地熱發(fā)電在新型智慧能源中的應用

地大熱能：1904年，意大利托斯卡納的拉德瑞羅，第一次用地熱驅動(dòng)0.75馬力的小發(fā)電機投入運轉，并提供5個(gè)100瓦的電燈照明，隨后建造了第一座500千瓦的小型地熱電站。

地熱能是來(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。地熱能的儲量比人們所利用的能量總量還要多，大部分集中分布在構造板塊邊緣一帶。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)補充的速度，那么地熱能還是可再生的。

隨著(zhù)全球工業(yè)化、現代化的發(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(lèi)對于清結可再生的綠色能源的需求更為迫切，地熱能發(fā)電在很久以前就被人類(lèi)所利用。早在20世紀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熱蒸汽用于發(fā)電。地熱發(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)渦輪機轉動(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。簡(jiǎn)而言之，地熱發(fā)電實(shí)際上就是把地下的熱能轉變?yōu)闄C械能，然后再將機械能轉變?yōu)殡娔艿哪芰哭D變過(guò)程。針對溫度不同的地熱資源，地熱發(fā)電有4種基本發(fā)電方式，即直接蒸汽發(fā)電法、擴容(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。

地熱發(fā)電至今已有近百年的歷史了，新西蘭、菲律賓、美國、日本等國都先后投入到地熱發(fā)電的大潮中，其中美國地熱發(fā)電的裝機容量居世界首位。在美國，大部分的地熱發(fā)電機組都集中在蓋瑟斯地熱電站。蓋瑟斯地熱電站位于加利福尼亞州舊金山以北約20公里的索諾馬地區。1920年在該地區發(fā)現溫泉群、噴氣孔等熱顯示，1958年投入多個(gè)地熱井和多臺汽輪發(fā)電機組，至1985年電站裝機容量已達到1361兆瓦。20世紀70年代初，在國家科委的支持下，中國各地涌現出大量地熱電站。地熱的利用既可以發(fā)電，也可以供暖，逐步降低煤炭消耗、持續提升清潔能源尤其是地熱發(fā)電的比重是治理霧霾的有效途徑。在持續穩定高效供電方面，地熱發(fā)電的優(yōu)勢更加突出。地熱發(fā)電可以做到持續穩定地給電網(wǎng)提供電力。尤其是地熱發(fā)電本身的特性，對分布式發(fā)電、對精準扶貧、對一帶一路的新能源發(fā)展、對防震減災都有重大的意義，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)文明和可持續發(fā)展要求的相關(guān)能源技術(shù)和能源制度體系。智慧能源是以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎，以電力系統為中心，將電力系統與天然氣網(wǎng)絡(luò )、供熱網(wǎng)絡(luò )以及工業(yè)、交通、建筑系統等緊密耦合，橫向實(shí)現電、氣、熱、可再生能源等“多源互補”，縱向實(shí)現“源、網(wǎng)、荷、儲”各環(huán)節高度協(xié)調，生產(chǎn)和消費雙向互動(dòng)，集中與分布相結合的能源服務(wù)網(wǎng)絡(luò )。其依托互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算等新技術(shù)對能源的生產(chǎn)、存儲和使用進(jìn)行實(shí)時(shí)監測、數據分析和優(yōu)化處理，并通過(guò)數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化手段，實(shí)現能源的安全、高效、綠色、智慧應用。

智慧能源已經(jīng)是我國重要的戰略方向。國家在近年發(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、更智慧化的能源體系建設。大數據、人工智能在行業(yè)轉型過(guò)程中至關(guān)重要，值得深入研究、重點(diǎn)把握。

智慧能源體系由下至上可以分為能源層、網(wǎng)絡(luò )層和應用層。其中，能源層主要是進(jìn)行能源的生產(chǎn)、轉換、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)數據的采集和傳輸，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)時(shí)獲取海量數據;應用層主要是利用大數據、云計算、人工智能等技術(shù)進(jìn)行能量信息的數據共享，主要包括能源設備的運行狀態(tài)和各能源系統的實(shí)時(shí)運轉狀況等，主要實(shí)現途徑是對海量數據信息進(jìn)行分析和處理，從而搭建能源交易平臺來(lái)對各種能源交易進(jìn)行數據支撐，承擔能源互聯(lián)網(wǎng)的信息采集、管理方案、能源交易等方面的運行工作。

現在，我國強調發(fā)展分布式能源，地熱最適合承擔這個(gè)任務(wù)。一個(gè)社區、一個(gè)村莊、一個(gè)城鎮都可以用地熱來(lái)供電，不用拉很長(cháng)的高壓線(xiàn)，地熱將是非常有潛力的利用方式。

地熱發(fā)電相當于把水力發(fā)電站搬到地下，具有清潔、高效等優(yōu)勢。地球富余的能量如果得到有效的釋放，有助于減緩地質(zhì)災害的發(fā)生。地熱還可以用來(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，大力扶持地熱發(fā)電。一旦政策到位，地熱發(fā)電這種最有希望的清潔能源，將會(huì )遍地開(kāi)花?！暗責岚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(cháng)和發(fā)展。地熱發(fā)電需要新技術(shù)、新理念、新的扶持政策?！?a href="http://m.keyinmall.com/t/多吉.html" >多吉說(shuō)。他呼吁，對于地熱發(fā)電，不能再像過(guò)去那樣觀(guān)望，而要在全國層面出臺統一的補貼政策。一方面，要對地熱發(fā)電多一些了解、理解和支持。政府要給予政策支持，社會(huì )要多給予認可度。另一方面，企業(yè)要有一定的新技術(shù)，環(huán)保要達到國家的要求，不能把清潔的地熱能搞成不清潔。