浅层地能利用原因及发展趋势61页PPT
浅层地能利用的原因及发展趋势ppt课件
浅层地能供暖适时进入北京市场
1)当时的技术不能减少燃煤锅炉的污染。 2)当时天然气供应量远远不能满足需求。 3)电锅炉采暖费用过高,电力也不足。 4)浅层地能供暖为北京奥运会的申办创造
了条件。
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符合北京的奥运会口号
科技奥运,浅层地能供暖不仅利用了国外 的技术,而且有中国人自己的发明,有公 司的核心技术。
硫,68万吨烟尘,中 国合理二氧化硫的环 境容量仅1200万吨, 目前已经超过环境的 容量 二氧化硫超量带来酸 雨
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大型燃煤锅炉对二氧化硫的治理
《现有燃煤电厂二氧化硫治理“十一 五”规划》要求完成脱硫改造。安装 脱硫设施后,其上网电量执行在现行 上网电价基础上每千瓦时加价1.5分 钱的脱硫加价政策。
第五讲:浅层地能利用的未来趋势
(对决定浅层地能利用因素走向的分析)
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授课的形式及要求
课堂讲授 先留思考题 课下完成书面作业 作业的基本要求,掌握有关要点,结合当前及公
司的实际。 字数:300-500字
第一讲思考题:哪些条件促使浅层地能在我国得 到迅速的应用。
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第一讲:浅层地能利用在我国发展的原因
增 2006年 1,581万人 长
2007年 1,633万人
2008年 1,695万人
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市区面积扩大
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治理空气污染至今仍然是北京的重点之一
1)城中心区煤改电取暖, 2)城区商业禁止燃煤采暖 3)400多个城中村改造 4)在新城引进管道天然气 5)汽车尾气治理(更严格的标准,加快淘汰旧车) 6)发展轨道交通与公共交通 7)发展电动汽车及清洁能源车 8)限制京郊及周边燃烧桔杆 9)…………
中国浅层和中深层地热能的开发和利用
中国浅层和中深层地热能的开发和利用中国是一个以农业为主体的发展中国家,而农业依赖天然资源,因此,农业发展取决于环境保护和资源开发的正确把控。
面对全球变暖的挑战,中国政府已经开始采取更加积极的环保政策,以避免进一步的环境恶化。
此外,中国正在加大对新能源和永续发展技术的投入,以保护人类家园。
一种投入具有重要意义的新能源是地热能,它利用地下大量的热量,可以实现环境友好、高效、廉价的能源转换。
从理论上讲,中国拥有丰富的地热资源,可以满足国家未来可再生能源发电需求。
随着科学技术的进步,开发和利用地热的技术也在不断发展,所以开发和利用地热资源已经成为现今中国能源面临的环境和经济方面的紧迫任务。
然而,中国地热资源的开发和利用仍面临着一定的困难,其中包括:一是地热资源的分布不均衡,一些地区地热资源丰富,而其他地区却有限;二是大多数地热资源都集中在浅层地下,这限制了地热能的开发和利用;三是开发和利用地热能求需要对深层地质结构进行有效的评价和检测,由于技术力量有限,这一项工作时常困难重重。
因此,要实现中国地热资源的有效利用,完善调研测试技术、开发利用深层地热能以及制定可持续发展发电计划将是当务之急。
首先,要加大对地热调研测试技术的研发力度,以更好地了解深层地质结构,有效调控热能资源。
其次,要推进深层地热能的开发利用,因为这种能源利用可以实现更好的热能利用效率和低成本的电力供应。
最后,要制定可持续发展的发电计划,综合考虑环境、经济和技术因素,为未来社会可再生能源发电提供强有力的支持和保障。
