浅层地热能优点及缺点
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浅层地热能开发前景广阔来源:中国能源报只要在合理的前提下,开采浅层地热能,是不会引发地质灾害的,所以地质环境的监测必须要做。
与风能、太阳能等新能源一样,浅层地热能也已经在《可再生能源法》中被明确列入新能源所鼓励的发展范围,但在实际的推广利用中,所获得的关注却远远不如前者。
近期,国土资源部提出将在建筑领域大力开发浅层地热能,记者就相关问题采访了中国地质调查局浅层低温能研究与推广中心副主任李宁波。
浅层地热能助力节能减排中国能源报:同为新能源,风能、太阳能等早已为人们耳熟能详,但是提起地热能,尤其是浅层地热能,仍然有不少人感觉陌生。
在您看来,浅层地热能是一种怎样的能源?能不能对我国浅层地热能的开发利用状况做一个介绍?李宁波:浅层地热能是指地下200米以内土壤和地下水中所蕴藏的地温热能,采用热泵技术进行采集利用后,不仅可以供暖,还可以制冷。
和其他能源相比,浅层地热能具有分布广泛、可循环再生、储量巨大、可就近利用等优点,是一种清洁能源。
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,它的开发利用成为实现可持续发展的一个重要途径,而地源热泵技术无异于“雪中送炭”,使浅层地热能的利用和开发成为可能。
截至2009年6月,我国应用浅层地热能供暖制冷的建筑项目已经有2236个,建筑面积近8000万平方米,其中80%集中在京津冀辽等华北和东北南部地区。
目前沈阳、北京的开发利用是排在最前面的。
北京市有1800多万平方米的建筑利用浅层地热能供暖制冷,沈阳市超过 2000万平方米。
2008年,我国通过开发利用浅层地热能,实现二氧化碳减排1987万吨。
今后五年内,我国还会在建筑领域加大对地下200米以内浅层地热能的开发利用,进一步促进节能减排。
合理开采不会引发地质灾害中国能源报:目前主要是哪些因素影响了浅层地热能的推广利用?李宁波:首先因为地质条件的差异。
不是在任何条件下都可以应用浅层地热能,即使同一城市也不是所有的地质单元都适合采用,因此勘查评价力度还需要加大。
浅层地热能开发利用存在的问题与对策分析作者:鄂建朱明君杨露梅魏永耀陈明珠来源:《环境与发展》2020年第11期摘要:我国是能源消耗大国,尤其是近些年,国家经济迅速发展消耗了大量能源,因此,开发可再生清洁能源成了国家研究的重点,浅层地热能就是一种可再生清洁能源,使用过程中不会造成环境污染而且能够循环利用。
开发浅层地热能不仅可以改善国家能源紧缺现状,减少资源浪费,保护环境,还可以利用地下水资源与地下浅层低品位热能,但是浅层地热能开发中仍然存在一些问题需要解决。
关键词:浅层地热能;开发利用;问题;对策中图分类号:X382 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2020)11-0-02DOI:10.16647/15-1369/X.2020.11.099Analysis of problems and countermeasures in the development and utilization of shallow geothermal energyE Jian,Zhu Mingjun,Yang Lumei,Wei Yongyao,Chen Mingzhu(Jiangsu Provincial Institute of Geological Survey (Key Laboratory of Ground Fissure Geological Hazard,Ministry of Natural Resources),Nanjing Jiangsu 210018,China)Abstract:China is a big energy consuming country, especially in recent years, the rapid development of the national economy consumes a lot of energy.Therefore, the development of