地?zé)岚l(fā)電

地?zé)岚l(fā)電在新型智慧能源中的應(yīng)用

地大熱能1904年,意大利托斯卡納的拉德瑞羅,第一次用地?zé)?/a>驅(qū)動(dòng)0.75馬力的小發(fā)電機(jī)投入運(yùn)轉(zhuǎn),并提供5個(gè)100瓦的電燈照明,隨后建造了第一座500千瓦的小型地?zé)犭娬?/a>。


地?zé)崮?/a>是來(lái)自地球深處的可再生熱能,它起于地球的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變。地下水深處的循環(huán)和來(lái)自極深處的巖漿侵入到地殼后,把熱量從地下深處帶至近表層。地?zé)崮?/a>的儲(chǔ)量比人們所利用的能量總量還要多,大部分集中分布在構(gòu)造板塊邊緣一帶。地熱能不但是無(wú)污染的清潔能源,而且如果熱量提取速度不超過(guò)補(bǔ)充的速度,那么地熱能還是可再生的。


隨著全球工業(yè)化、現(xiàn)代化的發(fā)展,化石能源的不斷消耗、碳排放量日益增加,并伴隨全球氣候問(wèn)題的加劇,人類對(duì)于清結(jié)可再生的綠色能源的需求更為迫切,地?zé)崮馨l(fā)電在很久以前就被人類所利用。早在20世紀(jì)40年代,意大利的皮也羅·吉諾尼·康蒂王子在拉德雷羅首次把天然的地?zé)?/a>蒸汽用于發(fā)電。地?zé)岚l(fā)電,是利用液壓或爆破碎裂法將水注入到巖層中,產(chǎn)生高溫水蒸氣,然后將蒸汽抽出地面推動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),從而發(fā)電。在這過(guò)程中,將一部分未利用的蒸汽或者廢氣經(jīng)過(guò)冷凝器處理還原為水回灌到地下,循環(huán)往復(fù)。簡(jiǎn)而言之,地?zé)岚l(fā)電實(shí)際上就是把地下的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,然后再將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪芰哭D(zhuǎn)變過(guò)程。針對(duì)溫度不同的地?zé)豳Y源,地?zé)岚l(fā)電有4種基本發(fā)電方式,即直接蒸汽發(fā)電法、擴(kuò)容(閃蒸法)發(fā)電法、中間介質(zhì)(雙循環(huán)式)發(fā)電法和全流循環(huán)式發(fā)電法。


地?zé)岚l(fā)電在新型智慧能源中的應(yīng)用-地大熱能


地?zé)岚l(fā)電至今已有近百年的歷史了,新西蘭、菲律賓、美國(guó)、日本等國(guó)都先后投入到地?zé)?/a>發(fā)電的大潮中,其中美國(guó)地?zé)?/a>發(fā)電的裝機(jī)容量居世界首位。在美國(guó),大部分的地?zé)岚l(fā)電機(jī)組都集中在蓋瑟斯地?zé)犭娬?/a>。蓋瑟斯地?zé)犭娬?/a>位于加利福尼亞州舊金山以北約20公里的索諾馬地區(qū)。1920年在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)溫泉群、噴氣孔等熱顯示,1958年投入多個(gè)地?zé)峋?/a>和多臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)組,至1985年電站裝機(jī)容量已達(dá)到1361兆瓦。20世紀(jì)70年代初,在國(guó)家科委的支持下,中國(guó)各地涌現(xiàn)出大量地?zé)犭娬?/a>。地?zé)岬睦眉瓤梢园l(fā)電,也可以供暖,逐步降低煤炭消耗、持續(xù)提升清潔能源尤其是地?zé)岚l(fā)電的比重是治理霧霾的有效途徑。在持續(xù)穩(wěn)定高效供電方面,地?zé)岚l(fā)電的優(yōu)勢(shì)更加突出。地?zé)岚l(fā)電可以做到持續(xù)穩(wěn)定地給電網(wǎng)提供電力。尤其是地?zé)岚l(fā)電本身的特性,對(duì)分布式發(fā)電、對(duì)精準(zhǔn)扶貧、對(duì)一帶一路新能源發(fā)展、對(duì)防震減災(zāi)都有重大的意義,還可以帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。


