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不論地?zé)犭姀S建在哪里，其基本工作原理始終相同。向地底深處鉆探地?zé)峋敝吝_到水溫很高的蓄水層，這通常是在地下1000米以下的地方。在這個地層中，水壓一般在3.5至15巴之間。在壓力作用下，地層中的熱水沿地?zé)峋可系乇?。由此得到的既有流水，也有蒸汽。這些溫度高達250℃的蒸汽可以驅(qū)動輪機以及與之相連的發(fā)電機。待其冷卻之后，將利用電泵將這些水回灌到地下高溫區(qū)。取決于水溫，可以利用多種不同的方法來進行地?zé)岚l(fā)電。如果水溫較低，約150℃左右，那么一般而言，地?zé)崴畬⒃谝粋€封閉循環(huán)中通過熱交換，將熱能傳遞給沸點更低的有機工質(zhì)。轉(zhuǎn)化為蒸汽狀態(tài)后，這種工質(zhì)將驅(qū)動輪機。如果地?zé)崴疁囟容^高，那么，來自地底深處的干蒸汽也可以被直接導(dǎo)入輪機。這能提高電廠的總體效率，同時降低發(fā)電成本。Michael Barth是西門子*地?zé)岚l(fā)電用蒸汽輪機開發(fā)負責(zé)人，他解釋道：“我們可以使用溫度高達250℃的蒸汽。蒸汽溫度越低，所含液態(tài)水分越多。我們必須首先清除這些水分，以確保不超過輪機允許蒸汽濕度。我們將這個過程稱為‘閃蒸’。大多數(shù)情況下，閃蒸需要使用安裝在輪機上游的離心機。”

除水分之外，還必須從蒸汽中清除其他物質(zhì)。這是因為在經(jīng)層層巖石滲出的過程中，含水蒸汽會吸收硫化氫、其他氣體、鹽分以及小礫石。位于輪機上游的系統(tǒng)可以清除許多這樣的物質(zhì)，但仍有殘余，對于直接使用從地底獲得的蒸汽的輪機而言，這是一個重大問題。

相比于常規(guī)蒸汽輪機電站使用的蒸汽，來自地底的物質(zhì)對輪機葉片及地?zé)岚l(fā)電裝置的其他組件造成的損害更加嚴重。這會導(dǎo)致腐蝕和侵蝕，從而降低效率。Barth說：“地?zé)岚l(fā)電用蒸汽輪機內(nèi)部的磨損程度，由電站廠址的地質(zhì)條件決定。取決于蒸汽質(zhì)量，每隔3到10年，必須對輪機進行一次*檢修。”

就地?zé)岚l(fā)電而言，每個廠址都是 的。必須相應(yīng)地調(diào)整蒸汽輪機、輪機級數(shù)和材料。

西門子生產(chǎn)的地?zé)岚l(fā)電用蒸汽輪機能夠很好地應(yīng)對這樣的條件——盡管2011年西門子才開始開發(fā)地?zé)岚l(fā)電用蒸汽輪機。要知道，西門子可以借鑒其常規(guī)蒸汽輪機開發(fā)經(jīng)驗，更重要的是，可以汲取旗下子公司TurboCare在維護其他公司制造的地?zé)岚l(fā)電用蒸汽輪機的過程中積累的豐富經(jīng)驗。Leger指出：“從TurboCare公司的維護工作中，我們懂得了如何開發(fā)適于在惡劣條件下運行的蒸汽輪機?，F(xiàn)在，我們知道該使用哪些材料來最大限度地減輕腐蝕和侵蝕。”譬如，設(shè)計人員使用了耐腐蝕不銹鋼來制造輪機葉片。Barth補充道：“根據(jù)電站廠址出產(chǎn)的地?zé)嵴羝幕瘜W(xué)成分，我們調(diào)整了用料，改良了設(shè)計。譬如，如果蒸汽具有超乎尋常的破壞力，那么，我們將提高制造葉片所用鋼材的含鉻量。為了應(yīng)對極端條件，我們使用了含鉻量高達12%的鋼材。此外，可能接觸到蒸汽的輪機部件均使用了高級鋼材，而不是普通鋼材。”西門子輪機規(guī)格齊全，輸出功率從5千千瓦到12萬千瓦不等。取決于蒸汽體積和壓力，還可以針對項目的特定條件，調(diào)整級數(shù)和葉片長度。由于來自地底深處的某些物質(zhì)可能對地表環(huán)境有害，因此，必須精心設(shè)計電廠及其設(shè)備，以處理不可凝氣體。其目的是利用電泵，將幾乎所有有害物質(zhì)回灌到地下。

地震前關(guān)閉。除惡劣的蒸汽輪機條件之外，開發(fā)人員還必須應(yīng)對另一個主要挑戰(zhàn)：地震。凡是火山活動活躍和大陸板塊經(jīng)常碰撞的地方，輕微地震總是不斷。正因如此，西門子蒸汽輪機配備了一個自動關(guān)斷系統(tǒng)，可在出現(xiàn)過度地震活動時，立即安全地關(guān)閉輪機。這降低了受損風(fēng)險，因為在運行狀態(tài)下，輪機更容易受到外部震動的破壞。電廠地基必須具備抗震性能。盡管存在種種挑戰(zhàn)，但在適當條件下，地?zé)岚l(fā)電的回報是豐厚的，因為，它兼具常規(guī)電廠和可再生能源發(fā)電的優(yōu)勢。與風(fēng)電場和太陽能電站不同的是，地?zé)犭姀S可以常年運行，因而可用于滿足基本用電需求。

此外，同可再生能源一樣，地?zé)岚l(fā)電不會產(chǎn)生燃料費用。然而，地?zé)犭姀S的規(guī)劃十分復(fù)雜。Leger說：“建造一座燃煤電廠相對容易一些，因為不論所用煤炭來自哪里，都可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)其壓力和溫度。但在規(guī)劃一座地?zé)犭姀S時，則必須首先對廠址進行地質(zhì)勘測，以確保有足夠的熱能和水源。”然后，開發(fā)人員將鉆探若干地?zé)峋垣@取地?zé)嵴羝驘崴?。接下來，工程師將根?jù)蒸汽成分、溫度及其他參數(shù)等，調(diào)整輪機。如此建成的地?zé)犭姀S將是最經(jīng)濟高效的發(fā)電設(shè)施之一。事實上，這樣的地?zé)犭姀S已經(jīng)可與常規(guī)電廠一較高下。據(jù)金融咨詢公司Lazard有限公司計算，地?zé)岚l(fā)電的單位成本約為90美元/1000度電。換句話說，地?zé)岚l(fā)電的成本通常低于太陽能發(fā)電。在條件*的地方，地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)甚至比燃煤發(fā)電廠還要經(jīng)濟高效。