renewable clean energy has become the focus of national research.Shallow geothermal energy is a kind of renewable clean energy.The process will not cause environmental pollution and can be recycled.The development of shallow geothermal energy can not only improve the current state of the country’s energy shortage,reduce resource waste,and protect the environment, but it can also use groundwater resources and low-grade shallow underground heat.However,there are still some problems that need to be resolved in the development of shallow geothermal energy.Key words:Shallow geothermal energy;Development andutilization;Problems;Countermeasures我國浅层地热能开发利用起步于20世纪末,但发展速度快,截至2017年,地源热泵装机容量已经位居世界第一,实现供暖(制冷)建筑面积已经超过了5亿㎡。
浅层地热能供暖、制冷及综合利用方案产业结构改革是指通过调整产业结构,优化资源配置,提高产业效率,推动经济转型升级的一种改革方式。
本文将从产业结构改革的角度,提出一个浅层地热能供暖、制冷及综合利用方案。
一、实施背景当前,能源消耗和环境污染问题日益突出,传统燃煤供暖方式存在着燃煤污染、能源浪费等问题。
因此,推进清洁能源的利用,实现绿色低碳发展已成为当务之急。
二、工作原理浅层地热能供暖、制冷及综合利用是利用地下浅层地热能源进行供暖、制冷和其他能源利用的一种方式。
其工作原理主要包括以下几个步骤:1. 地热能采集:通过地下管道系统将地下浅层地热能采集到地面。
2. 能源转换:将采集到的地热能通过换热器转换为供暖或制冷所需的热能或冷能。
3. 能源利用:将转换后的热能或冷能通过管道输送到用户端进行供暖或制冷。
4. 综合利用:将未被完全利用的热能或冷能通过回收再利用等方式,进行综合利用,提高能源利用效率。
三、实施计划步骤1. 前期调研:对目标区域的地热资源进行调查和评估,确定可行性。
2. 设计规划:根据调研结果,制定供暖、制冷及综合利用的设计方案,包括地热能采集系统、能源转换设备、输送管道等。
3. 建设实施:按照设计方案进行设备采购、工程施工等实施工作。
4. 运营管理:建立完善的运营管理体系,包括设备运行监测、维护保养等。
5. 完善政策支持:制定相应的政策措施,推动浅层地热能供暖、制冷及综合利用的发展。
四、适用范围浅层地热能供暖、制冷及综合利用适用于地下地热资源较为丰富的地区,如地下水资源丰富的平原地区、温泉地区等。
五、创新要点1. 浅层地热能采集:采用先进的地下管道系统和地热能采集技术,提高地热能的采集效率。
2. 能源转换:采用高效的换热器和热泵等设备,提高能源转换效率。
3. 综合利用:通过回收再利用等方式,充分利用未被完全利用的热能或冷能,提高能源利用效率。
六、预期效果1. 环保效果:减少燃煤污染,降低温室气体排放,改善空气质量。
浅层地热能利用技术研究简介浅层地热能利用技术是一种利用浅层地壳热能的技术,在减轻全球气候变化和促进可再生能源利用方面具有重要作用。
本文将探讨浅层地热能利用技术在我们日常生活中的应用以及其优缺点。
浅层地热能概述浅层地热能指的是地球表层10-500米之间的热能资源,通常通过地源热泵(GSHP)技术进行利用。
GSHP技术使用地下热能进行供暖、制冷和热水加热,其通过地下热交换器中的导热液循环换热的原理,将地下热能转化为适合生活的温度。
GSHP技术的使用不仅可以降低家庭或建筑物的碳排放量,而且可以显著降低供暖和制冷成本。
