浅层地热能开发利用存在的问题及对策
地下水水源热泵浅层地热能开发条件及存在问题
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J . I n f o r ma t i o n C e n t e r o fG e o l o g yMi n e r a l R e s o u r c e s o f d i l i n P r o v i n c e , C h a n g c h u n 1 3 0 0 6 1 , J i l i n , C h i n a ; 2 . G e o l o g i c a l E n v i on r me n t T e s i t n gS t a t i o n o f J i l i n P ov r i n c e , C h a n g c h u n 1 3 0 0 6 1 , J i l i n , C h i n a
a n d h a s b e e n wi d e l y u s e d i n t h e d o me s t i c . Ho we v e r ,n o t a l l r e g i o n s a r e s u i t a b l e or f s h a l l o w g e o t h e r ma l e n e r g y d e v e l o p me n t a n d u t i l i z a t i o n o f g r o u n d wa t e r s o rc u e h e a t p m p u t e c h n o l o y ,i g r r a t i o n a l d e v e l o p me n t c a n n o t g e t he t i d e a l a p p l i c a t i o n e f f e c t ma y a l s o c a u s e d s e io r u s e n v i r o n me n t a l p r o b l e ms a n d g e o l o g i c a l d i s a s t e r s . Be f o r e g e o t h e r ma l e n e r g y d e v e l o p me n t nd a u t i l i z a t i o n , he t d e ai t l e d i n v e s t i g a t i o n s h o u l d b e c a r r i e d o u t , n o t o n l y s h o u l d h a v e t h e t e c ni h c a l f e a s i b i l i t y ,
地热资源开发利用产生的主要环境问题及保护措施
地热资源开发利用产生的主要环境问题及保护措施摘要:地热是来自地球内部的一种自然能源,具有水资源和矿产资源双重属性,它是一种可再生资源,应用广泛、易于开发、费用低廉,可应用于工业、农业与人民生活等多个领域。
地热资源的开发对充分利用清洁能源、缓解当今世界能源紧张问题、发展循环经济有重要意义。
但随着对地热水利用范围和规模的日益扩大,开采量急剧增加,从而在利用过程中和利用后产生了诸如地面沉降、热污染、大气污染、水体污染、土壤污染等一系列主要环境问题。
本文分析了地热水开采利用、排放所产生的环境问题,并提出了防治这些问题的五项环境保护措施。
只有采取有力的保护措施,地热能才能成为真正的“清洁能源”,从而实现其可持续发展。
关键词:地热水;地质环境问题;环境污染问题;保护措施一、地热资源分布及利用我国蕴藏着丰富的地热资源[1] ,遍布30个省市和自治区,其中温泉出露最多的省是西藏、云南、台湾、广东和福建,约占全国的二分之一以上,其次是辽宁、山东、山西、湖南、湖北、河北和四川等省,每省温泉数都在50处以上。
地热水作为新能源中唯一的地下矿藏,它广泛应用于工业、农业与人民生活。
二、地热水利用产生的主要环境问题1、对地质环境的影响(地面沉降)近几十年来,人类过度开采石油、天然气、固体矿产、地下水等直接导致了地面沉降,其中过量开采地下水是引起地面沉降的主要原因。
如果超量开采地下热水引起水位下降[ 2 ] , 必然要引起热储层的压缩变形而导致地面沉降。
西藏羊八井地热田1983~1991年的监测结果显示, 热田南区地面沉降达276.16mm。
天津塘沽、大港的地热开采造成的地面沉降约为6~10mm/a[ 3]。
西安、昆明城区的地热开发也引起局部地区地面沉降,造成地面塌陷、房屋开裂等严重地质环境问题。
2、热污染就目前而言,大部分的地热井开发利用程度较低,多以单一利用为主,没有形成梯级的多次利用,尾水的温度仍然较高。