综上所述,发展和利用地热是中国实现绿色发展的关键,而正确的开发和利用浅层和中深层地热资源,是推进中国绿色发展的有效措施,也是贯彻节能减排政策的重要体现。
为此,中国政府应该加大对地热调研测试技术、开发利用深层地热能以及制定可持续发展发电计划的研究力度,以实现中国未来可再生能源发电的可持续发展。
我国城市浅层地热能开发利用现状与趋1
我国城市浅层地热能开发利用现状与趋势慧聪空调制冷网近年来,浅层地热能开发利用得到迅速发展,成为节能减排大军中一股不可忽视的力量。
北京约有2000万m2的建筑利用浅层地热能供暖和制冷,沈阳市已超过4300万m2。
北京国家大剧院和奥运村、上海世博会等标志性工程都使用了地源热泵系统。
作为可再生能源之一,浅层地热能开发利用工作将成为城市地质工作中的重要部分,做好城市地质工作中浅层地热能开发利用工作,对生态城市建设和节能环保发展具有十分重要的意义。
一、我国浅层地热能(一)浅层地热能资源地热能是可再生的清洁能源,按照埋藏深度,200米以浅的称为浅层地热能,浅层地热能的温度略高于当地平均气温3~5℃,温度比较稳定,分布广泛,开发利用方便,具有十分广阔的开发利用前景。
浅层地热能的利用,主要是通过热泵技术的热交换方式,将赋存于地层中的低品位热源转化为可以利用的高品位热源,既可以供热,又可以制冷。
开发浅层地热能,可以改善我国能源消费结构,减少二氧化碳排放。
(二)我国浅层地热能应用潜力我国浅层地热能资源十分丰富。
最新数据表明,我国287个地级以上城市浅层地热能资源量为每年2.78×1020J,相当于95亿吨标准煤。
每年浅层地热能可利用资源量为2.89×1012kWh,相当于3.56亿吨标准煤。
扣除开发消耗电量,则每年可节能2.02×1012kWh,相当于标准煤2.48亿吨,减少二氧化碳排放6.52亿吨。
到2015年,我国利用的浅层地热能资源量将达到4.26×1011kWh,相当于5269万吨标准煤(占我国浅层地热能可利用资源总量的14.8%)。
(三)地源热泵技术地源热泵技术的进步是带动浅层地热能开发利用的关键因素,实践证明,利用地源热泵技术开发浅层地热能是实现节能减排十分有效的途径。
1912年瑞士人首先提出了地源热泵技术,1946年第一个地源热泵系统在美国俄勒冈州诞生。
1974年起,瑞士、荷兰和瑞典等国政府逐步资助建立了示范工程。
浅层地热能开发主要问题(PPT资料整理)
浅层地热能概念浅层地热能(shallow geothermal energy):指地表以下一定深度范围内(一般为恒温带至200m埋深),温度低于25℃,在当前技术经济条件下具备开发利用价值的地球内部的热能资源。
[河南省规范的定义]地表以下200 m深度范围内在当前技术经济条件下具备开发利用价值的蕴藏在地壳浅部岩土体和地下水中温度低于25 ℃的低温地热资源。
浅层地热能属于低位热能,适合采用热泵技术加以利用,利用时不产生CO2、SO2等污染气体,目前主要用于城市冬季供暖和夏季制冷。
中国常规地热资源分布中国中低温地热资源广布于板块内部的大陆地壳隆起区和地壳沉降区。
东南沿海地热带是地壳隆起区温泉最密集的地带,主要包括江西东部、湖南南部、福建、广东及海南省等地。
在板块内部地壳沉降区,中国广泛发育了中、新生代沉积盆地,如华北盆地、松辽盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地、渭河盆地、苏北盆地、准噶尔盆地、塔里木盆地和柴达木盆地等,这些盆地蕴藏着丰富的中低温地热资源。
我国浅层地温能开发利用适宜区为东北地区南部、华北地区(京津冀蒙[呼、包、鄂、乌])、江淮流域(安徽大部、江苏大部、河南东部、湖北中东部、湖南北部、江西北部、浙江北部)、四川盆地。
浅层地热能开发主战场:京津冀地区、辽宁、河南、山东、内蒙古、山西。
基于我国地质、水文条件和地形地貌不同的地域特点,将我国城市浅层地温能资源的应用环境划分为4类:①滨海型城市,浅层地温能开发利用应优先考虑地埋管地源热泵方式和地表水(江水、海水)地源热泵方式。
