装机容量 10000 Geothermal 1000 Wind W G 100 PV , 量 10 容 机 1 装 球 0.1 全 0.01 0.001 1975 1981 1987 1993 1999 2005 2011 年份 在近四十年里，地热发电的发展极为缓慢 年平均增长 100 2011 only(%) 80 74 58 60 40 26 20 20 3 3 1 2 0 PV Wind Hydro Geoth (2006-2011, REN 21, 2012) 介绍  为什么选择热能直接发电装置来利用地热 资源? TEG 几乎拥有太阳能光伏发电的一切优秀点。此外, 其最低可利用的资源温度可至40 ℃  正如前面所述, TEG (热能直接发电装置)是一个解决 地热发电发展缓慢的途径之一 背景介绍 热能直接发电装置: 一种可以直接将温差转换为电能的发电设 备。 技术的优势