此外,由于该技术可以完全使用自然能源,因此它在减少传统能源消耗和维持室内温度方面具有极高的可持续性。
浅层地热能利用技术在建筑业中的应用GSHP技术已经广泛应用于欧洲北部和北美地区,其中德国是其最大的市场之一。
由于欧盟的减排计划,以及消费者对环保和经济效益的日益重视,GSHP技术在全球范围内的部署也在迅速加速。
在近年来,GSHP技术也在中国大规模向市场推广。
GSHP系统可以用于新建房屋、商铺和办公室,也可以用于旧房屋的改造。
一般来说,使用GSHP技术的新建筑物会显著降低能量成本,并且可以在一定程度上降低建筑物对设备的依赖程度。
对于已经建成的建筑物,GSHP技术可以与传统供暖、制冷系统相结合使用,同时降低使用面积的成本。
此外,GSHP技术还可以通过地下热交换器提供热水供应,并且可以被用于游泳池或热水浴缸加热。
浅层地热能利用技术的优缺点浅层地热能利用技术的优点包括:1. 不依赖化石燃料:GSHP系统主要依赖地下热能,因此不需要使用化石燃料。
这不仅可以降低价格,而且可以减少碳排放,提高清洁能源比例。
2. 可持续性:地下热能是可以被再生的资源,使用GSHP技术意味着你不会用尽这些资源。
3. 适用性广泛:GSHP技术可以被应用于不同类型和规模的建筑物。
4. 维护成本低:GSHP系统的维护成本相对较低,长期来看可以降低能源费用和与其他供暖、制冷系统的维护成本。
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。
浅谈浅层地热资源摘要:近年来,我国对地热能的需求越来越多。
浅层地热能作为新能源,具有分布范围广、可重复利用、对环境无污染等优势。
文章从多方面介绍了浅层地热资源,包括浅层地热资源的含义、与地热资源的区别、开发利用方式、开发利用现状(以陕西省为例)及展望与不足。
为初步了解浅层地热资源的学者提供较为系统的介绍,同时指出当前浅层地热资源开发利用过程中存在的不足,为浅层地热资源开发利用指明方向。
关键词:浅层地热能;地源热泵;开发利用引言浅层地热能的合理开发利用可作为实现区域可持续发展的重要途径,但合理开发利用必须建立在对地热的资源量及其分布规律的合理评价基础上。
浅层地热能资源量的评价以研究区的适宜性分区为基础,不同地区浅层地热能开发利用条件不同,适宜性分区的方法和评价因子也不同。
1浅层地热资源概述浅层地热能资源(shallow geothermal resources)是指蕴藏在浅层岩土体、地下水、地表水中的地热资源(中华人民共和国建设部,2009)。
一般而言,浅层地热资源指具有开发利用价值的一般低于25℃的热能(龙西亭等,2016)。
考虑到浅层开发成本的经济型和施工难度,一般将浅层地热能的深度定义为地下200m以内,在寒冷地区深度可适当加深(刘瀚等,2013)。
浅层地热资源是一种新型的优质清洁能源,具有可再生、分布广,储量大、清洁环保、经济实惠、安全性高、可用性强的特点(窦克林,2010)。
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资源量为每年2.87×1020J,相当于95亿吨标准煤。
每年浅层地热资源可利用资源量为2.89×1012KW·h,相当于3.56亿吨标准煤。
扣除开发消耗电量,每年可节能2.02×1012KW·h,相当于2.48亿吨,减少二氧化碳排放量6.52亿吨(王秉忱,2011)。
在国家越来越重视环境问题的今天,在“铁腕治霾”的政策压力下,这种新兴的绿色资源备受瞩目。
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。
新型绿色清洁能源——浅层地温能随着科学技术的发展,人们认识自然、改造自然能力的不断提高,一些新兴领域、新兴资源不断为人们所开发、所利用。
浅层地温能便是近年来兴起的新类型资源,是新型的绿色清洁能源,前景广阔,大有可为。
一、浅层地温能基本概念浅层地温能也称浅层地热能。
是指地表以下一定深度范围内(一般在地下 200 m 深范围),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。
浅层地温能是地热资源的一部分,可称为特殊的能源资源。
