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二氧化碳有望提高地热发电效率

  近日,美国俄亥俄州立大学研究人员正在设计一种新型地热发电站,能将注入地下的二氧化碳作为一种工质流来促进地热发电,这种方法和现有的地热发电相比发电量至少提高了10倍。

  地热电站按发电方式主要分为蒸汽型和热水型两种,此外还有利用高温岩体热量发电的高温岩体电站。地热发电的热效率很低,但不消耗燃料,运行成本较低,也不会排出大量灰尘和烟雾。中国自1970年在广东丰顺县用91℃的地下热水发电开始,已建成各级温度不同的循环系统的电站多座,其中以西藏羊八井地热电站最大也最著名。

  典型地热发电站是用水作为工质流,而这种新的发电站是用二氧化碳或其他流体(或混合流体)来代替部分水。这种电站设计类似于典型地热发电站和大型强子对撞机结合——地下深处水平井有一系列的同心环。在这些同心环内,二氧化碳、氮和水循环将热量从地下带到表面,然后用于驱动轮机并发电。

  俄亥俄州立大学的研究人员认为,二氧化碳萃取热量比水更有效。计算机模拟显示,位于地下3英里深、10英里宽的水平井同心环系统发电容量可高达500兆瓦,这相当于一座中等规模的燃煤电厂,是美国地热发电站平均容量(38 MW)的10倍以上。

  模拟结果也显示,这种发电站每年封存的二氧化碳量高达1500万吨,这大约相当于3个中型燃煤发电厂在相同时间内的排放量。该研究成果收录在美国地球物理联合会2013年秋季会议论文集中。

来源:中国科学报
时间:2014-01-08