特别是利用地热供暖后的尾水,如果没有采取地热回灌或是相应的处理措施,尾水的温度甚至仍能达到40℃,如北京延庆和天津等地。
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。
地热资源的开发利用及存在问题分析
地热资源的开发利用及存在问题分析发布时间:2021-06-04T15:49:17.793Z 来源:《工程建设标准化》2021年3期作者:吴军[导读] 地热资源是一种可再生的绿色资源,随着我国化石能源的不断紧张吴军中石化新星河南新能源开发有限公司,河南郑州,457000摘要:地热资源是一种可再生的绿色资源,随着我国化石能源的不断紧张,地热资源在我国能源结构中所占的比例在逐渐增大。
我国的地热资源十分丰富,且每年的利用量也处于全球首位,可以看出我国地热资源相关的产业在未来具有广阔的发展前景。
当前我国在地热资源利用方面却存在着许多问题,这些问题制约着地热资源的使用效率。
因此,本文对地热资源的开发利用及其存在的问题进行分析,以期能促进我国地热资源的发展。
关键词:地热资源;开发利用;能源技术0引言地热资源就是地热能,是通过人为的方式将地球内部所具有的热量从地壳中抽取出来的一种能量。
在我国地热资源的分布范围十分广阔,具有庞大的储量,是一种可再生的清洁能源。
如果对地热资源进行大力使用,将会改变我国的能源结构,减少对化石能源的依赖。
这将降低我国的碳排放量,对于缓解全球气候变暖具有重要作用。
化石能源的大量使用已经导致了非常严重的环境问题,也使得我国长期处于能源的进口状态,这对于我国的能源安全是十分不利的,因此我国近些年来特别重视地热资源的开发与利用,并促进我国能源结构的变革。
但目前地热资源在开发利用的过程中依然面临着许多问题,这些问题导致地热资源的利用率较低,资源的使用成本较高。
1地热资源的开发利用现状1.1地热资源的利用方向地热资源的深度不同其资源的温度差异较大,不同温度的地热资源其使用方向也存在着较大的差异。
50℃以下的地热资源主要用于城市的供暖和制冷,在种植和养殖业也有一定的应用;50℃至150℃的地热资源主要应用于我国的食品与工业行业;150℃至200℃的地热资源就可以用来发电,同时还可以用于制冷和工业干燥等;200℃以上的地热资源可以用于直接发电,发电后的热水能进行逐级使用。
关于推进浅层地热能开发利用的建议
关于推进浅层地热能开发利用的建议随着我国经济快速增长,能源形势日趋严峻。
在节能减排呼声日益高涨的今天,浅层地热能作为一种非常重要的新型能源,对于缓解能源供应压力,建设资源节约型、环境友好型社会具有重要意义。
浅层地热能的利用和开发已经成为实现可持续发展的一个重要途径。
因此,不论是政府部门还是企业,都相当看好这项有着巨大社会效益和经济效益潜力的节能环保新技术。
近年来,我国浅层地热能开发迅速,但在开发中也存在一些技术、经济上的难题。
虽然一些地方政府以极大的热情和力度来推广,但仍存在市场不规范、地区发展不平衡等问题,亟待政府相关部门制定一系列优惠政策,进一步鼓励、引导和规范行业的有序发展,促进我国浅层地热能的科学、有序地开发利用。
政策支持对开发利用影响重大为应对经济发展与能源短缺的矛盾,一些国家自20世纪80年代开始,在大力开展替代能源技术研究与创新的同时,大力开展制度的创新,运用各种经济手段鼓励和促进可再生能源的发展。
国外的做法主要包括政府直接投资,设立专门机构负责推广可再生能源,另外,政府出资开展资源调查与评价同时为商业化发展提供免费的信息服务;政府也会给予适当的补贴扶持可再生能源的发展;通过税收、价费优惠措施也是激励可再生能源发展的手段之一。
通过收集我国及各省(市、区)从2004年至2008年的各类实施意见、管理办法、指导意见、规划、标准,不难看出,浅层地热能开发利用的快速发展与政府政策扶持力度的逐步加大息息相关。
2004年,在国家《节能中长期专项规划》中明确指出,要加快地热等可再生能源在建筑物中的利用。
于2006年1月1日起施行的《中华人民共和国可再生能源法》,地热能的开发与利用被明确列入新能源所鼓励的发展范围,之后相继出台了一系列管理办法、实施意见等。
2006年5月,财政部发布了《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》,重点扶持包括太阳能、地热能等在建筑物中的推广应用。
2006年7月由国家发改委会同科技部、财政部、建设部、国家质检总局、国家环保总局、国管局和中直管理局组织编制并下发了《“十一五”十大重点节能工程实施意见》,提出在建筑节能工程中“开展再生能源技术城市级示范活动,探索推广机制和模式,包括太阳能利用、淡水源热泵、海水源热泵、浅层地能利用和可再生能源技术集成等”。
地下水水源热泵浅层地热能开发条件及存在问题