其主要特点同太阳能、风能等能源一样,不产生二氧化碳及热岛效应,清洁环保,不产生室内外环境污染,是典型的“气候友好技术”和“绿色经济”。
浅层地温能的能量,主要来源于太阳辐射与地球固有的地热增温极效应:一方面吸收来自太阳的热辐射,另一方面蓄积来自地球内部的热逸散,因而是一种近乎可无限开发的可再生清洁能源。
地球表面是一座巨大的天然太阳能集热器和储热库,通过分布在地球表面的岩体(地表裸露基岩)、土体(地表耕作层与风化层)和水体(包括地表水和浅层地下水)来吸收和储集太阳热能为地热能。
地球浅表的岩土体、地下水、地表水是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能量,该能量是人类利用量的五百多倍。
据计算,浅层地温能的能量,到达地球表面的太阳能,相当于全世界能源消耗量的2000倍以上。
浅层地温能资源的开发利用只通过消耗少量的电能,就能够从浅层岩土体、地下水中提取大量的热量或冷量,每消耗1kW的电能,用户可得到4kW以上的热量和6kW以上的冷量,即制热工况下能效比为4.0以上,制冷工况下能效比达到6.0以上。
利用过程无燃烧,不消耗化石资源,不向外界排放二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和粉尘的排放,不会造成环境污染,环境效益非常显著。
浅层地温能利用示范项目:全国首个地质科技园——贵州地质科技园二、浅层地温能开发技术浅层地温能的开采、利用条件主要受气候、地形、地貌、岩石、构造、地表水与地下水及城镇分布等因素的控制和影响。
浅层地热能供暖、制冷及综合利用方案产业结构改革是指通过调整和优化产业结构,提高经济效益和资源利用效率,实现经济发展方式的转变。
浅层地热能供暖、制冷及综合利用是一种新型的能源利用方式,可以有效地提高能源利用效率,降低能源消耗,实现可持续发展。
本文将从产业结构改革的角度,探讨浅层地热能供暖、制冷及综合利用方案。
一、实施背景目前,我国能源消耗量大、能源利用效率低的问题日益突出,传统的供暖、制冷方式存在能源浪费、环境污染等问题。
而浅层地热能是一种可再生、清洁的能源,具有丰富的储量和广泛的分布,可以替代传统的能源供暖、制冷方式。
因此,推广浅层地热能供暖、制冷及综合利用方案,对于促进能源结构调整,实现产业结构改革具有重要意义。
二、工作原理浅层地热能供暖、制冷及综合利用是利用地下浅层地热能资源,通过地热泵系统实现能源的转换和利用。
其工作原理如下:1. 采集地热能:通过地下浅层地热能采集系统,将地下的热能转移到地热泵系统中。
2. 能源转换:地热泵系统利用地热能进行能源转换,将低温的地热能转化为高温的供暖、制冷能源。
3. 能源利用:高温的供暖、制冷能源通过传输系统传送到建筑物中,实现供暖、制冷的目的。
三、实施计划步骤1. 资源调研:对目标区域的地热资源进行调研和评估,确定地热能供暖、制冷及综合利用的可行性。
2. 设计规划:根据目标区域的能源需求和地热资源分布情况,制定相应的供暖、制冷系统设计方案。
3. 建设设施:根据设计方案,建设地热能采集系统、地热泵系统和供暖、制冷传输系统等设施。
4. 运行管理:建设完成后,进行运行管理,保障系统的正常运行和供暖、制冷效果。
5. 评估改进:根据实际运行情况,评估系统的效果和经济效益,并进行改进和优化。
四、适用范围浅层地热能供暖、制冷及综合利用方案适用于城市、乡村和工业园区等各类建筑物和区域。
特别是在北方寒冷地区,浅层地热能供暖、制冷及综合利用可以替代传统的煤炭、天然气等能源供暖方式,减少能源消耗和环境污染。
浅层地热能供暖原理解析浅层地热能供暖是一种新兴的供暖方式,它利用地下浅层地壳中储存的热能来提供建筑物的供暖和热水需求。
与传统的燃煤、燃气或电力供暖相比,浅层地热能供暖具有环保、节能、可持续等优势。
本文将从多个方面对浅层地热能供暖的原理进行解析。
首先,我们来了解浅层地热能供暖的原理。
浅层地热能供暖利用地下浅层地温能储存的热能,通过地源热泵系统将地下的低温热能提升至建筑物需要的温度,并通过供暖设备向建筑物内部供热。
地源热泵系统是浅层地热能供暖的核心组成部分,它由地源热泵、水循环系统和热交换器等组件组成。
