清潔能源技術(shù)是什么

廣義的清潔能源包括在能源的生產(chǎn)、及其消費(fèi)過程中，選用對(duì)生態(tài)環(huán)境低污染或無污染的能源。清潔能源技術(shù)是指在可再生能源及新能源、煤的清潔高效利用等領(lǐng)域開發(fā)的有效控制溫室氣體排放的新技術(shù)。

清潔能源技術(shù)種類詳解

太陽能技術(shù)

1、太陽能熱利用

太陽能熱的基本來源是將太陽輻射能收集起來，通過與無害的相互作用轉(zhuǎn)換成熱能加以利用。

目前使用最多的太陽能收集裝置，主要有平板型集熱器、真空管集熱器和聚焦集熱器3種。通常根據(jù)所能達(dá)到的溫度和用途的不同，把太陽能光熱利用分為低溫利用（小于200℃）、中溫利用（200~800℃）和高溫利用（大于800℃）。目前低溫利用主要有太陽能熱水器、太陽能干燥器、太陽能蒸餾器、太陽房、太陽能溫室、太陽能空調(diào)制冷系統(tǒng)等；中溫利用主要有太陽灶、太陽能熱發(fā)電集熱裝置等；高溫利用主要有高溫太陽爐等。以下簡要介紹幾種主要的太陽能熱利用方式。

①太陽能光熱直接利用。太陽能集熱器主要是指太陽能熱水器，是太陽能熱利用種最常見的一種裝置。其基本原理是將太陽輻射能收集起來，通過與物質(zhì)的相互作用轉(zhuǎn)換成熱能供生產(chǎn)和生活使用。太陽能熱水器的發(fā)展，經(jīng)歷了悶曬式、平板式、玻璃真空管式和熱管真空管式四代。

②太陽能集熱發(fā)電。太陽能集熱發(fā)電，又稱太陽能熱力發(fā)電，是當(dāng)今世界各國在太陽能利用領(lǐng)域研究的重點(diǎn)之一。太陽能集熱發(fā)電的原理非常簡單，就是利用太陽光集熱器收集太陽輻射產(chǎn)生的高溫來替代常規(guī)鍋爐或者驅(qū)動(dòng)斯特林發(fā)電機(jī)發(fā)電。與傳統(tǒng)的發(fā)電廠相比，太陽能熱電廠具有兩大優(yōu)勢(shì)：整個(gè)發(fā)電過程清潔，沒有熱河碳排放；利用的是太陽能，無須任何燃料成本。太陽能集熱發(fā)電對(duì)集熱的溫度要求較高，所以一般需要采用聚焦型集熱器，以提高光能流密度。

目前太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)主要有三種類型：槽式線聚焦系統(tǒng)、塔式系統(tǒng)和碟式系統(tǒng)。槽式系統(tǒng)是利用拋物柱面槽式反射鏡將陽光聚焦到管狀的接收器上，并將管內(nèi)傳熱工質(zhì)加熱產(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)常規(guī)汽輪機(jī)發(fā)電。塔式系統(tǒng)是利用獨(dú)立跟蹤太陽的定日鏡，將陽光聚焦到一個(gè)固定在塔頂部的接收器上，以產(chǎn)生很高的溫度。碟式系統(tǒng)是由許多鏡子組成的拋物面反射鏡，接收器在拋物面的焦點(diǎn)上，接收器內(nèi)的傳熱工質(zhì)被加熱到750℃左右，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電。

2、太陽能光伏發(fā)電

太陽能光伏發(fā)電，是利用太陽電池半導(dǎo)體材料的光生伏特效應(yīng)，將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電方式，有獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行兩種發(fā)電系統(tǒng)。獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)需要蓄電池作為儲(chǔ)能裝置，主要用于無電網(wǎng)的邊遠(yuǎn)地區(qū)和人口分散地區(qū)，整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)很高；在有公共電網(wǎng)的地區(qū)，光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)連接并網(wǎng)運(yùn)行，可以省去蓄電池，不僅大幅度降低了造價(jià)，而且具有更高的發(fā)電效率和更好的環(huán)保性能。