302管理科学与工程技术GUANLIKEXUEYUGONGCHENGJISHU随着我国国家经济的发展与可持续发展观念的提出,环境污染与能源紧缺越来越成为当前社会发展的难题,地热能作为一种新兴的能源越来越受到人们的关注,而随着当前热泵技术的不断发展,浅层地热能开发已经成为当前发展的可能。
水源热泵空调系统的应用不但可以有效避免环境污染的问题,同时还具有高效节能的优势。
因此,笔者认为,在当前能源利用的背景下,对地下水水源热泵浅层地热能开发条件及存在问题这一课题进行相关的探讨具有非常重要的实际意义。
一、地下水源热泵技术的概述地下水源热泵技术指的是抽取低下水来进行热交换的热源,以此来对地面的建筑物进行供热或者制冷[1]。
其工作的形式主要是将热泵和地下水分别在工作系统的两端进行连接来达到换热的功效,换热之后的地下水再通过回注井重新回注地下,通过这样循环往复的过程来对浅层的地热能进行充分的开发和利用。
二、地下水源热泵浅层地热开发的条件虽然地下水水源热泵技术当前在我国的应用范围相对广泛,但是该项技术对地区尤其是地质、水文条件有着特殊的要求。
而目前我国对地下水源热泵浅层地热开发的条件主要是参照《浅层地热能勘查评价规范》,该规范对地下水源热泵系统的应用条件有一个详细的规定[2]。
一般来说,地下水源热泵技术的应用有整体地区和设计方案的选择,整体区域主要是考察该地区的地形分布、水层厚度、地层的富水性、渗透性以及水层的岩性,该地区地下水质、水文以及水位的动态变化情况,该地区的地质灾害情况等[3]。
在进行完地区的选择之后,接下来就应该要进行具体方案的选择,要通过选择区域的抽水与回灌试验的数据以及现有工程的换热功率来对该区域的换热功率以及地下水的循环利用量进行科学的计算,并对现场的场地进行地热能的勘查,对设计的方案进行环境评价、经济性评价以及可行性的分析,最终选择出一个最为合理、科学的方案。
具体来说,地下水源热泵浅层地热能的开发技术主要满足以下几点条件:①水文地质的条件要有利于含水层储能的开发;②回灌水源的水质要满足相关的储能要求;③已拟定的含水层的储能方案要符合经济合理的标准,且要保证不产生环境地质的问题。
地热资源的开发利用及存在问题
地热资源的开发利用及存在问题发布时间:2021-05-13T13:36:51.760Z 来源:《建筑实践》2021年第4期作者:赵学峰李涛朱伟峰[导读] 20世纪20年代,地热正式作为资源进行开发,但仅仅用于洗浴。
赵学峰李涛朱伟峰河北省任丘市华北油田电力分公司综合运维大队地热项目部河北任丘 062550摘要:20世纪20年代,地热正式作为资源进行开发,但仅仅用于洗浴。
这主要是由于地热自身的优点极为显著。
节能减排、高效利用和价廉量稳,这些明显的优势让地热资源在国内外备受欢迎。
探讨当前我国地热资源开发利用中存在的问题以及未来的发展前景,从根源出发进行探索,对地热能的未来发展积极而有利。
关键词:地热资源;开发利用;存在问题引言地热资源是一种非常清洁的可再生能源,它可以代替现有的很多能源,通过利用地热资源,对于我国能源结构的优化也有着积极作用。
地热资源价格比较低廉,可以有效减少能源成本,地热资源清洁度比较高,可以减少二氧化碳排放量,对于环境保护有积极作用。
1地热主要分布根据调查发现,目前全球的地热资源主要分布在以下三个地方:环太平洋沿岸的地热带,从大西洋中脊向东横跨地中海,中东到我国滇、藏地热带以及非洲大裂谷和红海大裂谷的地热带。
地热水资源放出的热量是非常大的,[c(地热水)=4.2×103J/(kg·℃)],从这个公式中就可以看出来。
相关研究者调查发现,全球范围内存在的地热资源绝大部分都是中低温,而且,热泵技术的大力采用更是让地热资源摆脱了地域限制的影响,如今,地热资源除了不在两极出现,在世界其他各地都有出现。
2地热资源的开发利用过程2.1浅层地热能的开发利用土壤源热泵与地下水源热泵是浅层地热能开发利用的两种方式。
热泵机组是一种高位能的节能装置,可使热量从低位流向高位。
地下热水是地下水源热泵系统的主体,热泵组在冬季对建筑进行供暖,主要从地下热水中吸收热量;在夏季为了达到降温的目的,利用生产井与回灌井之间的交换,将室内热量转移到低位热源。
对浅层地温能开发利用的探讨
对浅层地温能开发利用的探讨浅层地温地源热泵系统作为一项新兴技术,在欧洲和北美等国家已经进入实用阶段,在实验的基础上提出了各种传热模型理论,主要应用于乡村无其它能源供应的独立别墅区。
为促进我国浅层地温能资源高效合理开发利用,应尽快加强开发研究工作。
本文主要探讨了浅层地温能开发利用中出现的问题及解决措施。
标签:浅层地温能原理开发利用解决措施1浅层地温能概述与利用原理1.1浅层地温能概述浅层地温能是指蕴藏在地表以下一定深度(一般小于200 m)范围内岩土体、地下水和地表水中,具有开发利用价值的低于25℃的热能。
该范围内温度与地表气温存在常年温差而形成的能量,正是由于这一温度差的存在,我们才能把它变成供暧、制冷的热冷源。
