浅层地热能的特点
浅层地热能简介
我国浅层地热能适宜性评价简介
• 概述 • 国内发展现状 • 热泵技术及适宜性评价的理论方法 • 层次分析法 • 结论
概述
• 浅层地热能是地球热能的重要组成部分，温度稳 定且分布广泛，是一种清洁的可再生资源，开发 利用前景较好。适宜性评价是开发利用浅层地热 能重要的环节，本文中浅层地热能适宜性评价在 确定评价因子的基础上分为计算与作图两个步骤， 其中计算包括确定权重体系与确定评分体系两部 分。本文采用层次分析法(AHP)确定适宜性评价 中各要素的权重，评分体系则通过专家的综合打 分来确定，最后将各要素权重与其相应的评分相 乘相加得出最终的综合评分，依据综合评分进行 浅层地热能适宜性分区。
地下水源热泵适宜性评价层次结构图
土壤源热泵系统
• 影响土壤源热泵建设的因素很多，本文根 据我国目前的实际情况，初步确立了土壤 源热泵适宜性分区的评价因子为:潜水水位 埋深、第四系厚度、含水岩组介质类型、 潜水(承压)含水岩组水质、综合热传导系数、 平均比热容、地形地貌、地质灾害类型分 布以及水源地保护区范围分布共10个
地下水源热泵系统
• 地下水源热泵系统是以地下水作为冷热介 质，在冬季利用热泵吸收其热量向建筑物 供暖，在夏季热泵将吸收到的热量向其排 放，实现对建筑物制冷。
• 地下水源热泵系统是由水源系统、热泵机 组和末端系统三部分组成 。
• 图中抽水井用于抽取地下水及释放热量;回 灌井用于地下水回灌;热泵主机用于提取热 量;风机盘管用于向建筑物制冷、供热。
国内发展现状
• 伴随着20世纪70年代世界石油危机而掀起的地热新能源开 发，在30多年的发展历程中又发现了新的亮点，那就是利 用浅层地热能的地源热泵开发技术。近10余年来，世界利 用热泵技术的潮流给我们指引出一条光明大道，地源热泵 史无前例的高效率和高环保效益，也必将在我国有巨大的 发展前景。
地热能的开发与利用现状及前景分析
地热能的开发与利用现状及前景分析地热能作为一种可再生能源，在可持续发展的背景下备受关注。
本文将对地热能的开发与利用现状进行分析，并展望其未来的发展前景。
一、地热能的开发现状地热能是指地球内部的热能，包括地表热能和地热水能。
目前，地热能的开发主要集中在以下几个方面：1. 浅层地热能利用浅层地热能主要指地下500米以内的热能。
这种能源利用的方式主要是利用地热泵，将地下的热能通过换热器传递到建筑物内部供暖或供应热水。
这种利用方式具有环保、节能的特点，已经在一些地区得到了广泛应用。
2. 深层地热能利用深层地热能主要指地下500米以上的热能。
这种能源利用的方式主要是通过开采地热水或地热蒸汽，将其转化为电力或直接供热。
深层地热能利用的主要技术包括地热发电和地热供热。
目前，全球范围内已经建立了多个地热发电站和地热供热系统，为当地提供清洁能源。
二、地热能的利用现状地热能的开发利用在全球范围内都有着广泛的应用。
以下是地热能利用的几个典型案例：1. 冰岛冰岛是一个地热资源非常丰富的国家，约有25%的能源来自于地热能。
冰岛通过建立多个地热发电站和地热供热系统，大大减少了对化石燃料的依赖，实现了清洁能源的利用。
2. 菲律宾菲律宾地处于环太平洋地震带，地热资源较为丰富。
菲律宾利用地热能发电的技术已经相当成熟，是全球领先的地热能开发利用国家之一。
3. 中国中国地域广阔，地热资源分布广泛。
中国目前已经建立了多个地热发电站和地热供热系统，地热能的利用率逐渐提高。
三、地热能的前景分析地热能作为一种清洁、可再生的能源，具备巨大的潜力。
未来地热能的开发利用将面临以下几个发展趋势：1. 技术创新地热能开发利用的技术正在不断创新和改进。
新型地热发电技术的研发，如增强型地热系统和超临界二氧化碳地热发电技术等，将进一步提高地热能的开发利用效率。
2. 规模化应用地热能的规模化应用能够降低成本、提高效益。
未来，随着地热能技术的成熟和市场的扩大，地热能的规模化应用将得到进一步推广。
浅层地能(热)的开发与利用
浅层地能（热）的开发与利用执笔人程韧摘要浅层地能（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、浅层地能（热）是新能源大家族中最为现实的能源（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。
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。
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。
2022年咨询工程继续教育-新能源专业-地热能
满分满分一、单选题【本题型共2道题】1.可再生能源发展“十二五”规划提出要合理开发利用地热能，到2015年，各类地热能开发利用总量达到（）万吨标准煤。
A．800B．1500C．2000D．5000正确答案：[B]用户答案：[B] 得分：10.002.2013年1月10日，国家能源局、财政部、国土资源部、住房和城乡建设部联合发布《关于促进地热能开发利用的指导意见》，在可再生能源发展“十二五”规划的基础上又提出了地热能年利用量达到（）万t标准煤。
A．1500B．2000C．3500D．5000正确答案：[B]用户答案：[B] 得分：10.00二、多选题【本题型共2道题】1.我国中低温地热带广泛地分布在：（）。