光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池組件、控制器和逆變器三大部分組成。其中，太陽能電池組件是整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的最核心部分，也就太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分，其作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來。太陽能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。太陽能控制器的作用是控制中整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對(duì)蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ堋Ａ硗?，光控開關(guān)、時(shí)控開關(guān)燈都是控制器的常見功能。逆變器的主要功能是將太陽能直接輸出的低壓直流轉(zhuǎn)換成能夠使用的交流電。

太陽能電池是光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本構(gòu)成，也是其發(fā)電之本源。其原理是在太陽光照射下，在一些特定的半導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生自由電荷，這些自由電荷定向移動(dòng)和積累并產(chǎn)生一定的電動(dòng)勢(shì)，可以向外電路提供電流，這種現(xiàn)象被稱為光生伏特效應(yīng)或光伏效應(yīng)，它是制造太陽能電池的物理基礎(chǔ)。

作為整條太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈的核心，商用的太陽能電池主要有以下幾種類型：單晶硅電池、多晶硅電池、非晶硅電池、碲化鎘電池、銅銦硒電池等。目前正在研究的還有多晶硅薄膜及有機(jī)太陽能電池等。但就實(shí)際應(yīng)用而言，還是以單晶硅、多晶硅和非晶硅為代表的薄膜技術(shù)為主。

3、太陽能制氫

氫屬于二次能源，也是一種新能源，干凈無毒，對(duì)環(huán)境無污染，用途十分廣泛。目前，利用太陽能分解水制氫的方法有：太陽能熱分解水制氫、太陽能發(fā)電電解水制氫、光催化光解水制氫、太陽能生物制氫等。

4、太陽能建筑

利用太陽能供電、供熱、供冷、照明，簡稱太陽能綜合利用建筑物，是太陽能利用的一個(gè)新的發(fā)展方向。

太陽能建筑的發(fā)展大體分為三個(gè)階段：第一階段為“被動(dòng)式太陽房”，它是一種完全通過建筑物結(jié)構(gòu)、朝向、布置以及相關(guān)材料的應(yīng)用來集取、儲(chǔ)存和分配太陽能的建筑；第二階段為“主動(dòng)式太陽房”，它是一種以太陽能集熱器與風(fēng)調(diào)及供熱系統(tǒng)的建筑；第三階段是加上太陽電池應(yīng)用，為建筑物提供采暖、空調(diào)、照明和用電，完全能滿足這些要求的稱為“零能房屋”，其典型的利用就是光伏建筑一體化。

光伏建筑一體化（BIPV）是太陽能光伏與建筑的完美結(jié)合，屬于分布式發(fā)電的一種。

5、太陽能的其他利用形式

①太陽能車。太陽能車就是利用太陽電池將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，并利用該電能作為驅(qū)動(dòng)車輛行駛的能源。

②太陽能海水淡化。太陽能海水淡化系統(tǒng)與現(xiàn)有的海水淡化系統(tǒng)相比有許多優(yōu)點(diǎn)：可獨(dú)立運(yùn)行，不收蒸汽、電力等條件限制，無污染，低能耗，低排放，運(yùn)行安全，穩(wěn)定可靠，應(yīng)用價(jià)值突出；生產(chǎn)規(guī)模靈活，適應(yīng)性好，投資相對(duì)較少，成本較低。

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

風(fēng)能的利用主要是以風(fēng)能作動(dòng)力和風(fēng)力發(fā)電兩種形式，其中又以風(fēng)力發(fā)電為主。以風(fēng)能作動(dòng)力，就是利用風(fēng)來直接帶動(dòng)各種機(jī)械裝置，如帶動(dòng)水泵提水等。

風(fēng)能的主要利用方式有：風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)力提水、風(fēng)帆助航、風(fēng)力制熱等。

1、水平軸風(fēng)電機(jī)組技術(shù)