由于浅层地温能的温度大大低于传统地热的温度,所以不能直接利用,它需要热泵来提温(供暧)或降温(制冷),而传统地热能可以直接利用于供热或发电等,传统地热能只分布于地热田中,而浅层地温能分布于广大地区。
1.2利用原理浅层地温能被利用的实质是冬、夏两季地层中比较恒定的温度与外界空气的温度存在较大的反向温差。
地源热泵系统的工作原理是利用水与地温能进行冷热交换,冬季把地温能中的热量“取”出来,供给室内采暖,此时地温能为“热源”;夏季把室内热量取出来,释放到地下水、土壤或地表水中,此时地温能为“冷源”。
热泵系统按照室外换热方式不同可分为三类:(1)地埋管地源热泵系统(图1);(2)地下水地源热泵系统(图2);(3)地表水地源热泵系统。
2浅层地温热能开发利用过程中存在的问题由于浅层地热能利用较传统地热资源利用发展晚,且涉及多领域、多行业,开发利用过程中也存在一些问题。
2.1工程前期未进行浅层地热能资源勘查评价《地源热泵系统工程技术规范》(GB50366-2005)强制要求地源热泵系统方案设计前,应进行工程场地现状调查,并对浅层地热能资源进行场地勘察。
然而,很多工程设计前都没有进行勘察工作,一方面在地下水地源热泵不适宜区采用了此换热方式,造成系统建成后产生耗电量大、系统COP低、运行不稳定、回灌困难,甚至系统报废等问题;另一方面根据其经验布设换热孔,导致大量浪费。
湖北省浅层地热能开发利用现状及存在的问题
组 供冷 +锅 炉供热 系统 约 2 % ~ 0 , 于风 冷 热 泵 0 3% 高 系统约 3 % ~ 0 , 0 4 % 减少 一次 能 源 ( 化石 能源 ) 用 量 使 5 % 一6 % 。夏季 减 少 了 冷却 塔 的飘 水损 失 , 缓 了 0 0 减 城 市热 岛效应 ; 冬季 无燃 烧过 程 , 污染 物的排 放9。 无
有序 的发 展 。 简要 概 述 湖 北省 浅层 地 热 能 开发 利 用现 状 ,重 点 介 绍 浅 层 地 热 能 开 发 过 程 中存 在 的 一 些 问题 , 并针 对存 在 的 问题 提 出 了建议 。 关键 词 :浅层 地 热 能 ;地 源热 泵 ;开 发 利 用 中 图 分 类 号 :P 4 61 文献 标 识 码 :B 文 章 编 号 :17 —1 1 (0 2 S — 0 3— 3 6 1 2 1 2 1 ) 1 0 7 0
技术 的不断完 善 , 层地 热能将 会得 到 广泛 应 用 , 在 浅 并
能 源消 耗 中 占有 一 定 的 比例 , 能 源 结 构 调整 具 有 积 对
极 的意 义 。
湖北 省位 于 中 国中部 , 地处 亚 热带 季风 气 候 区 , 四 季分明, 具有 冬季 寒 冷 、 季 炎 热 , 夏 春秋 两 季气 温 变 化 大 的特 征 , 多年平 均气温 1 5~1 。省 内第 四纪 分布 7℃ 范 围 广 , 占全 省 总 面 积 的 3% , 下 水 资 源 丰 富 。 约 0 地 湖北 省 建筑耗 能 比例较 大 , 别是 在冬 夏季 供 冷 、 和 特 热 空 调使 用高 峰 期 其 用 电量 可 达 到 总 用 电量 的 4 % 左 0
杨凌示范区浅层地热能开发利用现状及存在问题
级 阶地上 , 开采 深度 8 0—1 5 0 m, 以浅层 潜 水 、 承 压水 混 合
开 采为 主 。经 调 查 , 区 内 四家 供 暖小 区供 暖 期 均 为 1 2 0天 ( 1 1 . 1 5一次年 3 . 1 5 ), 采 暖期 进 口平 均 温 度 为 1 7~1 9 o C, 出 口平 均 温度 1 0—1 3 o C; 制冷期 9 O天 ( 6 . 1 5—9 . 1 5) , 进 口平
杨凌 示 范 区地 下水 分布 广泛 , 区 内松 散层 地 下 水 按 照 赋存 空 间可 划 分为 黄 土 孔 隙裂 隙 水 和 冲 积 、 湖 积 层 孔 隙水 , 按 埋 藏 条件 、 水 力特 征 可 划分 为潜 水 和 承 压 水 , 其 中黄 土 台塬 区 主 要开 采 潜水 、 浅层 承 压水 的混 合 水 , 且 以浅 层 承 压 水 为 主 ; 河 谷 以及 阶地 区主要 开采 潜水 j 。地 貌 类 型 主要 为 黄 土塬 、 河 谷 阶地 两大 地 貌 单元 , 其 主要 岩 性 有 黄 土 、 粉土、 粉质粘土 、
源结 构 、 促 进 国 家 节 能 减 排 战 略 目标 的 实 现 具 有 重 要 意 义 。
2 开 发 利 现 状
杨 凌示 范 区浅层地 热 开发利 用 开始 于 2 0 0 9年 , 与 国 内其 它地 区相 比虽然稍 有滞 后 但 发 展迅 速 。截 止 2 0 1 4年底 示 范 区有 4家开 发 利 用 浅 层 地 热 能 , 均 为 地 下 水 式 地 源 热 泵 系 统, 主要 开 采 利 用 的 为 冲 洪 湖 积 和 冲 洪 积 含 水 岩 组 。供 暖 ( 制冷) 面 积分 别为 1 1×1 0 m 、 1 0 . 6×1 0 m 、 9×1 0 m 、 1 0 ×1 0 m 。书香 名 邸小 区分 布 在 区 内三 级 阶地 上 , 华 建 小 区
