第五章 地热发电技术
(三 )
CQSONG
2
4-4 世界地热发电概况
一、世界地热发电历程：
1904年，意大利在拉德瑞罗建立起世界上第 1座小型
地热蒸汽试验电站； 1913年正式投运（ 250kw）。
自 1958年起，美国、墨西哥、前苏联、日本、菲律
宾、萨尔瓦多、冰岛和中国先后开始进行地热发电的
研究试验和开发建设，但发展速度不快。
特别是 20世纪 80年代以来，世界地热发电装机容量
增加迅速,1990年，由 1980年的 2388Mw增加为
5827,55MW，增幅达 1,44倍； 1998年，又增加到
8239Mw，比 1990年增加了 2372MW,增幅达
41,38％。
3
一、世界地热发电历程：
迄今为止，全世界至少已有 83个国家 已经开始
开发利用地热资源或计划开发利用地热资源；
约有 50个国家 统计了地热能利用数量；
有 21个国家利用地热发电,约有 250个地热电站。
1998年，全世界地热发电装机容量为 8239Mw，
其中美国 2850Mw，居第 1位；菲律宾
1848Mw．居第 2位, 意大利 769MW，后第 3位 ；
墨西哥 743Mw，后第 4位 ； 印度尼西亚 590Mw，
居第 5位 。
目前世界上最大的地热电站：美国加州的吉塞斯
地热电站，总装机容量达 1918Mw。
4
二、世界上地热发电装机容量较大的
国家简要介绍
1．美国
1998年，美国 2850Mw,投入使用的地源热
泵空调系统已超过 50多万套，冬季采暖，夏
天降温，可以削减尖峰用电负荷 40％左右。
吉塞斯地热已有 40年的历史，目前已成为美
国也是世界最大的地热发电基地，所采取的
地热发电技术以安全可靠、发电成本低、环
境影响小著称。
5
美国地热发展具体目标
(1)国内地热发电方面。 到 2010年，达到均地
热能供应 700万个美国家庭、共约 1800万人
需用的电力．
(2)国内地热直接利用方面。
(3)国际地热开发方面。
(4)地热开发利用技术方面。
(5)未来地热资源方面。
6
2、菲律宾
菲律宾拥有富的地热资源,1991年 12月被确认的地热
资源蕴藏量为 140万 kW，主要分布在吕宋岛南部、莱
特岛、民答那峨岛东部等地。开发最早的为吕宋岛东
南部的蒂威地热田，
早在 1968年就利用 200m深的地热井产生的蒸汽成功
地进行了发电。
1976年，非律宾开始商业性地热钻井，到 1980年地
热发电装机容量即迅速发展到 446Mw，超过意大利，
仅次于美国,居世界第 2位 。 98年时达 1848Mw．
到 1996年，地热发电的装机容量和发电量，已分别占
到全国总量的 13％和 23％ 。
在菲律宾国家电力公司制定的电力发展 15年规划中，
2005年前新增发电装机容量中的 18％为地热发电 。
7
3、冰岛
1997年冰岛的一次能源消费量为 254.1万 t
石油当量．其中 48,1％由地热能供应，如
此大的比例在世界各国中是罕见的。
前些年，冰岛的地热发电量即已占到全国
总发电量的 6％，到 2000年超过 15％，这样
高的比例在工业发达国家是没有的。
8
4．哥斯达黎加
哥斯达黎加把,2000年 90％的电力来自可再生
能源”的目标作为其绿色经济增长总体计划的一
部分。
据 1995年 1月统计，正在运行的地热电站装机容
量为 60Mw，年发电量为 447Gwh，分别占全国
总量的 6％和 9％。
到 2000年地热发电装机容量达到 170Mw，年发
电景将达到 1226GWh，分别占全国总量的 10％
和 14,6％，地热发电与水力发电台计的装机容
量占到全国总量的 87,4％、年发电星占到全国
总量的 88.3％，基本达到计划目标；
9
5、日本
据日本地热协会的统计，截至 1997年 3月 31日，
全日本地热发电装机容量为 530Mw，占全国总发
电装机容量的 0.22％。
到 2010年的目标，是把地热发电的装机容量发展
到 2800Mw，占届时全国总发电装机容量的 1％。
日本地热利用的研究开发十分活跃，正在进行的
研究项目有：推进地热资源的普及；小型双循环
地热发电系统的试验示范；裂隙型热储勘探方法
的开发；深层热储的调查；开发 10Mw级双循环
地热示范电站；地热井兆瓦级系统的开发； 干热
岩发电系统的开发,包括深层热储钻井与生产工
艺的开发等。
10
5-5 中国地热发电
一、中国地热利用概况
中国地热能的开发利用，在 20世纪 50年代以前，
主要是应用于医疗和洗浴；
自 20世纪 60年代起，开始应用于上农业生产；
20世纪 70年代以来，地热能作为新能源的一种，
已扩大到用于发电、工业加工、比用采暖、农业
温室、农田灌溉、水产养殖、医疗卫生以及旅游
