
在12月15日至17日于重慶舉行的“2011海外博士兩江行”活動上,美國麻省理工學院(MIT)研究教授孫友順博士帶來的“地熱發電微電網系統”項目引起與會人員的極大關注。談及地熱發電,孫友順稱,我國地熱發電條件已經具備,如今只要能找到合作伙伴,項目就能變成現實,目前可謂“萬事俱備,只欠東風”了。
中國地熱儲量世界前三 地熱發電卻只占3‰
“地熱發電就是把地下熱能轉變為機械能,繼而轉變為電能的過程。”孫友順介紹說,“與傳統發電相比較,無需燃料運輸設備和龐大的鍋爐設備,無灰渣和煙氣污染,對地球環境不產生危害。”他強調,地熱能既是清潔理想的新能源,綜合成本也較水電、火電成本更低。
資料顯示,我國地熱資源十分豐富,總儲量居世界前三位,高溫(地表下3公里左右溫度達到250℃以上)地熱地區分布較廣,中高溫 (120℃以上)地區分布于大部分省市自治區。
孫友順說,高溫和中高溫地區富含高品質地熱資源,表明中國有地熱發電的巨大潛力,但目前實際地熱發電量只是世界地熱發電總量(1萬兆瓦)的3‰。他列出具體數據說,2010年世界地熱發電站總裝機容量達到10900MW,美國3100MW居首,我國以32MW位列菲律賓、墨西哥、印尼、意大利、日本、新西蘭等國之后,居第十八位。
我國地熱發電條件已備 只需改進地熱發電技術
中國地熱資源富集卻開發使用滯后,根本原因在哪里?
孫友順認為,根本原因在于技術。他說,地熱發電的核心技術要求能準確探明熱源及源頭的位置和儲量,高效率轉化熱能為電能以及低損耗傳輸電力。
“為了探明熱源及源頭的準確位置,我們利用地震波傳播波速隨周邊區域溫度升高而降低的物理特性,以三維地震成像的方法,精確重建整個地熱區域的溫度分布。與此同時,利用地球重力隨地殼密度變化而改變的原理,確定地熱區的邊界和容量;利用大地電磁波強度隨地質結構變化而改變的機理,確定地熱熱源的內部結構和熱量分布,最終確定熱源源頭的準確位置。為了提高熱能的發電轉化效率,我們采用國際最新的熱能轉化技術,最大限度地利用地熱資源,并利用我們參與設計的微電網技術傳輸電力,降低損耗。”孫友順說。
他指出,“在我們的熱源探明技術問世以前,世界上尋找地熱熱源成本很高。平均每打8-10口井才找到地熱。廢井很多造成很大的資源浪費和環境破壞。”
據介紹,在過去6年多時間里,孫友順研制的新技術先后幫助意大利和美國公司在冰島和美國猶他州建立了6個25兆瓦左右的地熱發電站。平均每打10口井,有9口有高品質地熱產生,探查準確率在90%以上。
中國目前是否具有開發地熱發電的條件呢?孫友順做出了肯定回答。他說,“現有的5臺發電機組就是明證,但是需要改進技術提高效率和產能。”
孫友順說,目前中國國內的地熱發電設備陳舊,導致熱電轉換效率低和電力傳輸損耗大。尤其是熱源探查技術落后,需要打很多廢井才能找到熱源,增加生產成本,嚴重影響熱能的充分利用和熱源的使用壽命。
地熱發電能源可循環再生 將資助我國人才到MIT進修
“地熱發電”會像石油開采一樣,總有一天會枯竭嗎?對此,孫友順說,只要合理科學地加以利用,地熱發電是“可持續性的再生清潔能源”,關鍵是技術要不斷創新和完善。
孫友順稱,“地熱發電微電網系統”在美國已成功應用6年以上,該項目在青島也已列入“千人計劃項目”,他們還將在青海、浙江、重慶等地尋找更多合作伙伴。
他透露,麻省理工學院將建立中國合作研究所,目前籌備工作已完成。他希望通過該平臺,加強MIT與中國國內的企業和高校的全方位合作,打造MIT的先進技術和中國的雄厚資金強強聯手的雙贏局面。同時,歡迎國內學子到MIT實習、游學和參觀,他們將每年資助數十名中國技術人員到研究所進修。
目前,合作研究所得到了中國紅燭老區基金會和北京實力源等一批億元企業的大力支持。
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