因?yàn)樗捷S風(fēng)電機(jī)組具有風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率高、轉(zhuǎn)軸較短，在大型風(fēng)電機(jī)組上更突顯了經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)，使它成為世界風(fēng)電發(fā)展的主流機(jī)型，并占有95%以上的市場(chǎng)份額。同期發(fā)展的垂直軸風(fēng)電機(jī)組，因?yàn)檗D(zhuǎn)軸過長、風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率不高，啟動(dòng)、停機(jī)和變槳困難等問題，目前市場(chǎng)份額很小、應(yīng)用數(shù)量有限，但由于它的全風(fēng)向?qū)︼L(fēng)和變速裝置及發(fā)電機(jī)可以置于風(fēng)輪下方（或地面）等優(yōu)點(diǎn)，近年來，國際上的相關(guān)研究和開發(fā)也在不斷進(jìn)行并取得一定進(jìn)展。

2、風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量持續(xù)增大，利用效率不斷提高

近年來，世界風(fēng)電市場(chǎng)上風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量持續(xù)增大，世界主流機(jī)型已經(jīng)從2000年的500~1000千瓦增加到2004年的2~3兆瓦，目前世界上運(yùn)行的最大風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量為5兆瓦，并已開始10兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)與研發(fā)。

3、海上風(fēng)電技術(shù)成為發(fā)展方向

目前建設(shè)海上風(fēng)電場(chǎng)的造價(jià)師陸地風(fēng)電場(chǎng)的1.7~2倍，而發(fā)電量則是路上風(fēng)電場(chǎng)的1.4倍，所以其經(jīng)濟(jì)性仍不如陸地風(fēng)電場(chǎng)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，海上風(fēng)電的成本會(huì)不斷降低，其經(jīng)濟(jì)性也會(huì)逐漸凸顯。

4、變槳變速、功率調(diào)節(jié)結(jié)束得到廣泛采用

由于變槳距功率調(diào)節(jié)方式具有載荷控制平穩(wěn)、安全和高效等優(yōu)點(diǎn)，今年來在大型風(fēng)電機(jī)組上得到了廣泛采用。

5、直驅(qū)式、全功率變流技術(shù)得到迅速發(fā)展

無齒輪箱的直取方式能有效地減少由于齒輪箱問題而造成的機(jī)組故障，可有效提高系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和壽命，減少維護(hù)成本，因而得到了市場(chǎng)的青睞，市場(chǎng)份額不斷擴(kuò)大。

6、新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)

它采取了完全不同的設(shè)計(jì)理念，并采用了新型結(jié)構(gòu)和材料，達(dá)到威風(fēng)啟動(dòng)、無噪聲、抗12級(jí)以上臺(tái)風(fēng)、不受風(fēng)向影響等優(yōu)良性能，可以大量用于別墅、多層及高層建筑、路燈等中小型應(yīng)用場(chǎng)合。以它為主建立的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，具有電力輸出穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)性高、對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，也解決了太陽能發(fā)展中對(duì)電網(wǎng)的沖擊等影響。

水力發(fā)電技術(shù)

水電是世界的主要能源之一，提供了全球大概1/5的電力，在可再生能源發(fā)電量中占95%，相對(duì)于其他能源，33%的水電資源已得到開發(fā)，其余未開發(fā)水電資源90%在發(fā)展中國家里。水電的價(jià)格非常便宜，而且是水能可持續(xù)的，因此它對(duì)于解決氣候問題和能源供應(yīng)問題，特別是對(duì)于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型中的發(fā)展中國家來說是非常重要的。中國是目前世界上水電利用最多的國家，總裝機(jī)容量為117000兆瓦，年發(fā)電量可達(dá)401200吉瓦·時(shí)，三峽水電站為世界上最大的水電站。

生物質(zhì)能技術(shù)

1、直接燃燒

生物質(zhì)的直接燃燒和固化成型技術(shù)的研究開發(fā)，主要著重于專用燃燒設(shè)備的設(shè)計(jì)和生物質(zhì)成型物的應(yīng)用?，F(xiàn)已成功開發(fā)的成型技術(shù)按成型物形狀主要分為大三類：以日本為代表開發(fā)的螺旋擠壓生產(chǎn)棒狀成型物技術(shù)，歐洲各國開發(fā)的活塞式擠壓制的圓柱塊狀成型技術(shù)，以及美國開發(fā)研究的內(nèi)壓滾筒顆粒狀成型技術(shù)和設(shè)備。