业等诸多方面，应用范围越来越广，取得了明显
的节能效益、经济效益和环保效益。
到 1998年底，中国的地热发电装机容量达 32Mw，
居世界第 13位；中国的地热直接利用设备总功率
达 2443Mw，居世界前列。
11
二、中国地热发电现状
中国地热发电的研究试验上作开始于 20世
纪 70年代初。
30余年来的发展经历了两大阶段：
（ 1） 1970— 1985年期间，为以发展和低温
地热试验电站为主的阶段；
（ 2） 1985年以后，进入发展商业应用高温
地热电站的阶段。
我国目前地热电站分布表
12
中国中、低温地热试验电站简介
1970年,广东省丰顺县邓屋 建立起 中国第一
座闪蒸系统地热试验电站,利用 91 ℃ 的地热
水发电，机组功率为 86kw。
随后,江西省宜春市温汤和河北省怀来县,也
相继建设起 双循环系统 地热试验电站。
20世纪 70年代中后期,湖南省灰汤、辽宁省
熊岳以及山东省招远 又先后建成 闪蒸及双循环
系统 地热试验电站。
所有这些电站发电机组的功率都不大，从
50— 300kw不等；地热水温度均较低，从
61— 92℃ 不等。 简况表
13
中国高温地热电站
日前中国高温地热电站主要集中在西藏地区，总
装机容量为 27.18Mw，其中 羊八井地热电站装机
容量为 25,18Mw，朗久地热电站装机容量为
1Mw，那曲地热电站装机容量为 1MW。
据不完全统计，西藏地热显示区达７００多处，
其中可供开发的地热显示区３４２处，绝大部分
地表泉水温度超过８０摄氏度,地热资源发电潜
力超过１００万千瓦。
西藏地热发电总量占拉萨电网的３０％左右，且
地热发电成本远远低于水电。
14
羊八井地热电站介绍
羊八升地热电站是中国 自行设计建设的第 1座
用于商业应用的、装机容量最大的高温地热电
站, 总装机容量为 25,18Mw。年发电量约达 l
亿 kwh,占拉萨电网总电量的 40％以上．对缓
和拉萨地区电力紧缺的状况起了重要作用。
电站利用 145℃ 左有的地热水 (汽水混和物 )发电，
向 92km以外的拉萨地区供电。羊八井地热电
站包括第一电站和第二电站两部分。
15
羊八井地热电站介绍
第一电站 由 l台 lMw机组 (1号机组 )和 3台 3Mw
机组 (2号,3号和 4号机组 )构成。
1号机组于 1977午 10月 10 日投入运行,2号和 3
号机组分别于 1981年 12月和 1982年 11月建成并
投入发电。 1985年又扩建了 4号机组；
至此，第一电站的总装机容量达到 10Mw。
16
羊八井地热电站介绍
20世纪 80年代中期，开始建造 第二电站 。
站址位于羊八井地热田北部、中尼公路以北约
45km处，距第一电站约 3km。
该电站一期工程安装了 1台日本生产的 3.18Mw机
组，自动化程度较高，以后，又安装了 4台功率
各为 3Mw的国产机组。
目前,第二电站的总容量为 15.18MW。
到 2002年底，整个羊八井地热电站的总装机容
量为 25,18Mw。
17
羊八井地热电站介绍
羊八井第一电站 1号机组是最初的试验机组，
采用 单级扩容法发电系统 。
以后建造的台 3Mw机组，则均采用 两级扩
容法发电系统,较单级扩容法可增发 20％
的发电量。 3#机系统图, 3#机主要参数
羊八外地热田迄今共打了 40多眼地热井 ；
根据地质部门对羊八井地区浅层热储能的
勘探与评价，南、北两区的发展潜力约为
28— 32MW。
18
羊八井地热发电解决了以下几个主要问题：
1）单相汽、水分别输送,用二条母管把各地热井汇集的热
水和蒸汽输送到电站，充分利用了热田蒸汽，比单用热水
发电提高发电能力 1／ 3。
2）汽、水二相输送,用一条管道输送汽、水混合物，不在
井口设置扩容器。减少压降，节约能量。
3）克服结垢,采用机械通井与井内注入阻垢剂相结合的办
法。利用空心通井器，可以通井不停机。选用常州胜利化
工厂生产的 ATMT阻垢剂，阻垢效率达 90%，费用比进口
阻垢剂大为降低。
4）进行了热排水回灌试验 。羊八井的地热水中含有硫、汞、
砷、氟等多种有害元素，地热发电后大量的热排水直接排
入藏布曲河将是不允许的。经过 238小时的回灌试验，热
排水向地下口湾能力达每小时 100～ 124吨。
19
三、中国地热发电未来
我国发展地热电站具有的条件：
在技术上，已建立起了一套比较完招的地热勘探技术
方法和评价方法；地热开发利用工程的勘探、设计利
施工，已有资质实体；
地热开发利用设备基本配套，可以国产化生产，并有
专业生产制造工厂；地热监测仪器基本完备，并可进
行国产化生产。
在产业建设上，已奠定一定的基础和能力，可以独立
建设 30vW规模商业化运行的地热电站，单机容量可
以达到 10MW；已具备施工 5000m深度地热钻探工程