②平原型城市,冲积平原型城市的浅层地温资源的开发利用一般可采取地下水或地埋管地源热泵方式;冲积三角洲平原城市的浅层地温资源开发利用一般侧重于地埋管地源热泵方式;山前平原城市的浅层地温资源的开发利用原则上讲应侧重于地下水地源热泵方式。
③内陆盆地型城市,以地下水地源热泵方式和地埋管地源热泵方式为主;④高原河谷型城市,在深切峡谷区可选择地下水地源热泵方式,山坡地区可选择基岩地埋管地源热泵方式。
我国浅层地热能开发利用现状及双碳背景下的发展趋势
我国浅层地热能开发利用现状及双碳背景下的发展趋势摘要:浅层地热能又称浅层地温能,一般是指蕴藏在地表以下200m以浅范围内未受污染的岩土体、地下水和地表水中,具有可开发利用价值的温度低于25℃的热能。
浅层地热能具有可循环再生、清洁环保、分布广泛、储量巨大、埋藏较浅、可就近开发利用等特点,作为化石能源的替代资源,通过地源热泵技术进行开发利用,能够有效减少二氧化碳和污染物排放。
随着传统能源的紧缺和人们对清洁能源的重视以及热泵技术的日益成熟,加之中国浅层地热能资源较为丰富,浅层地热能的开发利用在中国城市地区得到了快速发展。
基于此,本文将对浅层地热能开发利用现状及双碳背景下的发展趋势进行简单分析。
关键词:浅层地热能;开发利用现状;双碳背景;发展趋势1.浅层地热能资源开发利用方式根据地热能交换形式的不同,浅层地热能开发利用方式分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统三种模式。
1.1地埋管地源热泵系统地埋管地源热泵系统由传热介质通过水平或竖直的地埋管换热器与岩土体进行热交换的热泵系统,通过传热介质在封闭的地下埋管中流动和土壤巨大的蓄热蓄冷能力,利用热泵技术将地下土壤中的热量进行转移,从而实现系统与大地之间的传热。
地埋管地源热泵系统受地下水量的影响较小,基本不会造成地下水破坏或污染,系统运行稳定性和可靠性强,能够达到节能减排的目的。
1.2地下水地源热泵系统地下水地源热泵系统将地下水作为低品位热源,利用少量的电能输入,实现低品位热能向高品位热能转移,从而达到供热或供冷的一种系统。
地下水地源热泵系统适合于比较丰富、稳定、优质的地下水资源地区。
它的优点是系统的水井占地面积小、综合造价低、简便易行,并可以满足大面积建筑物的供暖制冷的需要。
1.3地表水地源热泵系统地表水地源热泵系统利用热泵技术,将池塘、湖泊或河流中的地表水作为低品位热源,通过少量的高品位电能输入,实现低品位热能向高品位热能转移,从而达到供热或供冷的一种系统。
浅层地能(热)的开发与利用
浅层地能(热)的开发与利用浅层地能(热)广泛存在于地下浅层(数百米以内)恒温带中的土壤和地下水里。
它是低品位(<25℃)的可再生能源。
有别于传统深层(<5km)地热能。
它基本不受地域和气候的影响。
其温度相对恒定,储量巨大,是不应被忽视的新能源。
在建筑供暖(冷)用新能源中是最为现实、最有前途的能源。
本文重要介绍开发利用这种能源的价值,国内外的发展状况及开发利用中应注意的一些问题。
(一)何谓浅层地能(热)——在太阳能照射和地心热产生的大地热流的综合作用下,存在在地壳下近表层数百米内的恒温带中的土壤、砂岩和地下水里的低温地热能。
浅层地能(热)不是传统概念的深层地热,是地热可再生能源家族中的新成员,它不属于地心热的范畴,是太阳能的另一种表现形式,广泛的存在于大地表层中。
它既可恢复又可再生是取之不尽用之不竭的低温能源。
以往,这种低温能源,因品位不高(通常温度﹤25℃),往往被人们所忽视。
随着制冷技术及设备的进步和完善,成熟的热泵技术使浅层地能(热)的采集、提升和利用成为现实。
随着社会的进步、物质生活水平的提高,人们对居住环境和质量的要求也随之提高。
人们对居住环境的供暖、制冷和生活热水的需求也更加迫切。
我国建筑用能占全社会能源需求的比例,已由原来的1/6增长为1/4,其中,建筑物冬季供暖、夏季制冷、生活热水的能耗需求,占有相当大的比例。