地源热泵利用压缩机和换热器等工作原理,将地下的低温热能提取到建筑物内,并利用压缩机将其压缩升温,再通过热交换器将热能传递给供暖设备,从而实现供暖。
其次,我们来讨论浅层地热能供暖的优势和局限性。
首先,浅层地热能供暖具有环保、节能的优势。
由于利用地下储存的热能,浅层地热能供暖不需要燃煤、燃气等传统能源,减少了二氧化碳等温室气体的排放,对环境友好。
同时,浅层地热能供暖的能耗较低,相比较传统供暖方式,可以节约能源。
其次,浅层地热能供暖具有稳定的供热效果。
由于地下地温变化较小,浅层地热能供暖可以实现稳定的供热效果,不会受外部气候影响而发生大幅波动。
然而,浅层地热能供暖也存在一些局限性。
首先,浅层地热能供暖需要较大的土地面积。
地下热能的获取需要通过埋设地源热泵系统的地下管网,因此需要充足的土地面积。
其次,浅层地热能供暖的投资成本较高。
与传统供暖方式相比,浅层地热能供暖需要投入较多的设备和施工成本,因此初期投资较高。
此外,地下热能的获取效率可能受地质条件的影响,不同地区的适用性有所差异。
综上所述,浅层地热能供暖是一种环保、节能、稳定的供暖方式。
虽然存在一定的局限性,但其优势仍然使其成为未来供暖领域的重要发展方向。
随着技术的不断发展和成熟,浅层地热能供暖有望在未来得到更广泛的应用,为人们提供更加舒适和健康的室内环境。
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。
浅层地热能开发利用及影响研究作者:李晚楠高海峰刘浩东来源:《西部资源》2023年第04期[关键词]开发利用;浅层地热能;管理当前,浅层地热能主要应用在供暖和制冷环节,由于使用过程中不会产生污染物,国家越来越重视对浅层地热能的开发。
本文主要探讨马鞍山市博望区的浅层地热能开发利用工作。
1. 浅层地热能开发利用的主要特点浅地层的热能主要指地表层200m深度范围的热能源,该能源的形成主要是由于地球梯度温度提升以及太阳辐射。
浅层地热能资源具有着温度适宜、常年温度恒定、可再生以及可循环利用等特点,具有较高的开发利用价值,当前的浅层地热能储量十分丰富,为开发利用提供更多可能[1]。
2. 工作区的热响应测试本次研究的浅层地热能开发项目为马鞍山市博望区浅层地热能开发利用工程,结合项目设计要求,本工程在现场的工作区开展热响应测试,共设置三个测试孔,热响应测试目的是对开发地区的浅层地热能储量进行评价了解,以便提出有效的开发利用意见,具体测试包括以下两个步骤。
2.1进行热响应测试孔的合理布置测试孔布置数量为3个,在成孔过程中采用钻探取芯方式,总进尺距离达到300 m,三个孔都分别下入管长为100 m,埋管深度为98 m,管直径为25 mm 的单U 形式HDPE管,三个孔号分别为DR01、DR02以及DR03,DR01和DR03号孔先进行热响应测试,时间为2017年5~6月,DR02号孔后进行热响应测试,时间为2018年5月。
整体热响应测试的方案为:测试岩土体的初始温度、进行3kW的稳定热流测试、进行6kW 的稳定热流测试、开展冬季7℃的稳定工况测试。
DR01号孔主要进行了岩土体初始温度测试、3kW和6 kW的稳定热流测试,测试工作中孔深设定为100 m,埋管形式为单U,埋管直径为25 mm,埋管深度为98 m;与DR01号孔相比,DR02号孔额外增加了冬季7℃的稳定工况测试工作,测试工作中孔深设定为100 m,埋管形式为单U,埋管直径为25 mm,埋管深度为98 m;DR03号孔开展的热响应测试与DR02号孔相同,具体包括冬季7℃的稳定工况测试、岩土体初始温度测试、3 kW和6 kW的稳定热流测试,测试中的孔深同样为100 m,埋管形式为单U,埋管直径为25 mm。
夏热冬暖地区应用浅层地热能供热制冷的必要性与优势解决环境污染和能源危机问题是当今全人类的共同课题。
在中国能源消耗中,建筑耗能的比例相当高,中国传统的空调系统,北方一般以燃煤锅炉解决冬季取暖问题,南方以自来水或环境空气为冷源的制冷机组解决夏季制冷问题。
根据近年的统计,我暖和空调的能耗占建筑总能耗的55%,建筑能耗是相同气候条件发达国家的2-3倍。
建设部提出,我国新建建筑全面执行节能标准,建筑能耗减少50%。
