超临界二氧化碳热动力技术应用于地热发电的研究及展望

本文论述了将美国宇航局(NASA)开发的温控及供能系统与汽轮机及喷射泵组合,形成喷气式发动机的热动力系统,应用于超临界CO_2地热流体发电。该系统有别于现有的高温CO_2跨临界布雷顿循环或已经成熟运用于地热发电的有机朗肯循环,显著提高了热动力转化效率,降低了系统对热源品位的要求。该项技术关键是通过轴流式汽轮机与凯瑟琳轮结合,利用超临界CO_2传热流体与另一种有机工质完成热动力转化。其热动力设计流程旨在找到一种能够利用温度更低、深度更浅的热储进行高效发电的一般性方法,从而降低地热钻井的深度和成井难度,降低地热发电单位成本,提升地热发电的可行性与设计弹性,同时节约地热电站冷却水的用量,合理利用地热资源,兼顾地下水的保护和地表生态环境的修复与改善。并最终在杭州湾大开发等区域规划实现并普及EGS地热发电及地热能利用。