以往,这种能源主要来自于矿物质燃料(煤、油、气)的燃烧。
1000多度的高温烟气加热70~80℃的低温水实现供暖(冷)的低温要求,排烟的温度竟达200℃以上,这不仅仅是能源利用的浪费和不合理,且严重地污染周围的环境,加大了政府环境治理的难度。
热泵系统采集浅层低温地能(热),并略加以提升后,满足供暖(冷)的需求,同时实现供暖(冷)区域的零污染排放。
这不仅利用了大自然的低品位可再生能源,大幅度节约高品位传统的建筑用能,同时真正实现供暖(冷)而无污染的绿色居住环境。
在某种意义上讲,这是一种暖通行业能源利用的一场革命、变革。
论浅层地下水的合理开发利用
论浅层地下水的合理开发利用黄淮海平原水资源紧缺,将对社会经济持续发展造成严重制约,进而出现地下水超采及生态环境恶化等现象。
为对我国北方水资源严重缺乏问题进行有效解决,我国实施了南水北调工程。
南水北调,就是把中国汉江流域丰盈的水资源抽调一部分送到华北和西北地区,从而改变中国南涝北旱和北方地区水资源严重短缺局面的重大战略性工程。
工程目的是促进中国南北经济、社会与人口、资源、环境的协调发展。
南水北调工程有东线、中线和西线三条调水线路,总投资额亿元人民币,在减少和防止地下水超采问题上南水北调工程具有重要作用。
同时,南水北调中地下水的合理开发与利用,对开源节流、生态环境改善及碱水改造等方面具有积极性的意义。
1 地下水资源的特点地下水的储存量与补给量就是地下水资源的关键组成部分。
储存资源就是所指不参予现代水循环、不容再造与恢复正常的储存量,给养资源就是指参予现代水循环、可再生与恢复正常的补给量。
根据起源展开分类,地下水主要包含四个方面:渗透到水、凝结水、初生水及埋水。
遵从矿化程度展开分类,地下水主要包含五个方面:淡水、微咸水、咸水、盐水及卤水。
遵从含水层性质地下水则又分成三大类:孔隙水、裂隙水及岩溶水。
由此可见,标准相同,则地下水的类型也不相同。
20世纪70年代初期,按照传统地下水资源的概念与地下水含水特点,人们广泛将其特点概括为以下两点:1.1 浅层地下水在浅层地下水给养与消耗中,降雨给养、河流与渠道渗水给养等都就是地区内部橡胶垫给养与消耗的主要内容。
在浅层地下水开发利用过程中,因其水位上升,含水层疏干而动用的地下水储存量,这部分水资源无法做为可持续利用的地下水资源量。
浅层地下水可以对大气降水、地表水体及地下径流的垂直与侧向补给直接接受,开发利用后主要呈现出可持续利用的状况,如不断恢复与补偿。
因其具有较浅埋藏的含水层,在开采中主要选用浅井进行施工,这样可以大大降低工程造价。
1.2 深层地下水(1)深层承压水的补给与消耗主要源于山前天然地下水侧向补给与排出区外的地下水排泄。
浅层地热能开发主要问题(PPT资料整理)
浅层地热能开发主要问题(PPT 资料整理)浅层地热能概念浅层地热能(shallow geothermal energy):指地表以下一定深度范围内(一般为恒温带至200m埋深),温度低于25℃,在当前技术经济条件下具备开发利用价值的地球内部的热能资源。
[河南省规范的定义]地表以下200 m深度范围内在当前技术经济条件下具备开发利用价值的蕴藏在地壳浅部岩土体和地下水中温度低于25 ℃的低温地热资源。
浅层地热能属于低位热能,适合采用热泵技术加以利用,利用时不产生CO2、SO2等污染气体,目前主要用于城市冬季供暖和夏季制冷。
中国常规地热资源分布中国中低温地热资源广布于板块内部的大陆地壳隆起区和地壳沉降区。
东南沿海地热带是地壳隆起区温泉最密集的地带,主要包括江西东部、湖南南部、福建、广东及海南省等地。
在板块内部地壳沉降区,中国广泛发育了中、新生代沉积盆地,如华北盆地、松辽盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地、渭河盆地、苏北盆地、准噶尔盆地、塔里木盆地和柴达木盆地等,这些盆地蕴藏着丰富的中低温地热资源。
