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着名。

  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。