地热能开发中的技术难题与解决方案
地热能开发中的技术难题与解决方案地热能是一种可再生能源,其开发和利用在全球范围内都具有巨大的潜力。
然而,在地热能的开发过程中,仍存在着一些技术难题。
本文将针对这些难题进行探讨,并提出相应的解决方案。
一、地热能资源评估难题地热能的开发需要准确评估地下地热资源的蕴藏情况,然而由于地热能资源的分布非常复杂,这就给资源评估带来了一定的困难。
此外,地下水流及地热耦合等因素也对资源评估带来了挑战。
解决方案:建立完善的地热资源评估方法。
可以利用地球物理探测技术、地热传输模型以及地下水流模拟等方法来评估地热资源的蕴藏量和分布情况。
此外,多源数据融合与地热能资源评估技术相结合,有助于提高资源评估的准确性。
二、地热井探测与钻探难题地热井是地热能开发的核心设施,需要进行探测和钻探。
然而,地热井的探测与钻探过程中,存在一些挑战,比如井深和井壁稳定性等问题。
解决方案:采用先进的勘探技术和钻井工具。
通过使用磁性测井、地震勘探、重力测量等技术对地下地质结构进行准确探测,从而选择合适的钻井地点。
在钻探单个井时,可以采用合理的钻井工程设计,包括使用合适的钻头和钻井液,以确保井壁的稳定性。
三、地热系统的设计与运营难题地热系统的设计与运营也是地热能开发中面临的难题。
地热能的开发利用不仅需要满足特定的热负荷需求,还需要考虑传热效果、循环流体性质以及地热井的调控等因素。
解决方案:制定科学的地热系统设计和运营方案。
在地热系统的设计中,需要充分考虑地热井的布局、流体循环方式以及地热传热的机理等因素,并结合实际情况进行优化设计。
在运营过程中,要注重系统的监测与调控,确保地热能的高效利用。
四、地热能开发与环境保护难题地热能的开发利用可能对环境产生一定的影响,比如地热水排放对水环境的影响,以及地下水的补给问题等。
解决方案:加强环境保护措施与监测工作。
在地热能开发利用过程中,要合理安排地热水的排放,采取必要的净化措施,以减少对水环境的负面影响。
此外,要加强地下水补给的监测与管理,确保地下水资源的可持续利用。
浅层地热能开发利用存在的问题及对策
浅层地热能开发利用存在的问题及对策存在的问题虽然浅层地热能应用发展很快,但由于地源泵技术在我国的应用时间不长,人们对它的认识和一些规程规范的不尽完善,使得地源热泵技术的全面推广与应用存在不同程度的问题,尤其是这一行业的多专业结合性,各专业的密切配合,合理利用地温资源,优化利用热泵技术仍然是今后工作的重点,应引起高度重视。
为此,需要聚集“地源热泵技术、水文地质工程地质勘察、监测与数字模拟和系统控制”等多专业的技术力量联合开展这一技术的研发与应用。
首先是我国大部分地源热泵工程的审批、设计、施工和验收,以及后期的监测与管理的整套程序没有明确的管理部门。
目前,只有少数地方政府设立审批部门,如北京、沈阳等。
尤其是工程后期的管理与监测工作,尚无统一部门管理,因此,造成地源热泵工程运行后的时间里,不了解地源热泵系统是否节能与经济。
只有当整个系统完全停止工作时,才知道出了问题,这样导致人们对地源热泵技术的担心和疑虑,影响了新技术的推广应用。
其次是浅层地热能地质基础研究工作比较滞后。
“浅层地热能在我国起步并不晚,但现在发展已经滞后了。
一个主要的原因就是对浅层地热能没有进行详尽的研究。
”专家说,浅层地热能在国外发展依靠的是地质先行,而在我国,则是一些地质以外的行业(主要是热泵机组厂商)作为推动力量,有一部分人以为只要有了先进的热泵技术就可以进行浅层地热能的开发。
“事实上,热泵就如同矿山中常用的凿岩机,只是一个手段,尽管效率很高,但究竟可不可以采出矿石,最终还是需要地质工作来评价的。
”浅层地热能发展的好坏,取决于对地质条件的研究程度。
当前,我国即将迎来一个浅层地热能开发利用的高潮,需要有大量能够研究浅层地热能结构和换热效果的专业队伍,这样在设计的过程中才能更合理地根据供暖面积来决定工程的施工方案。
另外,我国的地源热泵工程规模普遍比国外的大,国外大部分都集中在1万平方米以下,我国十几万平方米的工程很多,而且建设规模有越来越大的趋势,现在20~30万平方米的工程很多城市都有。
地热发展存在的问题
一、存在的问题目前制约我国地热资源大规模开发利用的主要问题在于关键技术尚未完全成熟,经济性较差,环境保护措施薄弱;另外由于勘探开发投入较少,资源情况不落实;同时在对地热能资源利用的认识和定位上也不够清晰,相关立法,标准和政策尚不完善。
1.地热资源勘查工作薄弱我国地热资源普查勘探,资源分析评估技术与国外地热开发利用先进国家相比具有较大的差距。
我国一直都有较为严格的地热资源地质勘查规范,但执行力度不够,严格按照规范要求完成的勘查结果非常少。