近年来,空调负荷增长迅速,炎夏季节多数电网高峰负荷约有1/3用于空调制冷,使许多地区用电高度紧,拉闸限电频繁。
目前,中国房间空调器和单元式空调机的产量已达世界第一,中国建筑业发展迅速,每年城市新增8-9亿平方米的住宅建筑和公共建筑,随着经济发展和人民生活水平提高,建筑耗能逐年大幅度上升。
如2004年广西的建筑能耗已经超过全社会总能耗的20%,夏季空调高峰负荷已相当于在建的龙滩水电站540万千瓦的满负荷出力。
如果不加控制,广西2010年的建筑能耗将比2004增加1倍,空调高峰负荷将近2个龙滩电站的满负荷出力,需要增加电力建设投资数百亿元。
而目前美国每年安装约4万套地源热泵系统,这个规模意味着每年可以节约8.79×1011瓦的能量,相当于162个龙滩水电站。
1.夏热冬暖地区对供热制冷需求的特点1.1生活热水夏热冬暖地区地处亚热带,气候潮湿、冬季气温变化大(有时10℃以下数天后又突然转暖为20℃左右)、夏季炎热,因此,热水洗澡天数占全年80%以上。
长期以来,各种热水锅炉和家庭热水器为南方人解决生活热水问题,既有其便利之处,又有各方面不足和局限。
燃煤锅炉成本低,但污染严重,一些城市已下文禁止使用燃煤锅炉要求改用燃油锅炉,但随着燃油价格的不断上涨,很多宾馆难以承受其运行成本;一些小型宾馆采用燃气热水器,但其安全性令人担忧,出现煤气中毒造成人员伤亡的事故时有发生;采用太阳能+电热辅助的形式,许多单位上了系统但在冬季却停止了使用,问题的焦点是,夏季气温高时热水用量少,此时太阳能提供的热水充足有余,到了深秋、冬季、早春季节气候寒凉,太照弱,热水温度不够,特别是每年的1、2、3月气候寒冷潮湿,阴雨连绵,而此时是需要热水量最多的时期,太阳能几乎不起作用,却只能以电加热为主,但其耗电很大,经济上让大家难以承受。
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。
我国浅层地热能开发利用浅析作者:周洁地热能是地球内部贮存的热能,它包括地球深层由地球本身放射性元素衰变产生的热能——深层地热能及地球浅层由接收太阳能而产生的热能——浅层地热能。
前者以地下热水和水蒸气的形式出现,温度较高,主要用于发电、供暖等生产生活目的,其技术已基本成熟,欧美国家有很多用于发电,我国则多用来直接供热。
这种地热能品位较高,但受地理环境及开采技术与成本的影响因而受限较大;后者由太阳能转换而来,蕴藏在地球表面浅层的土壤中,温度比较稳定,冬季温度略高于当地平均气温30C~50C,夏季比室温低。
其开发成本和技术相对也低,且不受地理环境的影响,特别适合于建筑物的供暖与制冷,因而受到了暖通空调及节能行业越来越多的关注。
浅层地热能的利用,主要是通过热泵技术的热交换方式,冬季将赋存于地层中的低位热源转化为可以利用的高位热源,为建筑物供热:夏季根据同一原理为建筑物制冷。
由于地下温度十分稳定且很接近房屋居住所需的温度,因此,相对于燃煤、燃油的供暖供冷系统,以大地为提取热量或排放热量的热源热泵能耗大幅度,同时还减少了燃烧产物的排放和制冷剂如氟利昂的用量,对保护环境十分有利。
目前,浅层地热能开采利用的经济深度一般小于200m。
一、世界地源热泵技术与浅层地热能应用发展趋势“热泵”的概念是由瑞士人于1912年提出的,按其冷热源的性质分为空气源热泵和地源热泵两大类。
用于浅层地热能开发利用的热泵系统被统称为“地源热泵系统”。
至2005年,世界上33个国家已安装了130万台地源热泵装置,总装机157231MWt,是2000年的2.98倍,每年增长24.4%,占世界地热直接利用总装机容量的56.5%,已是地热供暖(14.9%)的3.8倍。
从地源热泵利用的能量看,2005年达到24076GWh,是2000年的3.72倍,每年增k30%。
据不完全统计,目前地源热泵装机容最最多的国家依次是:美国、瑞典、德国、瑞七、加拿大、澳大利亚。
浅层地热能优点及缺点
地热能〔GeothermalEnergy〕是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是引致火山爆发及地震的能量。
地球内部的温度高达7000℃,而在80至100公英里的深度处,温度会降至650至1200℃。
今天为大家精心准备了浅层地热能优点及缺点,希望对大家有所帮助!
