研究背景与问题

随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，地热能作为一种清洁、可再生的能源，越来越受到关注。高温地热能具有巨大的开发潜力，但传统的亚临界有机朗肯循环发电系统存在热效率低、吨水发电量小等问题。为了提高地热能发电系统的性能，本研究针对高温地热亚临界有机朗肯循环发电系统，提出了工质优选的研究问题。

研究方法

本研究以吨水发电量、热效率、膨胀机尺寸因子及平准化度电成本（LCOE）作为性能指标，建立了数学模型。在地热水温度130～180℃，冷却水温度20～32℃的工况下，对8种初步筛选的备选工质进行了应用潜力分析。通过比较不同工质的性能指标，评估了其在高温地热亚临界有机朗肯循环发电系统中的适用性。

核心结果

通过对8种备选工质的分析，本研究发现R245fa和R32在高温地热亚临界有机朗肯循环发电系统中具有较高的应用潜力。R245fa具有较高的热效率和吨水发电量，而R32则具有较小的膨胀机尺寸因子和较低的LCOE。此外，研究还发现，工质的物性参数、热力学性质以及循环参数对系统的性能有显著影响。

结论与意义

本研究针对高温地热亚临界有机朗肯循环发电系统，通过建立数学模型和性能指标分析，优选了R245fa和R32作为系统工质。这一研究结论对于提高地热能发电系统的性能，降低发电成本，促进地热能的清洁利用具有重要意义。同时，本研究也为未来地热能发电系统的优化设计和运行提供了理论依据和技术支持。