我国浅层地温能开发利用适宜区为东北地区南部、华北地区(京津冀蒙[呼、包、鄂、乌])、江淮流域(安徽大部、江苏大部、河南东部、湖北中东部、湖南北部、江西北部、浙江北部)、四川盆地。
浅层地热能开发主战场:京津冀地区、辽宁、河南、山东、内蒙古、山西。
基于我国地质、水文条件和地形地貌不同的地域特点,将我国城市浅层地温能资源的应用环境划分为4类:①滨海型城市,浅层地温能开发利用应优先考虑地埋管地源热泵方式和地表水(江水、海水)地源热泵方式。
②平原型城市,冲积平原型城市的浅层地温资源的开发利用一般可采取地下水或地埋管地源热泵方式;冲积三角洲平原城市的浅层地温资源开发利用一般侧重于地埋管地源热泵方式;山前平原城市的浅层地温资源的开发利用原则上讲应侧重于地下水地源热泵方式。
③内陆盆地型城市,以地下水地源热泵方式和地埋管地源热泵方式为主;④高原河谷型城市,在深切峡谷区可选择地下水地源热泵方式,山坡地区可选择基岩地埋管地源热泵方式。
浅述浅层地热能的应用和发展前景
二 、浅 层 地 热 能 的特 点 与利 用 方 式
地埋 管地 源热 泵 系统 以浅层 岩土体 作 为热泵 的低 位热
源 ,夏 季 将 地 下 的 冷 量 提 取 出来 用 于 建 筑 空 调 制 冷 , 同 时将
浅 层 地 热 能 是 地 热 资 源 的一 部 分 ,它 是 指地 表 以 下 一 定
三 、地 埋 管 地 源 热 泵 系 统 的 应 用
据统计 ,2 0 0 7 年 我国建筑 能耗 ( 包括建造能耗 、生活 能耗和采暖空调能耗等)约 占全社会总能耗 的 3 0 % ( 其中采 暖空调能耗 占到 2 0 %左右) ,是全社会 的用能大 户 ,且呈 现 逐年 上升 的趋势 l 1 l 。在建筑 中应用可再 生能源 ,改善建筑 用 能结构 ,缓解 能源 紧张的局面 ,已经成为建筑领 域节能减排 的重要工作 。 目前 ,可再 生能源在建筑领 域的应 用主要有太 阳能 、浅 层地 热能、生物质能和风能等形 式 ,而浅层地热能
( 3 ) 浅 层 地 热 能 清 洁 环 保 。在 利 用浅 层 地 热 能 的时 候 ,
( 3 )室内环路 :即末 端系统 ,负责在建筑物室 内和热泵
机 组 之 间传 递 热 量 。
不会 排放 出大量的有害气体 和粉尘 ,进而对 环境造成污 染。 ( 4 ) 浅层地热能经济性好 。由于近年 的材料 和人工费 用 上涨 ,地 埋 管 地 源热 泵 系 统 每 平 方建 筑 面积 的投 资 约 为 5 0 0 ~ 6 0 0元 , 与传统 中央空调系统 的造价相 当,而其运行 费
用 明 显低 于 传 统 方 式 。 浅层地热能主要通过地源热泵 系统进行利用 ( 热 泵 是 一
浅层地热能
浅层地热能浅层地热能有着巨大的发展前景。
1浅层地热能是可再生的新型清洁能源,符合我国长期能源战略。
从长远观点看,地球上的煤、石油等不可再生资源逐步减少,特别是化石能源的使用量增加,使得世界能源危机越来越严重。
因此,我国在保持原有的化石能源消费水平的基础上,必须增加非化石能源尤其是优质能源的比例。
我国每年进口石油约2亿吨,占石油总需求量的80%。
按照世界石油发展趋势预测,到2050年,我国将成为石油净进口国。
地热能的广泛应用,不仅解决了石油对外依存度高的问题,还可缓解我国石油供应的紧张局面。
2从目前看来,浅层地热能还是一种新兴产业,由于科技不够发达,缺乏系统的、全面的地热勘察研究,导致国内对浅层地热能开发规模、地域分布、建设方案等认识程度低。
特别是缺乏科学性、综合性的研究,严重影响了浅层地热能的开发利用和效益提升。
许多地区没有科学的、切实可行的开发规划,只是根据当地经济发展的需要,盲目上项目,结果出现了破坏环境、浪费能源、造成污染等诸多问题。
目前我国浅层地热能开发处于探索阶段,多数处于小范围的试验研究。
对于已投入工业化运营的,还存在不少难以解决的问题,迫切需要在理论上做更深入的研究,探索出一条适合中国国情的地热能开发之路。