浅层地热能优点及缺点
地热资源按温度分为高温地热,温度高于150℃;中温地热,温度在90~150℃;低温地热,温度低于90℃。
从总量上看,我国主要以中低温地热资源为主,而且地热资源按储存形式分为蒸汽型热水型、地压型、熔岩型、干热岩型。
在20~50℃的环境下,可以进行沐浴、水产养殖、饲养牲畜、土壤加温、脱水加工。
在50~100℃的温度条件下,可以进行温室供暖、家用热水、工业干燥
在100~150℃的温度条件下,可以进行供暖、制冷、双循环发电、制造罐头食品、脱水加工、回收盐类。
在100~200℃的温度条件下,可以进行双循环发电、制冷、工业干燥、工业热加工。
在200~400℃的温度条件下,可以直接发电。
地热能直接用于采暖、供热和供热水、温泉养生是仅次地热发电的地热利用方式。
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源的即可供热又可制冷的高效节能空调系统。
地源热泵通过输入少量的高品位能源,实现低温位热能向高温位转移。
优点:可再生;分布广泛;蕴藏量丰富;单位成本低;建造地热厂时间短且容易
缺点:资金投资大;受地域限制;热效率低,有30%的地热能用来推动涡轮发电机;所流出的热水含有很高的矿物质;一些有毒气体会随着热气,而喷入空气中,造成空气污染。
浅层地热能优点及缺点
如今随着人们对环境保护意识的提高,人们在选择发电的资源时都会选择利用自然资源,比如太阳能、风能、水能等等。
而如今太阳能得到了人们的充分利用,比如太阳能发电,当然除了这些自然资源之外,还有地热能等等,有很多朋友对地热能并不是特别的了解,对地热能发电也不是很了解,针对这些问题,下面小编一起来了解下地热发电。
地热能发电的原理介绍
狭义的地热能指地球内部蕴藏的能量,来源于太阳;广义的地热能指:是来自地球深处的可再生热能,它起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。
英文名称是geothermalenergy。
地热资源按温度分为高温地热,温度高于150℃;中温地热,温度在90~150℃;低温地热,温度低于90℃。
从总量上看,我国主要以中低温地热资源为主,而且地热资源按储存形式分为蒸汽型热水型、地压型、熔岩型、干热岩型。
地热发电的优缺点分析
地热发电优点
可再生;分布广泛;蕴藏量丰富;单位成本低;建造地热厂时间短且容易
地热发电缺点
资金投资大;受地域限制;热效率低,有30%的地热能用来推动涡轮发电机;所流出的热水含有很高的矿物质;一些有毒气体会随着热气,而喷入空气中,造成空气污染。
地热发电的作用
在20~50℃的环境下,可以进行沐浴、水产养殖、饲养牲畜、土壤加温、脱水加工。
在50~100℃的温度条件下,可以进行温室供暖、家用热水、工业干燥
在100~150℃的温度条件下,可以进行供暖、制冷、双循环发电、制造罐头食品、脱水加工、回收盐类。
在100~200℃的温度条件下,可以进行双循环发电、制冷、工业干燥、工业热加工。
在200~400℃的温度条件下,可以直接发电。
地热能直接用于采暖、供热和供热水、温泉养生是仅次地热发电的地热利用方式。
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源的即可供热又可制冷的高效节能空调系统。
地源热泵通过输入少量的高品位能源,实现低温位热能向高温位转移。
通过以上小编总结归纳的内容,我们了解到了地热发电的优缺点和利用,相信通过以上的介绍,大家对地热发电有了进一步的了解。
我们国家地大物博,自然资源种类丰富,但如果人类一味地破坏自然,生态恶化,不仅会危害到自然资源,而且对于我们人类自己也有非常大的危害,所以我们要保护环境,保护自然。
真心的希望以上内容对大家有一定的帮助。
浅层地热能优点及缺点
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CO2、SOX、NOx、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。