智慧一概念已經(jīng)提出很多年,這是一種全新的能源形式,包括符合生態(tài)文明和可持續(xù)發(fā)展要求的相關(guān)能源技術(shù)能源制度體系。智慧能源是以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ),以電力系統(tǒng)為中心,將電力系統(tǒng)與天然氣網(wǎng)絡(luò)、供熱網(wǎng)絡(luò)以及工業(yè)、交通、建筑系統(tǒng)等緊密耦合,橫向?qū)崿F(xiàn)電、氣、熱、可再生能源等“多源互補(bǔ)”,縱向?qū)崿F(xiàn)“源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)”各環(huán)節(jié)高度協(xié)調(diào),生產(chǎn)和消費(fèi)雙向互動(dòng),集中與分布相結(jié)合的能源服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。其依托互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)對(duì)能源的生產(chǎn)、存儲(chǔ)和使用進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化處理,并通過(guò)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化手段,實(shí)現(xiàn)能源的安全、高效、綠色、智慧應(yīng)用。


智慧能源已經(jīng)是我國(guó)重要的戰(zhàn)略方向。國(guó)家在近年發(fā)布了一系列相關(guān)政策,明確提出提高可再生能源的利用率,都在指向新型、更智慧化能源體系建設(shè)大數(shù)據(jù)、人工智能在行業(yè)轉(zhuǎn)型過(guò)程中至關(guān)重要,值得深入研究、重點(diǎn)把握。


地?zé)岚l(fā)電在新型智慧能源中的應(yīng)用-地大熱能


智慧能源體系由下至上可以分為能源層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。其中,能源層主要是進(jìn)行能源的生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、傳輸和利用,包括化石燃料的發(fā)電、清潔可再生能源的多能轉(zhuǎn)化、電力利用等;網(wǎng)絡(luò)層主要是通過(guò)廣域布局的智能傳感進(jìn)行能源相關(guān)數(shù)據(jù)的采集和傳輸,利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)時(shí)獲取海量數(shù)據(jù);應(yīng)用層主要是利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能技術(shù)進(jìn)行能量信息的數(shù)據(jù)共享,主要包括能源設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和各能源系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況等,主要實(shí)現(xiàn)途徑是對(duì)海量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和處理,從而搭建能源交易平臺(tái)來(lái)對(duì)各種能源交易進(jìn)行數(shù)據(jù)支撐,承擔(dān)能源互聯(lián)網(wǎng)的信息采集、管理方案、能源交易等方面的運(yùn)行工作。


現(xiàn)在,我國(guó)強(qiáng)調(diào)發(fā)展分布式能源,地?zé)嶙钸m合承擔(dān)這個(gè)任務(wù)。一個(gè)社區(qū)、一個(gè)村莊、一個(gè)城鎮(zhèn)都可以用地?zé)醽?lái)供電,不用拉很長(zhǎng)的高壓線,地?zé)釋⑹欠浅S袧摿Φ睦梅绞健?/p>


地?zé)岚l(fā)電相當(dāng)于把水力發(fā)電站搬到地下,具有清潔、高效等優(yōu)勢(shì)。地球富余的能量如果得到有效的釋放,有助于減緩地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。地?zé)徇€可以用來(lái)發(fā)展分布式能源,這也是能源發(fā)展的大方向。我們希望國(guó)家能像扶持太陽(yáng)能發(fā)電初期的發(fā)展一樣,大力扶持地?zé)岚l(fā)電。一旦政策到位,地?zé)岚l(fā)電這種最有希望的清潔能源,將會(huì)遍地開(kāi)花?!暗?zé)岚l(fā)電就像剛出生的孩子一樣,需要大人拉一把,否則就很難成長(zhǎng)和發(fā)展。地?zé)岚l(fā)電需要新技術(shù)、新理念、新的扶持政策。”多吉說(shuō)。他呼吁,對(duì)于地?zé)岚l(fā)電,不能再像過(guò)去那樣觀望,而要在全國(guó)層面出臺(tái)統(tǒng)一的補(bǔ)貼政策。一方面,要對(duì)地?zé)岚l(fā)電多一些了解、理解和支持。政府要給予政策支持,社會(huì)要多給予認(rèn)可度。另一方面,企業(yè)要有一定的新技術(shù),環(huán)保要達(dá)到國(guó)家的要求,不能把清潔的地?zé)崮?/a>搞成不清潔。