2、生物質(zhì)氣化

生物質(zhì)氣化技術(shù)是將固體生物質(zhì)置于氣化爐內(nèi)加熱，同時(shí)通入空氣、氧氣或水蒸氣，來產(chǎn)生品位較高的可燃?xì)怏w。它的特點(diǎn)是氣化率可達(dá)70%以上，熱效率也可達(dá)85%。生物質(zhì)氣化生成的可燃?xì)饨?jīng)過處理可用于合成、取暖、發(fā)電等不同用途，這對(duì)于生物質(zhì)原料豐富的偏遠(yuǎn)山區(qū)意義十分重大，不僅能改變他們的生活質(zhì)量，而且也能夠提高用能效率，節(jié)約能源。

3、液體生物燃料

由生物質(zhì)制成的液體燃料叫做生物燃料。生物燃料主要包括生物乙醇、生物丁醇、生物柴油、生物甲醇等。雖然利用生物質(zhì)制成液體燃料起步較早，但發(fā)展比較緩慢，由于受世界石油資源、價(jià)格、環(huán)保和全球氣候變化的影響，20世紀(jì)70年代以來，許多國家日益重視生物燃料的發(fā)展，并取得了顯著的成效。

4、沼氣

沼氣是各種有機(jī)物質(zhì)在隔絕空氣（還原）并且在適宜的溫度、濕度條件下，經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生的一種可燃燒氣體。沼氣的主要成分甲烷類似于天然氣，是一種理想的氣體燃料，它無色無味，與適量空氣混合后即可燃燒。

① 沼氣的傳統(tǒng)利用和綜合利用技術(shù)

我國是世界上開發(fā)沼氣較多的國家，最初主要是農(nóng)村的戶用沼氣池，以解決秸稈焚燒和燃料供應(yīng)不足的問題，后來的大中型沼氣工程始于1936年，此后，大中型廢水、養(yǎng)殖業(yè)污水、村鎮(zhèn)生物質(zhì)廢棄物、城市垃圾沼氣的簡歷擴(kuò)寬了沼氣的生產(chǎn)和使用范圍。

自20世紀(jì)80年代以來，建立起的沼氣發(fā)酵綜合利用技術(shù)，以沼氣為紐帶，將物質(zhì)多層次利用、能量合理流動(dòng)的高效農(nóng)業(yè)模式，已逐漸成為我國農(nóng)村地區(qū)利用沼氣技術(shù)促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的有效方法。通過沼氣發(fā)酵綜合利用技術(shù)，沼氣用于農(nóng)戶生活用能和農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)加工，沼液用于飼料、生物農(nóng)藥、培養(yǎng)料液的生產(chǎn)，沼渣用于肥料的生產(chǎn)，我國北方推廣的塑料大棚、沼氣池、氣禽畜舍和廁所相結(jié)合的“四位一體”沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，中部地區(qū)以沼氣為紐帶的生態(tài)果園模式，南方建立的“豬-果”模式，以及其他地區(qū)因地制宜建立的“養(yǎng)殖-沼氣”、“豬-沼-魚”和“草-牛-沼”等模式，都是以農(nóng)業(yè)為龍頭，以沼氣為紐帶，對(duì)沼氣、沼液、沼渣的多層次利用的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。沼氣發(fā)酵綜合利用生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的建立使農(nóng)村沼氣和農(nóng)業(yè)生態(tài)緊密結(jié)合，是改善農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生的有效措施，也是發(fā)展綠色種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的有效途徑，已成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)。

②沼氣發(fā)電技術(shù)