资源部门公布的地热资源储量,大多是调查阶段的推断数据,这客观上造成资源部门与实际开发单位之间难以形成共识,影响了地热资源开发利用目标规划以及相关政策的制定。
2.对地热能开发利用缺乏统一的立法、标准和管理体系地热能开发利用相关立法不足,顶层设计缺位,缺乏针对地热能利用的法律法规和统一规划;并存在缺位管理、多头管理、重复管理现象,缺乏全局性和前瞻性管理。
地热能开发利用涉及到资源勘探、钻井成井、供热、机电、化工、水处理、自控、运维管理等一系列工程技术,需要完善相关工程技术规范与标准以指导和评价项目建设。
3.相关激励政策支持力度不够与其它可再生能源相比,地热能开发利用产业发展扶持政策不足,财税、价格方面的支持力度不大,加上地热能资源开发利用存在勘探风险大、开发投资期长、初投资大等不利因素,社会资本的投入很少,对地热能开发利用企业造成较大压力。
4.地热能开发利用方式粗放,资源利用不足由于对地热能集矿、热、水于一体这一宝贵资源高效、循环和综合利用的潜力认识不足,近年来一些既有项目开发应用形式还是比较粗放,存在着选址勘察不当、设计标准低、地热井维护不当等原因,造成地热尾水直接排放、回灌率低、回灌量少等现象,导致地热尾水污染环境、资源浪费,甚至地热能位持续下降、地热井寿命缩短等地热能资源利用不足系列问题。
地热资源开发利用的现状、存在问题及对策—以安阳为例
、
安 阳 市地 热 资 源 开发 利 用 现
状
与全国、全省相比,我市地热资源开 发利用虽已起步 , 但相对滞后 。 目前我市有 部分单位和企业 已进行地热资源的开发利 用 , 综 合 利用 水 平 较 低 , 要有 以 下 几个 但 丰 单位 : 1 市九九地热矿泉城干 19 年在聂材 、 6 9 打 地 热 井 一 眼 ,井 深 10 米 ,出水 温 度 4 50 5 ℃ 左右 ,现 利 用地 下热 水 已开 展 小规 模温 泉洗浴和矿泉水经营 ; 2 新天地商务酒店于2 约 2 立方米 / 0 小时 ,抽 水 量 大于 4 吨 /小 时 ,出水 温 度 0 4 ℃左右 ,水质 已经有关部 I ̄ 验。现利 6 'g l 用地热资源开展洗浴经营活动 ,取得较好
一
的经 济 效 益 ;
3 市 电业 局 于 2 0 年 在 电业 新 村 打地 、 02 热 井一眼,井深 10 米 ,自流水量约2 立 50 0 方 米 /小 时 ,出水 温 度 4  ̄ 6C左右 ,且 水 质 已经有关部门化验 ,被评定为优质地热矿 泉水。 现利用地热水为职工家属供暖 、 洗浴 和酒店使用 ,全天 2 4小时供应热水 ; 4 、市国税局于2 0 年打地热井一眼 , 06 井深 10 米 ,出水温度 5  ̄ 50 2C,抽水出水量 5 吨 /小时 ,欲利用地热资源为办公和住 0 宅提供热水 ; 5 、市中级法院于 2 0 0 6年打地热井一 眼 ,井 深 l 8 米 ,出水 温 度 5 ℃, 自流 水 70 5 量 2 吨 /小时 ,抽水量约为 6 吨 /小时 , 0 0 欲 利 用地 热 资 源为 办 公提 供 热 水 ; 6 市贞元集团和矿 务局等单位也积极 、 研究和论证地热资源的开发前景 ,准备进 行地 热 资源 的 综 合开 发利 用 。
浅层地温能开发利用现状及存在的问题与对策
浅层地温能开发利用现状及存在的问题与对策
期的联合作用下,地下岩体原始温度场存在一定程度的冷热聚集现象。
地下热泵系统的去除率高于热扩散形成率,循环热去除率低于热泵系统表面的临时热量(冷)积累。
然而,地下地质体是开放的。
随着时间的推移,热量(冷)积累逐渐扩散到周围地区。
如果
发利用浅层地温能,引导其建设示范项目,进而创造
促进浅层地温能源的有效开发利用。
在开发利用浅层地温能时,要加强对地质环境的监测,逐步建立浅层地温能地质环境监测网。
对于。
邯郸市城区浅层地温能开发利用现状及存在问题分析
邯郸市城区浅层地温能开发利用现状及存在问题分析介绍了邯郸市城区浅层地温能开发利用的基础条件和开发利用现状,同时也分析了在开发利用工程中存在的问题,对邯郸市合理开发浅层地温能资源提供了基础。
标签:地温能开发热泵系统1前言浅层地温能是指地表以下一定深度范围(一般为恒温带至200m埋深)内,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。
浅层地温能的温度一般高于当地平均气温3~5℃,温度比较稳定,分布广泛,开发利用方便。
作为清洁可再生能源,浅层地温能的利用摒弃了使用传统燃料的很多副作用,比如排放大量二氧化碳、二氧化硫、粉尘等燃烧产物,严重污染环境,引起温室效应、酸雨、土地沙漠化等问题。
2浅层地温能开发利用现状邯郸市是河北省开发利用浅层地温能比较早的城市之一,其历史可以追塑到上个世纪九十年代。
中煤水文地质局生活小区是区内最早开发利用浅层地温能冬季取暖夏季致冷的工程,该工程安装的为地下水式地源热泵系统。