的条件和能力；
已初步建立起地热的监测体系和生产与回灌体系；已
初步建立起一些必要的地热开发利用法规、标准和规
范。
20
中国地热发电未来的初步构想
（ 1）在国家电网和区域电网达不到的西藏高
原、滇西和川西地区，矿物燃料短缺，而
高温地热资源丰富，应优先并发地热资源，
实行建设地热电站与建设小水电站并重的
方针，从根本上解决这些地区的电力供应
问题。
(2)中国国家计委基础产业发展司在其编写并
发表的, 中国新能源与可再生能源 999白皮
书 ),中．对中国地热发电的未来发展作了
如下预测：
21
课堂作业（ 2005-11-4）
1、目前羊八井地热电站的装机容量是多少？
3#汽轮机的主要参数（主蒸汽的压力和温
度、额定功率）是多少？发电方式属哪类？
2、我国发展地热电站具有哪些条件？
22
中、低温试验电站简况
23
中国地电容量
24
羊八井 3#机组系统示意图
25
3#机主要参数
26
27
羊八井地热电站汽轮机车间
(三 )
CQSONG
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4-4 世界地热发电概况
一、世界地热发电历程：
1904年，意大利在拉德瑞罗建立起世界上第 1座小型
地热蒸汽试验电站； 1913年正式投运（ 250kw）。
自 1958年起，美国、墨西哥、前苏联、日本、菲律
宾、萨尔瓦多、冰岛和中国先后开始进行地热发电的
研究试验和开发建设，但发展速度不快。
特别是 20世纪 80年代以来，世界地热发电装机容量
增加迅速,1990年，由 1980年的 2388Mw增加为
5827,55MW，增幅达 1,44倍； 1998年，又增加到
8239Mw，比 1990年增加了 2372MW,增幅达
41,38％。
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一、世界地热发电历程：
迄今为止，全世界至少已有 83个国家 已经开始
开发利用地热资源或计划开发利用地热资源；
约有 50个国家 统计了地热能利用数量；
有 21个国家利用地热发电,约有 250个地热电站。
1998年，全世界地热发电装机容量为 8239Mw，
其中美国 2850Mw，居第 1位；菲律宾
1848Mw．居第 2位, 意大利 769MW，后第 3位 ；
墨西哥 743Mw，后第 4位 ； 印度尼西亚 590Mw，
居第 5位 。
目前世界上最大的地热电站：美国加州的吉塞斯
地热电站，总装机容量达 1918Mw。
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二、世界上地热发电装机容量较大的
国家简要介绍
1．美国
1998年，美国 2850Mw,投入使用的地源热
泵空调系统已超过 50多万套，冬季采暖，夏
天降温，可以削减尖峰用电负荷 40％左右。
吉塞斯地热已有 40年的历史，目前已成为美
国也是世界最大的地热发电基地，所采取的
地热发电技术以安全可靠、发电成本低、环
境影响小著称。
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美国地热发展具体目标
(1)国内地热发电方面。 到 2010年，达到均地
热能供应 700万个美国家庭、共约 1800万人
需用的电力．
(2)国内地热直接利用方面。
(3)国际地热开发方面。
(4)地热开发利用技术方面。
(5)未来地热资源方面。
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2、菲律宾
菲律宾拥有富的地热资源,1991年 12月被确认的地热
资源蕴藏量为 140万 kW，主要分布在吕宋岛南部、莱
特岛、民答那峨岛东部等地。开发最早的为吕宋岛东
南部的蒂威地热田，
早在 1968年就利用 200m深的地热井产生的蒸汽成功
地进行了发电。
1976年，非律宾开始商业性地热钻井，到 1980年地
热发电装机容量即迅速发展到 446Mw，超过意大利，
仅次于美国,居世界第 2位 。 98年时达 1848Mw．
到 1996年，地热发电的装机容量和发电量，已分别占
到全国总量的 13％和 23％ 。
在菲律宾国家电力公司制定的电力发展 15年规划中，
2005年前新增发电装机容量中的 18％为地热发电 。
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3、冰岛
1997年冰岛的一次能源消费量为 254.1万 t
石油当量．其中 48,1％由地热能供应，如
此大的比例在世界各国中是罕见的。
前些年，冰岛的地热发电量即已占到全国