沼氣燃燒發(fā)電時(shí)隨著大型沼氣池建設(shè)和沼氣綜合利用的不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一項(xiàng)沼氣利用技術(shù)，它將厭氧發(fā)酵處理產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)動(dòng)機(jī)上，并裝有綜合發(fā)電裝置，以產(chǎn)生電能和熱能。沼氣發(fā)電具有高效、節(jié)能、安全和環(huán)保等特點(diǎn)，是一種分布廣泛且價(jià)廉的分布式能源。沼氣發(fā)電在發(fā)達(dá)國家已收到廣泛重視和積極推廣。生物質(zhì)能發(fā)電并網(wǎng)電量在西歐一些國家占能源總量的10%左右。

③沼氣燃料電池技術(shù)

燃料電池是一種將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。當(dāng)源源不斷地從外部向燃料電池供給燃料和氧化劑時(shí)，它可以連續(xù)發(fā)電。依據(jù)電解質(zhì)的不同，燃料電池分為堿性燃料電池（AFC）、質(zhì)子交換膜（PEMFC）、磷酸（PAFC）、溶融碳酸鹽（MCFC）及固態(tài)氧化物（SOFC）等。

燃料電池能量轉(zhuǎn)換效率高、潔凈、無污染、噪聲低，既可以集中供電，也適合分散供電，是21世紀(jì)最有競爭力的高效、清潔的發(fā)電方式之一，它在潔凈煤炭燃料電站、電動(dòng)汽車、移動(dòng)電源、不間斷電源、潛艇及空間電源等方面，有著廣泛的應(yīng)用前景和巨大的潛在市場(chǎng)。

5、生物制氫

氫氣是一種清潔、高效的能源，有著廣泛的工業(yè)用途，潛力巨大，今年來生物制氫的研究逐漸成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)，但將其他物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氫并不容易。生物制氫過程可分為厭氧光合制氫和厭氧發(fā)酵制氫兩大類。

6、生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)

生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)是將生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化為電能的一種技術(shù)，主要包括農(nóng)林廢物發(fā)電、垃圾發(fā)電和沼氣發(fā)電等。作為一種可再生能源，生物質(zhì)能發(fā)電在國際上越來越受到重視，在我國也越來越受到政府的關(guān)注和民間的擁護(hù)。

生物質(zhì)發(fā)電將廢棄的農(nóng)林剩余物收集、加工整理，形成商品，及防止秸稈在田間焚燒造成的環(huán)境污染，又改變了農(nóng)村的村容村貌，是我國建設(shè)生態(tài)文明、視線可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略選擇之一。如果我國生物質(zhì)能利用量達(dá)到5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，就可解決目前我國能源消費(fèi)量的20%以上，每年可減少排放二氧化碳中的碳量近3.5億噸，二氧化硫、氮氧化物、煙塵減排量近2500萬噸，將產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益。尤為重要的是，我國的生物質(zhì)能資源主要集中在農(nóng)村，大力開發(fā)并利用農(nóng)村豐富的生物質(zhì)能資源，可促進(jìn)農(nóng)村生產(chǎn)發(fā)展，顯著改善農(nóng)村的村貌和居民生活條件，將對(duì)建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村產(chǎn)生積極而深遠(yuǎn)的影響。

核能發(fā)電技術(shù)

核能發(fā)電利用鈾燃料進(jìn)行核分裂反應(yīng)所產(chǎn)生的熱，將水加熱到高溫高壓，核反應(yīng)所放出的熱量較燃燒化石燃料所放出的能量要高很多，所需要的燃料體積卻比火力電廠小很多，對(duì)環(huán)境污染小，因此也屬于清潔能源的范疇。

核電技術(shù)的發(fā)展

縱觀核電發(fā)展歷史，核電站技術(shù)方案大致可以分4代。

第一代核電站。核電站的開發(fā)與建設(shè)開始于20世紀(jì)50年代。1954年，前蘇聯(lián)建成發(fā)電功率為5兆瓦的實(shí)驗(yàn)性核電站；

1957年，美國建成發(fā)電功率為9萬千瓦的Ship Ping Port原型核電站。這些成就證明了利用核能發(fā)電的技術(shù)可行性。國際上把上述實(shí)驗(yàn)性的原型核電機(jī)組成為第一代核電機(jī)組。