国家计委关于地热能开发利用的调查报告中指出:随着我国人口和社会经济的不断发展,我国能源需求的急剧增长,必然要增加对各种燃料能源的需求,包括一次能源和二次能源。
根据国内外专家预测,2020年后,我国能源需求将翻一番。
能源紧张和环境恶化两个突出矛盾日益尖锐,环境承载能力和资源约束日益强化,能源发展和经济发展的矛盾变得更加突出,能源形势十分严峻。
但在世界能源结构中,石油仍占有70%以上的比例,我国长期以来能源结构以石油为主,而且每年都以几千万吨的速度增长。
浅层地热能可以满足我国能源需求的1/ 3左右。
同时,随着社会经济的发展,我国的矿物燃料也将有很大的需求。
作为一种清洁、可再生能源,浅层地热能的开发与利用具有重要的意义。
等待深度开发的绿色可再生能源—浅层地温能
等待深度开发的绿色可再生能源—浅层地温能随着全球能源需求的不断增加,传统化石燃料等非可再生能源的使用面临着越来越大的挑战,而绿色可再生能源则因其环保、可持续的特点受到越来越多的关注。
浅层地温能,作为一种高效、经济、可持续的绿色可再生能源,尚待深度开发。
什么是浅层地温能浅层地温能,顾名思义,是从地球浅层土壤中获取热能的能源。
它是由太阳辐射和地球内部热流等自然因素影响下,地面土壤中温度差异造成的热能。
浅层地温能采用地源热泵技术,泵取地下热能,经过加工、传输、利用等过程后,为人们提供舒适的环境温度和热水等生活、生产需求。
优势与挑战浅层地温能的优势主要有以下几点:1.环保:浅层地温能利用地球本身的热能,不会产生二氧化碳和空气污染物等有害气体,符合低碳环保的理念。
2.能源效益高:浅层地温能的能量来源稳定,不受风、日照等天气因素影响,具备较高的能源效益。
3.节能:利用地源热泵技术可以较大程度地减少人们生活、生产中的能源消耗,从而实现能源节约。
虽然浅层地温能具有许多优势,但是也面临一些挑战:1.建设投资高:浅层地温能需要进行地下热水循环、水平孔穴钻探等专业的建设工作,因此建设投资较高。
2.技术研发难度大:浅层地温能的技术研发和应用难度较大,需要采用特殊的技术手段和工程设备,增加了技术难度和投入。
3.地质条件要求高:浅层地温能的开发需要具备一定的地质条件,如温度梯度、地质结构等,不同的地方可能存在差异,因此需要做好针对性研究和价值评估。
前景展望浅层地温能是未来可再生能源的重要组成部分,具备重要的发展前景和广泛的应用前景。
首先,浅层地温能具备良好的环保性,能够有效减少环境污染和减缓气候变化速度。
其次,浅层地温能在能源领域具备广泛的应用前景。
目前主要用于住宅、商业建筑和工业等领域的供热和空调系统,同时,还可以可以用于农业生产、温室农业、温室鱼塘等领域的温度控制。
随着技术的不断进步和应用的不断推广,浅层地温能还将有更广泛的应用前景。
我国城市浅层地热能开发利用现状与趋势
我国城市浅层地热能开发利用现状与趋势近年来,浅层地热能开发利用得到迅速发展,成为节能减排大军中一股不可忽视的力量。
北京约有2000万m2的建筑利用浅层地热能供暖和制冷,沈阳市已超过4300万m2。
北京国家大剧院和奥运村、上海世博会等标志性工程都使用了地源热泵系统。
作为可再生能源之一,浅层地热能开发利用工作将成为城市地质工作中的重要部分,做好城市地质工作中浅层地热能开发利用工作,对生态城市建设和节能环保发展具有十分重要的意义。
一、我国浅层地热能(一)浅层地热能资源地热能是可再生的清洁能源,按照埋藏深度,200米以上的称为浅层地热能,浅层地热能的温度略高于当地平均气温3~5 ℃,温度比较稳定,分布广泛,开发利用方便,具有十分广阔的开发利用前景。
浅层地热能的利用,主要是通过热泵技术的热交换方式,将赋存于地层中的低品位热源转化为可以利用的高品位热源,既可以供热,又可以制冷。
开发浅层地热能,可以改善我国能源消费结构,减少二氧化碳排放。
(二)我国浅层地热能应用潜力我国浅层地热能资源十分丰富。
最新数据表明,我国287个地级以上城市浅层地热能资源量为每年 2.78×1020J,相当于95亿吨标准煤。
