双流地热发电又叫做热交换法地热发电。
这是20世纪60年代以来在国际上兴起的一种地热发电新技术。这种发电方式不是直接利用地下热水所产生的蒸汽进入汽轮机做功，而是通过热交换器利用地下热水来加热某种低沸点的工质，使之变为蒸气，然后以此蒸汽去推动汽轮机，并带动发电机发电。因此，在这种发电系统中，采用两种流体：一种是采用地热流体作热源；另一种是采用低沸点工质流体作为一种工作介质来完成将地下热水的热能转变为机械能。所谓双流系统地热发电即是由此而得名的。
常用的低沸点工质有氯乙烷、正丁烷、异丁烷、氟利昂-11、氟利昂-12等。在常压下，水的沸点为100℃，而低沸点的工质在常压下的沸点要比水的沸点低得多。根据低沸点工质的这种特点，我们就可以用100℃以下的地下热水加热低沸点工质，使它产生具有较高压力的蒸汽来推动汽轮机做功。这些蒸气在冷凝器中凝结后，用泵把低沸点工质重新打回热交换器，以循环使用。
这种发电方法的优点是，利用低温位热能的热效率较高，设备紧凑，汽轮机的尺寸小，易于适应化学成分比较复杂的地下热水。缺点是，不像扩容法那样可以方便地使用混合式蒸发器和冷凝器；大部分低沸点工质传热性都比水差，采用此方式需有相当大的金属换热面积；低沸点工质价格较高，来源欠广，有些低沸点工质还有易燃、易爆、有毒、不稳定、对金属有腐蚀等特性。
此种系统又可分为单级双流地热发电系统、两级双流地热发电系统和闪蒸与双流两级串联发电系统等。
迄今世界上有21个国家应用地热流体发电（表8-1）。地热发电成本差别很大，平均每度电约合4美分。截止1992年底，世界地热发电总装机容量达6275MW。在过去十年中，增加125%，年平均增加8.5%。世界地热发电总装机容量在1944～1960年增加7.9%;1978～1985年间增长速度最快，年平均增长率为17.2%，在这一时期，新增7个国家利用地热发电，总数达到17个国家；1985～1992年新增4个国家。80年代早期地热发电的迅速发展无疑与1973年和1979年的石油危机有关。第一次危机加速了替代能源的勘查，第二次危机期间开始着手建立地热电站。然而，1986年石油危机之后，地热发电增长速度降低。
表8-1 1982年到1992年间世界各国地热发电总装机容量比较表 （MW）
地热发电的一大益处在于，它可以很经济地建立相对较小的发电机组（与水力发电相比）。在一些电力市场较小的发展中国家，建立15～30MW的地热电站比建立100～200MW的水力发电站要容易的多，且实践证明地热发电非常稳定，它不受月或年降水量大小的影响，因为在地热系统中，地下流体的运移距离很大，且地热发电需要的新鲜水的量也很小。
地热发电有三种类型，即干蒸汽、闪蒸汽和中间介质。干蒸汽电站应用蒸汽热储发电，将蒸汽从井中直接传输到发电机组，这一类热田单机组发电为35～120MW，在印度尼西亚、意大利、日本以及美国均建有此类电站，这些电站的总发电量占地热能总发电量的一半。
世界上大多数地热田属液态热储，闪蒸地热电站应用液态地热系统中的热液流体发电，在地表首先通过一到二个压力步骤，将大部分液态水闪蒸为蒸汽，然后输送到发电机组发电，此类电站单机组发电在10～55MW。
中间介质发电也应用液态地热系统发电，但由于热储温度较低，不能通过压力变化闪蒸成蒸汽而发电，只能通过中间介质来发电，一般单机组装机容量小于3MW。目前世界总装机容量达200MW（商业性运行）。
我国地热发电始于1970年，即李四光教授继地震之后发起的地热大会战。我国是中间介质发电的先驱之一，比如河北的后郝窖、湖北的灰汤等低温试验电站，但由于缺乏商业价值，均相继取消。1977年在西藏羊八井建立第一个高温地热发电机组，装机容量为1MW，到1994年总装机容量为25.18MW，电力全部供给拉萨市，占拉萨市总需电量的40%。1996年在羊八井打出高温高产地热井，可建一10MW发电机组。最近拟在云南腾冲热海地热田建一10MW的地热电站，前期工作正在进行中。