总发电量的 6％，到 2000年超过 15％，这样
高的比例在工业发达国家是没有的。
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4．哥斯达黎加
哥斯达黎加把,2000年 90％的电力来自可再生
能源”的目标作为其绿色经济增长总体计划的一
部分。
据 1995年 1月统计，正在运行的地热电站装机容
量为 60Mw，年发电量为 447Gwh，分别占全国
总量的 6％和 9％。
到 2000年地热发电装机容量达到 170Mw，年发
电景将达到 1226GWh，分别占全国总量的 10％
和 14,6％，地热发电与水力发电台计的装机容
量占到全国总量的 87,4％、年发电星占到全国
总量的 88.3％，基本达到计划目标；
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5、日本
据日本地热协会的统计，截至 1997年 3月 31日，
全日本地热发电装机容量为 530Mw，占全国总发
电装机容量的 0.22％。
到 2010年的目标，是把地热发电的装机容量发展
到 2800Mw，占届时全国总发电装机容量的 1％。
日本地热利用的研究开发十分活跃，正在进行的
研究项目有：推进地热资源的普及；小型双循环
地热发电系统的试验示范；裂隙型热储勘探方法
的开发；深层热储的调查；开发 10Mw级双循环
地热示范电站；地热井兆瓦级系统的开发； 干热
岩发电系统的开发,包括深层热储钻井与生产工
艺的开发等。
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5-5 中国地热发电
一、中国地热利用概况
中国地热能的开发利用，在 20世纪 50年代以前，
主要是应用于医疗和洗浴；
自 20世纪 60年代起，开始应用于上农业生产；
20世纪 70年代以来，地热能作为新能源的一种，
已扩大到用于发电、工业加工、比用采暖、农业
温室、农田灌溉、水产养殖、医疗卫生以及旅游
业等诸多方面，应用范围越来越广，取得了明显
的节能效益、经济效益和环保效益。
到 1998年底，中国的地热发电装机容量达 32Mw，
居世界第 13位；中国的地热直接利用设备总功率
达 2443Mw，居世界前列。
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二、中国地热发电现状
中国地热发电的研究试验上作开始于 20世
纪 70年代初。
30余年来的发展经历了两大阶段：
（ 1） 1970— 1985年期间，为以发展和低温
地热试验电站为主的阶段；
（ 2） 1985年以后，进入发展商业应用高温
地热电站的阶段。
我国目前地热电站分布表
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中国中、低温地热试验电站简介
1970年,广东省丰顺县邓屋 建立起 中国第一
座闪蒸系统地热试验电站,利用 91 ℃ 的地热
水发电，机组功率为 86kw。
随后,江西省宜春市温汤和河北省怀来县,也
相继建设起 双循环系统 地热试验电站。
20世纪 70年代中后期,湖南省灰汤、辽宁省
熊岳以及山东省招远 又先后建成 闪蒸及双循环
系统 地热试验电站。
所有这些电站发电机组的功率都不大，从
50— 300kw不等；地热水温度均较低，从
61— 92℃ 不等。 简况表
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中国高温地热电站
日前中国高温地热电站主要集中在西藏地区，总
装机容量为 27.18Mw，其中 羊八井地热电站装机
容量为 25,18Mw，朗久地热电站装机容量为
1Mw，那曲地热电站装机容量为 1MW。
据不完全统计，西藏地热显示区达７００多处，
其中可供开发的地热显示区３４２处，绝大部分
地表泉水温度超过８０摄氏度,地热资源发电潜
力超过１００万千瓦。
西藏地热发电总量占拉萨电网的３０％左右，且
地热发电成本远远低于水电。
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羊八井地热电站介绍
羊八升地热电站是中国 自行设计建设的第 1座
用于商业应用的、装机容量最大的高温地热电
站, 总装机容量为 25,18Mw。年发电量约达 l
亿 kwh,占拉萨电网总电量的 40％以上．对缓
和拉萨地区电力紧缺的状况起了重要作用。
电站利用 145℃ 左有的地热水 (汽水混和物 )发电，
向 92km以外的拉萨地区供电。羊八井地热电
站包括第一电站和第二电站两部分。