区内安徽绿寰地能空调有限公司邯郸分公司长年从事地源热泵系统的设计、施工、安装、检测、调试和维护工作,且在区域上小有名气。
河北工程大学城建学院设有土壤源热泵机组试验室,专门从事土壤源热泵性能研究与测试。
邯郸市的浅层地温能资源的开发主要以地下水源热泵系统为主,主要利用深度为30~80米的含水层,浅层地下水温度为13℃~17℃,是公认的节能环保型空调系统类型。
截止到2010年底,城区内现有利用地源热泵系统开发浅层地温能的工程项目20余个。
共为建筑物供暖制冷面积约15.55×104㎡。
大多数为地下水式换热系统只有少部分为地埋管式换热系统。
2.1地下水式地源热泵系统利用现状地下水式地源热泵系统利用工程主要分布在城区东半部,共供暖致冷面积13.586×104㎡,服务对象包括住宅楼、办公楼、商场、饭店宾馆、医院、学校等,可利用温差3~5℃,抽灌井间距5~80m,抽水量20~75m3/h,回灌水量10~75m3/h,抽水与回灌井的数量最省的为对井,最多的达11眼,井深为50~270m,井管结构大部分为水泥管,只有少部分为钢筋水泥或钢管。
浅层地温能开发利用现状和存在的问题及对策研究
RESOURCES/WESTERN RESOURCES2020浅层地温能是近年来新兴发展的一种可再生的绿色环保能源,并且具备储量大、分布广、埋藏浅的特点,借助热泵技术对浅层地温能进行收集能够有效利用于日常供暖与制冷方面。
发展浅层地温能是当前我国构建资源节约型与环境友好型社会重要能源利用结构,并且加强对浅层地温能开发利用效率是降低化石能源应用比例,减少污染物排放,实现我国社会、经济可持续发展的重要措施。
1.我国浅层地温能开发利用现状在浅层地温能开发利用研究方面,我国起步相对较晚,首次对浅层地温能进行系统研究始于1989年。
20世纪90年代我国实现了对地源热泵技术进一步研究,逐渐兴起了热泵技术在我国能源领域发展热潮,并相继在热泵模型仿真、试验装置、能耗评价、系统材质等方面获得较大进步。
我国“十一五”正式将地源热泵技术列为科技攻关重要内容,浅层地温能系统关注与扶持力度进一步加大。
在国家相关部门重视与支持下,浅层地温能技术实现了较快发展速度。
2005年至2010年间,我国相关部门相继组织多次浅层地温能开发利用现场经验交流会,出台了《地源热泵系统工程技术规范》《浅层地温能资源评价规范》等文件,以及出版了相关论文集进行支持、宣传。
虽然我国浅层地温能开发利用技术起步相对较低,但基于较高技术水平发展优势,获得了较快发展速度。
目前,我国已经超过30个省、市、区开展了浅层地温能开发项目,浅层地温能供暖制冷的单位超过3400多个,采用浅层地温能进行供暖制冷的建筑面积也超过了1.4亿(m 2)。
并且,随着热泵技术越来越完善,应用越来越广泛,浅层地温能开发利用效率将获得进一步提升。
2.影响浅层地温能开发利用因素分析(1)气候地质条件我国幅员辽阔,地大物博,地质气候等也是复杂多样。
在南方,浅层地热能主要用于夏季制冷,北方则主要用于冬季供暖。
地表热输入量要远小于地源热泵系统热输入量,地下水径流出现变化、地下温度上升,形成局部蓄热现象,地源热泵制冷效率将大受影响。
浅层地温能开发利用过程中环境地质问题与防治对策研究
区域治理环境治理与发展浅层地温能开发利用过程中环境地质问题与防治对策研究李超山东省煤田地质规划勘察研究院,山东 济南 271000摘要:随着我国社会经济快速发展,能源和资源短缺和匮乏问题也日益严重,浅层地温能作为一种可再生的绿色能源,其开发利用也越来越被重视。
我国的浅层地温能的开发利用起步较晚,技术在世界范围内属于中上水平,开发利用过程中可能引发一系列环境地质问题,需要采取有效防范措施,避免对地质环境产生危害。
关键词:浅层地温能 开发利用过程 环境地质问题 防治对策本篇文章从研究浅层地温能开发利用过程中碰到的环境地质问题入手,主要研究相关三个方面,首先阐述浅层地温能定义及目前国内外开发利用现状,其次分析浅层地温能开发利用过程中存在的环境地质问题,最后对这些问题给出相关的几点防治对策。
一、浅层地温能定义及目前国内外开发利用现状浅层地温能指的是世界范围能一种分布于地面表面以及浅范围内的热能,是一种通过地源热泵系统产生的可再生资源,用于为人类服务并且用于生活中的生产过程。
浅层地温能也是一种能够改善能源结构的本土能源。
我国的浅层地温能在我国的分布范围是比较分散并且分布范围比较广的,浅层地温能分布于我国不同的地质结构以及地质体中,并且涵盖的土地面积总体上来说比较广泛。
浅层地温能的开发利用可以有效推动国家经济可持续发展,在不同的国家,浅层地温能开发利用技术有着不同的发展特点,和发展现状。
到目前为止,浅层地温能开发利用技术以及地源热泵技术最高、市场发展潜力最大的是欧美的一些发达国家,比如美国、德国、奥地利、法国、加拿大、荷兰以及瑞典等国家。
世界范围内的地源热泵市场中,美国所生产并且使用的地源热泵机组的数量居于全球第一的位置,瑞典、瑞士和丹麦是使用地源热泵机组的比率最高的国家。
