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可再生能源 地熱發電

采用日本國產能源的環保型發電

地熱發電是一種利用地球巖漿熱能的獨立、穩定的發電系統。

自1966年向日本地熱電站提供了20 MW的地熱汽輪機和發電機后,東芝在全球范圍內參與建造了眾多地熱機組。

什么是地熱發電

利用地球的熱能進行發電的可再生能源

地熱發電是指利用地球巖漿的熱能進行發電。

地熱發電所使用的蒸汽是雨水滲透地下后被巖漿加熱所產生的。而巖漿的熱能是永久性的,同時,因地球氣候特征產生的降雨也是周而復始的,因此對地下蒸汽的利用屬于一種可持續的能量回收循環。由此,地熱是一種可再生能源。

※根據地球的冷卻速度,大約需要30億年才能將地幔溫度從4,000℃降到300℃。(《地球能源入門》日本地熱學會)

CO2排放量極少、對地球環境影響較小的發電形式

日本的CO2排放量中約有30%來自電廠。為了降低CO2排放對全球氣候變暖的影響,我們期待地熱發電這類CO2排放量較少的發電系統會被廣泛采用。

具備穩定性和持續性的日本國產自然能源

與受季節和天氣影響的太陽能發電及風力發電不同,利用地球巖漿這種穩定熱能的地熱發電可以不受季節和天氣的影響,提供穩定且可持續的發電量。

日本是一個火山國家,擁有豐富的地熱資源。日本國產地熱能的使用不會因資源進口而受到國外經濟波動或供需變化帶來的影響,可實現獨立、穩定的發電。

東芝可根據需求提供從1MW到200MW的地熱發電系統

東芝地熱發電具備如下特征

● 超級轉子技術

● 小型地熱發電設備

解決了地熱汽輪機特有問題的超級轉子技術

地熱汽輪機的可靠性提高及性能改善

在地熱電站的長期運行中,因地熱資源衰減而導致產能和性能下降或是因含有大量腐蝕性成分的蒸汽在設備內流通致使地熱汽輪機出現特有的老化和損傷,從而導致機組性能衰減、可靠性降低。東芝統稱為超級轉子的技術能夠解決這些特有問題,提高設備的可靠性,改善機組性能。

照片是已經運行10年的末級葉片(Last Stage Blade),可以看出其保持著良好的完整性。

地熱汽輪機末級葉片

采用東芝超級轉子化技術的案例

在一家有東芝供貨的蒸汽輪機和發電機的美國地熱電站,在設備使用20多年后,出現了主蒸汽壓力、流量下降,以及因腐蝕、侵蝕等原因造成的設備老化問題。該電站的地熱蒸汽具有極強的腐蝕性,各制造商都曾為解決應力腐蝕開裂問題(Stress Corrosion Cracking, SCC)而絞盡腦汁。由東芝提供了令業主滿意的有效的技術解決方案。

在這個項目中,我們主要為噴嘴和轉子進行了全新的設計并更換了新部件。

10年后的狀態

在此后的8~10年間,該設備沒有進行過開缸檢查,也沒有出現性能衰減,實現了免維護運行。今后,東芝將繼續為地熱發電存在的各類問題提供解決方案。

升級改造工程 更換新部件

在有限的場地內也可實現發電的小型地熱發電設備 Geoportable™

實現布局緊湊化
-可容納在250㎡內的地熱發電設備 -

即使場地有限,采用Geoportable™便有可能為客戶提供滿足其需求的發電設備。我們曾在一個項目中采用了2MW級別的Geoportable™,將所有發電設備安裝在了250㎡的場地內。

安裝周期短,設備可盡早投運

在充分考慮了運輸和現場安裝作業的條件下制定出托盤平臺作業計劃,汽輪機和發電機等設備實現標準化制造。由于在品質管理極為嚴格的工廠內使用托盤平臺作業進行設備組裝并出廠,因此安裝周期短,可實現盡早投運。此外,采用列管式冷凝器,與直接接觸式冷凝器不同,不受與冷卻塔之間的高度差的限制,在“WAITA地熱電站”中不需要進行挖孔等土建工程。

降低輔助設備所需動力,可實現送電端高功率輸出

通過優化冷凝器、冷卻塔、抽汽系統和各種泵等輔助設備,大幅度地降低所需要的動力。由此,省卻不必要的動力,可大幅提高送電端輸出。

擁有高運行率的WAITA地熱電站

在WAITA地熱電站中,東芝負責其中一部分的設備供貨和工程建設,該電站采用了Geoportable™ 2MW機組,擁有很高的運行率。

※基于WAITA地熱電站2014年12月--2016年9月的實際運行情況統計得出的運行率。客戶定期點檢和維護保養的時間不計算在內。

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