第二代核電站。20世紀(jì)60年代后期，在實(shí)驗(yàn)性和原型核電機(jī)組基礎(chǔ)上，陸續(xù)建成發(fā)電功率30萬千瓦的壓水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆等核電機(jī)組，他們?cè)谶M(jìn)一步證明核能發(fā)電技術(shù)可行性的同時(shí)，使核電的經(jīng)濟(jì)性也得以證明。目前，世界上商業(yè)運(yùn)行的400多座核電機(jī)組絕大部分是在這一時(shí)期簡稱的，習(xí)慣上稱為第二代核電機(jī)組。

第三代核電站。20世紀(jì)90年代，為了消除三里島和切爾諾貝利核電站事故的負(fù)面影響，世紀(jì)核電業(yè)界集中力量對(duì)嚴(yán)重事故的預(yù)防和緩解進(jìn)行了研究和攻關(guān)，美國和歐洲先后出臺(tái)了《先進(jìn)輕水堆用戶要求文件》，即URD文件和《歐洲用戶對(duì)輕水堆核電站的要求》，即EUR文件，進(jìn)一步明確了預(yù)防與緩解嚴(yán)重事故，提高安全可靠性等方面的要求。國際上通常把滿足URD文件或EUR文件的核電機(jī)組稱為第三代核電機(jī)組。對(duì)第三代核電機(jī)組要求是能在2010年前進(jìn)行商用建造。

第四代核電站。2000年1月，在美國能源部的倡議下，美國、英國、瑞士、南非、日本、法國、加拿大、巴西、韓國和阿根廷共10個(gè)有意發(fā)展核能的國家，聯(lián)合組成了“第四代國際核能論壇”，與2001年7月簽署了合約，約定共同合作研究開發(fā)第四代核能技術(shù)。

地?zé)崮芗夹g(shù)

高溫地?zé)豳Y源的最佳利用方式是地?zé)岚l(fā)電。200~400℃的地?zé)峥梢灾苯佑脕戆l(fā)電。

蒸汽型地?zé)岚l(fā)電 是把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電但在引入發(fā)電機(jī)組前應(yīng)把蒸汽中所含的巖屑和水滴分離出去。這種發(fā)電方式最為簡單，但干蒸汽地?zé)豳Y源十分有限，且多存在于較深的地層中，開采難度大，故其發(fā)展受到了限制。主要有背壓式和凝氣式兩種發(fā)電系統(tǒng)。

1、熱水型地?zé)岚l(fā)電

①閃蒸系統(tǒng)

當(dāng)高壓熱水從熱水井中抽至地面，由于壓力降低部分熱水沸騰并“閃蒸”成蒸氣，蒸氣送至汽輪機(jī)做功；而分離后的熱水可繼續(xù)利用后排出，當(dāng)然最好是再回注入地層。

②雙循環(huán)系統(tǒng)

地?zé)崴紫攘鹘?jīng)熱交換器，將地?zé)崮軅鹘o另一種低沸點(diǎn)的工作流體，使之沸騰而產(chǎn)生蒸氣。蒸氣進(jìn)入汽輪機(jī)做功后進(jìn)入凝汽器，再通過熱交換器從而完成發(fā)電循環(huán)，地?zé)崴畡t從熱交換器回流注入地下。這種系統(tǒng)特別適合于含鹽量大、腐蝕性強(qiáng)和不凝結(jié)氣體含量高的地?zé)豳Y源。發(fā)展雙循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是開發(fā)高效的熱交換器。

2、地?zé)峁┡?

用煤炭、石油、天然氣的高品位能量燒鍋爐變成低品位的熱水來供暖時(shí)一種能源浪費(fèi)，而且?guī)韲?yán)重的空氣污染。地?zé)峁┡瘯r(shí)對(duì)低溫地?zé)豳Y源（小于90℃）中的溫度較高者的最佳利用方式。