近年来很多发达国家都制定了相关的法律和规定来鼓励包括浅层地温能在内的开再生资源的开发和利用。
我国对于浅层地温能的研究开始于20世纪80年代,目前为止北京、天津、河北以及辽宁等省份都完成了相关浅层地温能的调查工作,全国多个省区都已建设了开发利用示范工程,并且在开发过程中使用了先进高效的地源热泵系统。
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浅层地热能开发利用存在的问题及对策
存在的问题
虽然浅层地热能应用发展很快,但由于地源泵技术在我国的应用时间不长,人们对它的认识和一些规程规范的不尽完善,使得地源热泵技术的全面推广与应用存在不同程度的问题,尤其是这一行业的多专业结合性,各专业的密切配合,合理利用地温资源,优化利用热泵技术仍然是今后工作的重点,应引起高度重视。
为此,需要聚集“地源热泵技术、水文地质工程地质勘察、监测与数字模拟和系统控制”等多专业的技术力量联合开展这一技
术的研发与应用。
首先是我国大部分地源热泵工程的审批、设计、施工和验收,以及后期的监测与管理的整套程序没有明确的管理部门。
目前,只有少数地方政府设立审批部门,如北京、沈阳等。
尤其是工程后期的管理与监测工作,尚无统一部门管理,因此,造成地源热泵工程运行后的时间里,不了解地源热泵系统是否节能与经济。
只有当整个系统完全停止工作时,才知道出了问题,这样导致人们对地源热泵技术的担心和疑虑,影响了新技术的推广应用。
其次是浅层地热能地质基础研究工作比较滞后。
“浅层地热能在我国起步并不晚,但现在发展已经滞后了。
一个主要的原因就是对浅层地热能没有进行详尽的研究。
”专家说,浅层地热能在国外发展依靠的是地质先行,而在我国,则是一些地质以外的行业(主要是热泵机组厂商)作为推动力量,有一部分人以为只要有了先进的热泵技术就可以进行浅层地热能的开发。
“事实上,热泵就如同矿山中常用的凿岩机,只是一个手段,尽管效率很高,但究竟可不可以采出矿石,最终还是需要地质工作来评价的。
”浅层地热能发展的好坏,取决于对地质条件的研究程度。
当前,我国即将迎来一个浅层地热能开发利用的高潮,需要有大量能够研究浅层地热能结构和换热效果的专业队伍,这样在设计的过程中才能更合
理地根据供暖面积来决定工程的施工方案。
另外,我国的地源热泵工程规模普遍比国外的大,国外大部分都集中在1万平方米以下,我国十几万平方米的工程很多,而且建设规模有越来越大的趋势,现在20~30万平方米的工程很多城市都有。
工程越大对地下环境的要求越高,尤其是大量地埋管换热器集中在一个地块,在城市里不但没有充足的地下空间,而且对地下环境的影响也很大。
有些工程把成百上千的地埋管换热器集中布置在一块地方,长期运行后,在中间部位的换热器的换热能力大大下降,从而影响整个地源热泵系统的效率,甚至导致系统的瘫痪。
对策
针对浅层地热能开发与利用过程中出现的一些问题,北京有关专家与学者提出了可持续开
发利用和保护浅层地热能资源的对策。
1、依靠科技进步和创新,提高浅层地热能利用技术水平。
地源热泵系统是地质环境、热泵系统、自动控制和暖通空调系统等多学科的有机结合。
需要加强暖通空调与水文地质工程地质人员的密切配合,做到每一部分都要与整体相协调,才能使整个系统达到经济、节能
与环保。
2、要贯彻落实科学发展观,坚持"在保护中开发,在开发中保护"的方针。
重视开发利用资源前环境影响评估工作,开展水源热泵适用区开发利用浅层地热能资源对环境影响的评估工作,重点评估因开发浅层地热能资源而造成新的地面沉降、水质污染和热污染等环境地
质问题,减少环境隐患,实现可持续发展。
3、以地质勘查评价为基础,查清资源家底。
科学开发利用浅层地热能资源,必须重视开发利用前期的资源调查评价工作,重点开展热泵相关土壤参数调查;研究浅层地热能资源和地下水之间的相互关系;进行热泵适用区划分,估算热泵适宜区浅层地热能资源量;制订切合实际的浅层地热能开发利用规划,将浅层地热能的开发利用纳入近期或远期规划建设
中。
4、加强相关技术研发,建立地温场长期监测系统,提高能源利用效率。
科学开发利用浅层地热能资源,必须坚持节约高效原则,加强浅层岩土热物性测试的研究;建立不同地层热物性数据库;开展不同换热方式地下传热模型的模拟试验;地埋管换热器提高效率的设计优化;高性能回填材料的研究等相关技术研发工作,使采用热泵系统开发利用浅层地热能资源的功效更高;建立地温场长期观测换热井及周围地层温度、水位、水质以及换热(换冷)情况,了解(监测)其变化规律,特别是地源井回灌能力和温度恢复情况;进行热源井井距试验,确定最佳井距数据;观测地下换热系统的实际换热(换冷)效果,测量地层热流值及热传导系数。
通过长期观测,为建设地源热泵系统工程的设计、勘察与施工管理部门提供可靠的科学的基础数据,使热泵系统不断完善、不断提高效率。