地热电站是利用地下热水、高温岩体或蒸汽作一次能源的发电站。据估计，离地表5000米深度内所有异常热资源储量约为 1.45×10焦，相当于5×10亿吨标准煤的热值。
双循环地热发电系统有如下优点：①低沸点工质的蒸气比容比闪蒸系统减压扩容后的蒸气比容小得多，而汽轮机的几何尺寸主要取决于末级叶轮和排汽管的尺寸（它取决于工质的体积流量），因此，双循环发电系统的管道和汽轮机尺寸都十分紧凑，造价也低。②地下热水与低沸点工质在蒸发器内是间接换热，地热水并不直接参加热力过程，所以汽轮机内避免了地热水中气、固杂质所导致的腐蚀问题。③可以适应各种不同化学类型的地下热水。④能利用温度较低的地热水。⑤如果地热排水回灌地下，则水中的各种不凝气体仍保留在热水里并一起回到地下，避免了地面的大气污染。由于热水从地热井抽出一直到回灌地下始终处于压力之下，因而水中的结垢组分不会析出，从而避免了井管及管道系统中的结垢。
国外对地热能的非电力利用，也就是直接利用，十分重视。因为进行地热发电，热效率低，温度要求高。所谓热效率低。就是说，由于地热类型的不同，所采用的汽轮机类型的不同，热效率一般只有6.4～18．6%，大部分的热量白白地消耗掉。所谓温度要求高，就是说，利用地热能发电，对地下热水或蒸汽的温度要求，一般都要在150℃以上；否则，将严重地影响其经济性。而地热能的直接利用，不但能量的损耗要小得多，并且对地下热水的温度要求也低得多，从 15～180℃这样宽的温度范围均可利用。在全部地热资源中，这类中、低温地热资源是十分丰富的，远比高温地热资源大得多。但是，地热能的直接利用也有其局限性，由于受载热介质—热水输送距离的制约，一般来说，热源不宜离用热的城镇或居民点过远；不然，投资多，损耗大，经济性差，是划不来的。地热能的直接利用发展十分迅速，已广泛地应用于工业加工、民用采暖和空调、洗浴、医疗、农业温室、农田灌溉、土壤加温、水产养殖、畜禽饲养等各个方面，收到了良好的经济技术效益，节约了能源。地热能的直接利用，技术要求较低，所需设备也较为简易。在直接利用地热的系统中，尽管有时因地热流中的盐和泥沙的含量很低而可以对地热加以直接利用，但通常都是用泵将地热流抽上来，通过热交换器变成热气和热液后再使用。这些系统都是最简单的，使用的是常规的现成部件。地热能直接利用中所用的热源温度大部分都在40℃以上。如果利用热泵技术，温度为20℃或低于20℃的热液源也可以被当作一种热源来使用（例如美国、加拿大、法国、瑞典及其他国家的做法）。热泵的工作原理与家用电冰箱相同，只不过电冰箱实际上是单向输热泵，而地热热泵则可双向输热。冬季，它从地球提取热量，然后提供给住宅或大楼（供热模式）；夏季，它从住宅或大楼提取热量，然后又提供给地球蓄存起来（空调模式）。不管是哪一种循环，水都是加热并蓄存起来，发挥了一个独立热水加热器的全部的或部分的功能。由于电流只能用来传热，不能用来产生热，因此地热泵将可以提供比自身消耗的能量高3-4倍的能量。它可以在很宽的地球温度范围内使用。在美国，地热泵系统每年以 20%的增长速度发展，而且未来还将以两位数的良好增长势头继续发展。据美国能源信息管理局预测，到2030年地热泵将为供暖、散热和水加热提供高达68Mt油当量的能量。对于地热发电来说，如果地热资源的温度足够高，利用它的好方式就是发电。发出的电既可供给公共电网，也可为当地的工业加工提供动力。正常情况下，它被用于基本负荷发电，只在特殊情况下，才用于峰值负荷发电。其理由，一是对峰值负荷的控制比较困难，再就是容器的结垢和腐蚀问题，一旦容器和涡轮机内的液体不满和让空气进入，就会出现结垢和腐蚀问题。地热能直接利用于烹饪、沐浴及暖房，已有悠久的历史。至今，天然温泉与人工开采的地下热水，仍被人类广泛使用。据联合国统计，世界地热水的直接利用远远超过地热发电。中国的地热水直接利用居世界首位，其次是日本。地热水的直接用途非常广泛，主要有采暖空调、工业烘干、农业温室、水产养殖、旅温泉疗养保健等。
