通过小规模发电解锁日本的地热潜力

# 发电 2019-04-25 19:37 0 2,101 来源：地热人

成千上万的天然温泉(或温泉)点缀着日本的乡村，为数百万人提供了放松和沉思的天堂。几个世纪以来，它们一直是该国历史和社会结构的重要组成部分，从18世纪着名的ukioy-e木刻版画到现代情景喜剧，无处不在。

然而，今天它们有可能成为日本能源部门转型的重要组成部分，其能量输出相当于23千兆瓦(GW)，地热能源是世界第三大商店。2017年世界地热发电装机容量为 12.9千兆瓦(GW)，近期项目的电力成本(LCOE)从每千瓦时 0.04美元到0.13 美元左右不等。

地热发电厂对日本来说并不陌生。该国第一家地热发电厂于1924年在 Bepphu开业，蒸汽还用于加热房屋和在餐馆烹饪食物。然而，直到1952年日本第一个商业地热发电站才在日本北部的八幡平市开业。该工厂由日本金属化工公司和东芝的涡轮机制造，最初提供约9.5兆瓦的电力，约占其今天产量的40%，剩余热水用于农业应用。

今天，东芝是世界上最大的地热涡轮机供应商，其次是三菱和富士，也是日本公司。日本也是全球最大的地热项目开发商之一。在印度尼西亚，日本公司目前正在资助和建设 Sarulla工厂，其产量一旦完成将达到320兆瓦，是世界上最大的。日本公司还支持肯尼亚的地热能源转型，提供涡轮机，供应设备，以及建设大型项目，如奈瓦沙的158兆瓦 Olkaria V蒸汽发电厂。

但是，尽管日本的技术和建筑优势及其巨大的能源潜力，日本只有大约20个地热发电厂，总产能约为535兆瓦，仅占该国总发电量的0.3%。高额的前期成本和严格的监管程序是目前正在秋田县建设的 Wasabizawa工厂是大约20年来第一个大型地热项目的部分原因。

然而，在福岛核灾难之后，日本政府出台了加快地热发电厂部署的新政策。其中包括国家公园项目审批的简化程序，以及小型地热发电厂新的更高的上网电价(FIT)，是大型设施的1.5倍以上。这使得建造输出功率低于7.5兆瓦的工厂变得有利可图，这些工厂不需要进行环境影响评估，并且可以在大型工厂的大约一半时间内建造。

这些政策没有反对。超过一半的地热资源位于国家公园周围，或靠近该国27,000个温泉，这些温泉依靠热水供应。批评者认为，地热项目将对供水或水质产生不利影响，或者这些工厂将对温泉度假村或国家公园产生不利影响。

因此，自2012年以来建立的小型地热发电厂的重要作用是与温泉运营商，酒店和旅馆密切合作，以证明小型地热发电可以与旅游设施共存，而不会对日本的自然美产生负面影响。。

IRENA总干事和参谋长检查养虾场

在国家公园内建立的第一家地热发电厂位于福岛市的 Tsuchiyu Onsen温泉度假村。该工厂使用二元循环地热发电，其依赖于沸点低于水的工作流体(例如氨或某些碳氢化合物)来驱动涡轮机。小型二元工厂结构紧凑，建设时间短至一年，而且随着全国所需的低中温地热资源的广泛分布，这种电源在日本的发展潜力巨大。

2011年的地震，海啸和相关的核事故对福岛和土司玉温泉造成了破坏性影响。除了事件本身的灾难性影响之外，温泉的游客数量急剧减少，随后关闭了一些日式旅馆 (日本传统旅馆)。当地居民无所畏惧，决心重建城镇，组建土岐于温泉镇重建和振兴委员会，以依靠当地可用的清洁能源引领生态城镇的建立。

根据负责地热发电厂的Genki Up Tsuchiyu总裁Katsuichi Kato的说法，该镇几乎从头开始，没有任何本地二元发电专业知识，并且需要克服巨大的行政和财务障碍。尽管如此，该镇依然富有弹性，所有利益相关者 - 从日式旅馆和温泉旅游经营者到负责电厂的人 - 共同努力实现了“奇迹”。正如加藤先生所说，“当被迫站在悬崖的边缘时，可能会产生前所未有的智慧和力量，但你必须有勇气，决心和责任才能使你对未来的愿景发生。”

对于加藤先生来说，该项目的成功取决于这样一个事实，即该委员会不仅将该工厂开发为营利性企业，还将控制和操作转让给外部专家，而是作为整个城镇的振兴工作。他认为，这充分体现了必要的目标和合作感，以凝聚城镇精神，共同努力，为共享利益的生态友好城镇建立模式。

并且有好处。根据加藤先生的说法，地热发电厂对旅游业来说是一个福音，增加了为了休闲或健康目的而前往温泉旅游的人数。这得到其他人的支持，包括Sansuiso Tsuchiyu水疗中心的老板Kazuhiro Watanabe先生，他指出每年有数千人来自日本各地，以了解二元植物如何不影响温泉水，带来了新的收入来源。作为额外的奖励，来自二元发电厂的温暖废水正在支持巨型河虾的水产养殖。虾在当地的酒店和餐馆供应，也可以由游客钓鱼。

IRENA总干事和Tsuchiyu Onsen地热发电厂的同事

其他项目仿效了Tsuchiyu Onsen地热发电厂的成功。例如，2014年由中央电力公司建造的 2兆瓦熊本地热发电厂与当地的温泉公司Waita-kai和Oguni度假村密切合作开发。今年3月，石油公司Idemitsu Kosan在大分县推出了5MW二元设施。岩手县一座 7兆瓦的工厂预计将于今年晚些时候开始运营，目前正由一家包括日本金属和化学品公司在内的企业开发。总部位于东京的金融服务公司Orix计划在全国范围内开发多达15个小型设施，从 2022年在八丈岛的一个4.4 兆瓦的工厂开始。

另一种创新的新方法是小型70千瓦的发电机，其大小与一个小型货运集装箱相同，使用的温泉已经用于酒店和旅馆生产电力。该系统由神户制钢开发，正在Yufuincho的Yufuin Spa等酒店推出，他们可以在政府FIT下仅用四年时间收回初期投资。

加强研究和开发，特别是二元和其他低温系统的研发，可以进一步提高效率，减少地热发电厂的环境足迹，同时积极吸引森林和旅游运营商作为工厂开发的合作伙伴，将确保互惠互利，同时减少负面看法。

对于日本已经是可再生能源技术和发展的全球领导者，希望降低与核能相关的风险以及与化石燃料进口相关的成本和空气污染，国内地热能开发可能是一个双赢的局面。日本在经验和创新方面也有很多分享，可以利用国际可再生能源机构和全球地热联盟等全球平台继续帮助其他国家发展自己的地热能力。