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羊八井地热电站介绍
第一电站 由 l台 lMw机组 (1号机组 )和 3台 3Mw
机组 (2号,3号和 4号机组 )构成。
1号机组于 1977午 10月 10 日投入运行,2号和 3
号机组分别于 1981年 12月和 1982年 11月建成并
投入发电。 1985年又扩建了 4号机组；
至此，第一电站的总装机容量达到 10Mw。
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羊八井地热电站介绍
20世纪 80年代中期，开始建造 第二电站 。
站址位于羊八井地热田北部、中尼公路以北约
45km处，距第一电站约 3km。
该电站一期工程安装了 1台日本生产的 3.18Mw机
组，自动化程度较高，以后，又安装了 4台功率
各为 3Mw的国产机组。
目前,第二电站的总容量为 15.18MW。
到 2002年底，整个羊八井地热电站的总装机容
量为 25,18Mw。
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羊八井地热电站介绍
羊八井第一电站 1号机组是最初的试验机组，
采用 单级扩容法发电系统 。
以后建造的台 3Mw机组，则均采用 两级扩
容法发电系统,较单级扩容法可增发 20％
的发电量。 3#机系统图, 3#机主要参数
羊八外地热田迄今共打了 40多眼地热井 ；
根据地质部门对羊八井地区浅层热储能的
勘探与评价，南、北两区的发展潜力约为
28— 32MW。
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羊八井地热发电解决了以下几个主要问题：
1）单相汽、水分别输送,用二条母管把各地热井汇集的热
水和蒸汽输送到电站，充分利用了热田蒸汽，比单用热水
发电提高发电能力 1／ 3。
2）汽、水二相输送,用一条管道输送汽、水混合物，不在
井口设置扩容器。减少压降，节约能量。
3）克服结垢,采用机械通井与井内注入阻垢剂相结合的办
法。利用空心通井器，可以通井不停机。选用常州胜利化
工厂生产的 ATMT阻垢剂，阻垢效率达 90%，费用比进口
阻垢剂大为降低。
4）进行了热排水回灌试验 。羊八井的地热水中含有硫、汞、
砷、氟等多种有害元素，地热发电后大量的热排水直接排
入藏布曲河将是不允许的。经过 238小时的回灌试验，热
排水向地下口湾能力达每小时 100～ 124吨。
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三、中国地热发电未来
我国发展地热电站具有的条件：
在技术上，已建立起了一套比较完招的地热勘探技术
方法和评价方法；地热开发利用工程的勘探、设计利
施工，已有资质实体；
地热开发利用设备基本配套，可以国产化生产，并有
专业生产制造工厂；地热监测仪器基本完备，并可进
行国产化生产。
在产业建设上，已奠定一定的基础和能力，可以独立
建设 30vW规模商业化运行的地热电站，单机容量可
以达到 10MW；已具备施工 5000m深度地热钻探工程
的条件和能力；
已初步建立起地热的监测体系和生产与回灌体系；已
初步建立起一些必要的地热开发利用法规、标准和规
范。
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中国地热发电未来的初步构想
（ 1）在国家电网和区域电网达不到的西藏高
原、滇西和川西地区，矿物燃料短缺，而
高温地热资源丰富，应优先并发地热资源，
实行建设地热电站与建设小水电站并重的
方针，从根本上解决这些地区的电力供应
问题。
(2)中国国家计委基础产业发展司在其编写并
发表的, 中国新能源与可再生能源 999白皮
书 ),中．对中国地热发电的未来发展作了
如下预测：
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课堂作业（ 2005-11-4）
1、目前羊八井地热电站的装机容量是多少？
3#汽轮机的主要参数（主蒸汽的压力和温
度、额定功率）是多少？发电方式属哪类？
2、我国发展地热电站具有哪些条件？
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中、低温试验电站简况
23
中国地电容量
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羊八井 3#机组系统示意图
25
3#机主要参数
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羊八井地热电站汽轮机车间