地热发电是地热利用的最重要方式。高温地热流体应首先应用于发电。地热发电和火力发电的原理是一样的，都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发电机发电。所不同的是，地热发电不象火力发电那样要备有庞大的锅炉，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地热能。地热发电的过程，就是把地下热能首先转变为机械能，然后再把机械能转变为电能的过程。要利用地下热能，首先需要有“载热体”把地下的热能带到地面上来。目前能够被地热电站利用的载热体，主要是地下的天然蒸汽和热水。按照载热体类型、温度、压力和其它特性的不同，可把地热发电的方式划分为蒸汽型地热发电和热水型地热发电两大类。\x0d\x0a（1）蒸汽型地热发电\x0d\x0a蒸汽型地热发电是把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽轮发电机组发电，但在引入发电机组前应把蒸汽中所含的岩屑和水滴分离出去。这种发电方式最为简单，但干蒸汽地热资源十分有限，且多存于较深的地层，开采技术难度大，故发展受到限制（参考《资源》栏目有关文章）。主要有背压式和凝汽式两种发电系统。\x0d\x0a（2）热水型地热发电\x0d\x0a热水型地热发电是地热发电的主要方式。目前热水型地热电站有两种循环系统：\x0d\x0aa、闪蒸系统。当高压热水从热水井中抽至地面，于压力降低部分热水会沸腾并“闪蒸”成蒸汽，蒸汽送至汽轮机做功；而分离后的热水可继续利用后排出，当然最好是再回注入地层。\x0d\x0ab、双循环系统。地热水首先流经热交换器，将地热能传给另一种低沸点的工作流体，使之沸腾而产生蒸汽。蒸汽进入汽轮机做功后进入凝汽器，再通过热交换器而完成发电循环。地热水则从热交换器回注入地层。这种系统特别适合于含盐量大、腐蚀性强和不凝结气体含量高的地热资源。发展双循环系统的关键技术是开发高效的热交换器。
从江苏能源云网了解到，不同的地热发电技术，其系统组成也存在定的差异性，但基本由地热井、热能与机械能转换装置、发电机等几大部分组成。
地热井。指的是井深3500m左右的地热能或水温大于30°C的温泉水来进行发电的方法和装置，地热分高温、中温和低温三类。高于150°C，以蒸汽形式存在的，属高温地热; 90 ~ 150C,以水和蒸汽的混合物等形式存在的，属中温地热;高于25C、低于90C，以温水、温热水、热水等形式存在的，属低温地热。净化器。蒸汽过滤器是对蒸汽进行净化除杂的过滤设备。通常安装在设备的进口端，当流体进入置有一定规格滤网的滤简后，其杂质被阻挡，而洁净的蒸汽气则由过滤器出口排出。
汽水分离器。分离器的目的是除去不能通过疏水阀排掉的悬浮在蒸汽中的水分。-般有挡板型、汽旋型、吸附型三种形式。挡板式分离器由很多挡板构成，流体在分离器内多次改变流动方向，由于悬浮的水滴有较大的质量和惯性，当遇到挡板流动方向改变时，干蒸汽可以绕过挡板继续向前，而水滴就会积聚在挡板上，最后落到分离器的底部，通过疏水阀排出;汽旋型分离器使用了一连串肋片以便产生高速气旋，在分离器内高速旋转流动的蒸汽，蒸汽在旋转的过程中产生离心力，将密度较大的液滴甩向筒壁，液滴一旦与筒壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力沿壁面下落，进入底流口;吸附型分离器内部的蒸汽通道上有一个阻碍物，--般是一个金属网垫，悬浮的水滴遇到它后被吸附，水滴大到一定程度后，由于重力作用落到分离器底部。
扩容减压器。物质的沸点是随压力增大而升高，压力越低沸点就越低。因此，使高压高温流体经过减压，将其沸点降低，进入冈蒸罐后，流体温度高于该压力下的沸点，流体在闪蒸罐中迅速沸腾汽化，并进行两相分离。在实际应用中，来自地热井的地热水，在扩容减压器中经过膨胀扩容、降压蒸发，成为蒸汽推动汽轮机工作发电。