每年浅层地热能可利用资源量为2.89×1012kWh,相当于3.56亿吨标准煤。
扣除开发消耗电量,则每年可节能2.02×1012kWh,相当于标准煤2.48亿吨,减少二氧化碳排放6.52亿吨。
到2015年,我国利用的浅层地热能资源量将达到4.26×1011kWh,相当于5269万吨标准煤(占我国浅层地热能可利用资源总量的14.8%)。
(三)地源热泵技术地源热泵技术的进步是带动浅层地热能开发利用的关键因素,实践证明,利用地源热泵技术开发浅层地热能是实现节能减排十分有效的途径。
1912年瑞士人首先提出了地源热泵技术,1946年第一个地源热泵系统在美国俄勒冈州诞生。
1974年起,瑞士、荷兰和瑞典等国政府逐步资助建立了示范工程。
浅层地热能
浅层地热能浅层地热能由于水温升高可以形成蒸汽,经过热交换器冷凝为液体。
在现有技术条件下,将地下的热水从一个较深的地方引出来的成本大概是每100米3~6美元,因此把这些热水加热成蒸汽是比较便宜的,而且还不需要抽水机来维持较深处的地下水。
在使用燃气或燃油锅炉等普通发电设备向地热区供电时,会产生一系列的污染物质,其中包括硫化物、氟化物、汞及其他重金属污染物,当然其中也含有氯等有害物质。
如果用水蒸气发电代替燃煤锅炉则可减少一些这样的污染物排放量。
另外,在大多数情况下地热蒸汽的热效率都高达30%以上,因此即使用水蒸气来发电,每发一度电所获得的热量仍然比使用燃煤电厂产生的电力要高得多。
以此推算,若用地热发电取代目前美国发电厂的全部燃煤,并降低二氧化碳排放量一半,则其二氧化碳排放量仅相当于1970年水平,假如用地热发电可使美国1990年至2000年的二氧化碳排放量减少40%。
因此,用地热能发电不仅可以保护环境,还可以大幅度节省资源。
地热发电与煤炭发电相比,地热发电设备简单、投资少、运行成本低、不排放废渣、废气、废水、噪音、废渣、粉尘,完全符合当今世界对环境保护的要求。
由于地热发电使用的原料主要是地热流体,它几乎没有温室效应,这种利用地热能的技术既清洁又安全。
水作为一种理想的低污染工质,已经成为各种工业过程的关键组分和选择性载体,特别是在高新科学技术的发展过程中,更是成为现代工业过程中重要的工质之一。
同时,作为重要的非再生资源,水在人类社会的文明进步过程中也发挥着不可替代的作用。
地热能是一种自然存在的能量形式,具有无污染、不可再生、蕴藏量丰富、清洁卫生、环境友好等优点,被誉为21世纪最具有开发潜力的清洁能源。
可以说,地热能是可以像太阳能一样普遍获取的、可再生的、永不枯竭的绿色环保能源。
中国已将地热能确定为21世纪最具有战略意义的替代能源之一。
发展地热能利用是实施可持续发展战略的必由之路。
我国丰富的地热资源可望在21世纪逐渐转变为现实的经济优势,使其成为解决我国能源紧张问题的一条重要途径。
启动区浅层地热
启动区浅层地热
启动区浅层地热是指利用地表以下较浅层的地热资源进行能源开发和利用的过程。
地球表面以下约几十米的地下区域,存在着一定的地热能量,这部分能量可以通过建设地源热泵、浅层地热能井等设施来利用。
浅层地热能源主要利用地面深度约50米以内的温度稳定、资源丰富的地区。
通过在地下安装管道,将地面上的液体或气体输送到地下,经过对流和换热过程,吸收地热能量,再将经过加热的热液或热气输送到地面进行利用。
启动区浅层地热的优点包括资源分布广泛、能量稳定可靠、污染排放低等。
另外,相比于深部地热能源开发,浅层地热具有较低的技术门槛和建设成本,对城市和农村地区能源供应的可持续发展具有潜力。
在实际应用中,启动区浅层地热可以用于供热、供冷、发电等方面。
例如,可以利用地源热泵系统将地下的稳定温度用于建筑物的空调和供暖;也可以利用浅层地热来发电,通过直接或间接的方式将地热能量转化为电能。
然而,启动区浅层地热也面临着一些挑战,包括地下水资源保护、地热能开采对地质环境的影响等。
因此,在进行启动区浅层地热能源开发时,需要进行充分的勘探和评估,确保合理利用地热能源的同时保护地球的环境和生态系统。