①常規(guī)地?zé)峁┡?/p>

冰島利用90℃以上的地下熱水，實(shí)現(xiàn)了首都雷克雅未克100%地?zé)峁┡腿珖?0%的地?zé)峁┡堑責(zé)峁┡牡浞?，也是世界唯一的無煙城市。天津的地?zé)峁┡娣e占全國的70%以上，天津市地下富含80℃的地?zé)豳Y源，地下熱水可直接送入暖氣片系統(tǒng)供暖，單井一晝夜出熱水2000立方米以上，可供10萬平方米建筑面積采暖。經(jīng)初次循環(huán)后地下熱水溫度降至40~48℃，還可用于地板供暖，可再擴(kuò)大供暖2萬~4萬平方米。

②地源熱泵供暖

天津?qū)⒌匕骞┡牡責(zé)岫位厮?0~35℃），再用熱泵提取熱量，單井還可擴(kuò)大供暖5萬~6萬平方米。

③地?zé)釡厥曳N植

利用地?zé)釋?duì)溫室供暖，甚至用30℃左右的溫水對(duì)土壤加溫，就可以實(shí)施地?zé)釡厥曳N植，在冬季生產(chǎn)反季節(jié)的高檔新鮮蔬菜，在北方的地?zé)釡厥抑锌梢陨a(chǎn)香蕉、柑橘，還可以生產(chǎn)高檔花卉，滿足賓館、旅游業(yè)和人民生活提高后的消費(fèi)需求，創(chuàng)造很高的經(jīng)濟(jì)效益。

④地?zé)崴a(chǎn)養(yǎng)殖

地?zé)崴a(chǎn)養(yǎng)殖的優(yōu)勢(shì)是：延長年內(nèi)的養(yǎng)殖時(shí)間，并且特種魚類可以高密度養(yǎng)殖，能提高單位水面積的成魚產(chǎn)量。

海洋能技術(shù)

1、潮汐能

因?yàn)樵虑蛞Φ淖兓鸪毕F(xiàn)象潮汐導(dǎo)致海平面周期性的升降，因海水漲落及潮水流動(dòng)所產(chǎn)生的能量稱為潮汐能。潮汐能的主要利用方式是發(fā)電，據(jù)世界動(dòng)力會(huì)議估計(jì)，到2020年，全世界潮汐發(fā)電量將達(dá)到1000億~3000億千瓦。世界上最大的潮汐發(fā)電站是法國北部英吉利海峽上的朗斯河電站，發(fā)電能力24萬千瓦，已經(jīng)工作了30多年。中國最大的潮汐發(fā)電站是浙江省江夏實(shí)驗(yàn)潮汐電站，總?cè)萘繛?000千瓦。

2、波浪能

波浪能是指海洋便面波浪所具有的動(dòng)能和勢(shì)能，是一種在風(fēng)的作用下產(chǎn)生的、并以位能和動(dòng)能的形式由短周期波儲(chǔ)存的機(jī)械能。波浪的能量與波高的平方、波浪的運(yùn)動(dòng)周期，以及迎波面的寬度成正比。波浪能是海洋能源中能源最不穩(wěn)定的一種能源。

波浪發(fā)電是波浪能利用的主要方式，此外，波浪能還可以用于抽水、供熱、海水淡化及制氫等。

3、海水溫差能

海水溫差能是指由于大洋表層海水和深層海水之間水溫差而產(chǎn)生的熱能，是海洋能的一種重要形式。低緯度的海面水溫較高，與深層冷水存在溫度差，儲(chǔ)存著溫差熱能，其能量與溫差的大小和水量成正比。溫差能的主要利用方式是發(fā)電。

4、海水滲透能

如果有兩種鹽溶液：一種是溶液中鹽的濃度高，一種是溶液中鹽的濃度低。那么，把兩種溶液放在一起并用一種滲透膜隔離后，會(huì)產(chǎn)生滲透壓，水會(huì)從鹽濃度低的溶液流向鹽濃度高的溶液。江河里流動(dòng)的是淡水，而海洋中存在的是咸水，兩者也存在一定的濃度差。如果在入?？诜胖靡粋€(gè)渦輪發(fā)電機(jī)，淡水和海水之間的滲透壓就可以推動(dòng)渦輪機(jī)來發(fā)電。滲透能是是海洋能中能量密度最大的一種可再生能源。