A．高原地区B．平原地区C．丘陵地区D．东南沿海地区E．内陆沉积盆地正确答案：[BCE]用户答案：[BCE] 得分：20.002.相对于常规地热，浅层地热能具有（）开发利用价值大等特点。
A．分布广泛B．储存量巨大C．可迅速再生D．循环利用E．提取方便正确答案：[ABCDE]用户答案：[ABCDE] 得分：20.00三、判断题【本题型共2道题】1.地热资源的热能一部分来源于地球深处的高温熔融体和放射性元素衰变所产生的热，另一部分来源于近地表吸收太阳辐射的低温热能。
Y．对N．错正确答案：[Y]用户答案：[Y] 得分：20.002.我国地热资源潜力巨大，以高温地热资源为主，中低温地热资源十分有限。
Y．对N．错正确答案：[N]用户答案：[N] 得分：20.00一、单选题【本题型共2道题】1.可再生能源发展“十二五”规划提出要合理开发利用地热能，到2015年，各类地热能开发利用总量达到（）万吨标准煤。
A．800B．1500C．2000D．5000正确答案：[B]用户答案：[B] 得分：10.002.2013年1月10日，国家能源局、财政部、国土资源部、住房和城乡建设部联合发布《关于促进地热能开发利用的指导意见》，在可再生能源发展“十二五”规划的基础上又提出了地热能年利用量达到（）万t标准煤。
浅层地热能和中深层地热能
浅层地热能和中深层地热能都是地热资源的一部分，具有不同的特点和利用方式。
浅层地热能通常指地表以下一定深度范围内的地热资源，通常为几十至几百米深度。
这种地热能通常是通过利用地下温度较低的资源，如地下水、土壤等，进行采暖、制冷、发电等方面的利用。
浅层地热能的开发利用成本较低，但输出能量较小。
中深层地热能则是指深度在200米至3000米之间的地热资源。
这种地热能的特点是温度较高，通常在50℃至150℃之间，可以通过热水、高温蒸汽等方式进行开发利用。
中深层地热能的利用范围较广，包括采暖、制冷、发电、旅游景区供能等领域。
同时，中深层地热能还具有稳定、连续、利用效率高等优势。
在实际开发利用中，浅层地热能和中深层地热能各有其适用的条件和领域。
对于温度要求不高、利用规模较小的场合，浅层地热能可能更为适合；而对于需要高温能源的场合，中深层地热能则更具优势。
同时，由于地热资源的分布具有地域性特点，不同地区的地热能开发利用条件也会有所不同。
因此，在实际应用中需要根据具体情况进行选择和评估。
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。
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---本文出自华誉能源总裁张军的新书《地热能、余热能与热泵技术》第2.2章节
浅层地热能的特点与意义
浅层地热能接近常温，品位较低，需要通过热泵技术将其品位提升后
加以利用。
浅层地热能既可以作为热泵的低温热源用于供热，也可以作为
热泵的冷却源用于制冷。
通过热泵技术将浅层地热能用于建筑的供热和制
冷具有很多优势，同时也存在很多需要注意的问题。
※浅层地热能的优势
（1）分布广泛。
浅层地热能在地球表层以下接近均匀分布，到处都有，从地下水、地下土壤和江河湖海等地表水中都能采集到浅层地热能，可以根据项目的条件在周边就近提取和利用，不需要大规模的集中开采和远距离输送，不需要大规模一次性投资建设。
（2）储量巨大。
据测算，我国近百米内的土壤每年可采集的浅层地热能是我国目前发电装机容量4×108kW的3750倍，而百米以内地下水每年可采集的浅层地热能也有2×108kW。
（3）稳定持续。
浅层地热能是一种温差势能，其温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源。
（4）清洁环保。
浅层地热能作为一种清洁的可再生能源，主要通过热泵技
术进行采集利用。
利用浅层地热能不会像利用化石燃料那样排放大量的CO
2、SO
X
、
NO
x
、粉尘等燃烧产物，对环境造成严重污染，引起温室效应、酸雨、土地沙漠化等问题。
因此，开发利用清洁无污染的浅层地热能资源已是社会发展的必然趋势。
※浅层地热能的不足
（1）浅层地热能是一种品位很低的能源，不能作为独立的能源使用，必须借助热泵才能利用，运行时需要消耗一部分高品位能源，主要是电能。
同时，浅
层地热能的有效利用是一项系统工程，涉及能量的采集、提升、释放等三部分。
如果应用条件不合适、设计施工不合理、产品性能不合格或者运行管理不到位，都有可能造成投资过大或者运行成本过高，使用户的经济负担过重，不利于浅层地热能的推广应用。
（2）浅层地热能的采集受所在地水文地质条件的影响较大。
尽管浅层地热能理论上均匀分布于地球表层以下，存在于地下水、地下土壤和江河湖海等地表水中。
但实际应用中，在不同的水文地质条件下利用浅层地热能的成本差异是相当大的。
对于利用地下水的情况，必须考虑到使用地的水文地质条件，确保可以通过打井获得充足的地下水资源，同时还要保证地下水在被提取温度之后可以顺利回灌至地下。
在无法得到充足的地下水源或地下水很难回灌的地区，可以采取在地下埋设换热管的方式取代地下水井。
这种方法适用于土壤层或细沙层较厚的地区，在以岩石层或卵石层为主的地区使用会因钻孔成本过高而使投资大幅度增加。
（3）浅层地热能的采集受到场地的限制。
采集浅层地热能最常用的方式是地下水井方式和地埋管方式，这两种方式都需要较大的场地。
现在城市中建筑的密度越来越大，建筑周边的空地越来越少，这使得利用地下水方式或地埋管方式采集浅层地热能变得十分困难，尤其是地埋管方式，在城市中心地区已经很难实施。