干蒸汽发电系统,应用最广,较为简单,比扩容蒸汽发电系统和双循环式发电系统发电量大,适用于高温(>160 ℃)地热田的发电,热效率为10%~15%,厂内用电率为12%左右。
扩容蒸汽发电系统,适用于压力、温度较高的地热资源, 要求地热井输出的汽水混合物的温度较高,适用于中温(90~160 ℃)地热田发电,二次扩容地热发电的热利用率可达6%左右。由于扩容蒸汽发电需要经过单级或多级扩容减压,当热水温度低于100 ℃时,全热力系统处于负压状态,因此尾水温度高,地热能利用率较低。例如,已经停运的江西宜春等电站的热效率仅为1.5%~4%,而还在运行的羊八井地热一号单级扩容试验机组,热效率约为3.5%,厂内用电率为16%。
基于电厂日常运营数据, 并运用火用分析,YCerci 对土耳其代尼兹利的一个11.4 MW 闪蒸地热发电厂的绩效和主要部件进行了评价,认为最大的火用损耗发生在卤水分离工艺环节,相当于总能量投入的46.9%。经计算,电站的第二定律效率为20.8%。土耳其代尼兹利闪蒸地热电站的第一和第二定律热效率分别为4.556%和19.97%,其电厂总功率为10.374kW。
双循环式发电系统,尤其是井下换热双循环式发电系统的地热能利用率高,适用于中低温(50~100 ℃)地热田发电,那些不宜采用闪蒸式发电的地热水,可以采用此方式发电。从经济性考虑,一般温度在90℃以下的地热水不宜用来发电,可用于直接供热 。