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地源熱泵技術支撐——地熱能發展總結和展望

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瀏覽:- 發布日期:2017-08-02 10:05:38【

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地熱能使用,包括發電和熱利用兩個方面,技術比較成熟。 直接利用地熱熱利用和地源熱泵,包括地熱水,制冷等已在發達國家得到廣泛應用,近五年來,世界地熱能熱利用年均增長約13%。

 

地熱能采用主要形式

 

地球是一個巨大的熱儲層,W HICH是由地殼,地幔和內核的。 我們知道地下溫度越高,地熱能就是地球的內部儲備。 將地球表面降溫至正常梯度,每1000米增加25-30℃,地下約40公里的溫度可達1200℃,地球中心溫度可達6000℃。

由于結構上的原因,地球的熱流量分布的表面是凹凸不平的,從而形成了地熱ANO 馬利,如果有蓋,水庫,熱導率,水和其它地質條件,可以是地熱資源的開發和利用。 所謂的地熱資源就是將水作為熱帶熱水的中水到水面。 中國許多地方都有溫泉,著名的小唐山溫泉是其中之一。 目前北京地區已經研究了地熱資源勘探40年,數千米的地下鉆井手段可以熱,溫泉被帶到地表,這是地熱資源的開發。

目前以地熱能的使用方式如下:

地熱發電地熱發電是地熱利用重要的方式。 高溫地熱液應首先用于發電。 地熱發電和火力發電的原理是一樣的,是利用蒸汽輪機中的蒸汽熱量轉化成機械能,然后驅動電機發電。 不同之處在于,地熱發電不像大型鍋爐,也不像燃油消耗,所使用的能源是地熱能。 地熱發電過程中,首先將地下熱能轉化為機械能,再將機械能轉化為能量過程。 要使用地下熱源,首先需要有加熱體到地下的地熱。 目前可以用于地熱發電廠的加熱介質,主要是地下天然蒸汽和熱水。 根據加熱介質類型,不同地熱發電的溫度,壓力等特點可分為蒸汽式地熱發電和熱水地熱發電兩大類。

地熱采暖將直接用于加熱,加熱和熱水僅次于地熱發電地熱使用。 因為這個用法是簡單,經濟,受到國家的關注,特別是在西方國家的高山地區。 冰島是全球世界上豐富的地熱資源,共有250個地熱區,巨大的能源儲備,如全部使用,每年產生8000億度以上的電力。 冰島早在1928年在首都雷克雅未克建成世界上一個地熱采暖系統,該系統今天發展非常完善,每小時從地面上抽取774080攝氏度的熱水,為全市11萬居民使用。 納西維里亞地熱發電廠共有三臺發電機組,總裝機容量達9萬千瓦,熱水產能達到每秒1100升。 目前,85%的冰島居民使用地熱采暖,雷克雅未克的首都都采用地熱。 國家因為沒有高煙囪,冰島首都被譽為世界上干凈的煙草城市。 另外,使用地熱供應給工廠,如用熱干燥谷物和食品,用于生產硅藻土,木材,紙張,皮革,紡織品,葡萄酒,糖等生產工藝的熱源是有希望的。 世界上兩大的地熱植物是冰島硅藻和新西蘭的紙漿加工廠。 中國地熱采暖發展的使用也非常迅速,在北京和天津地區已經成為常見的地熱利用方式。

在農業中的應用地熱農業地熱是非常 廣闊的。 使用適宜的溫水地熱水灌溉,可能過早的作物產量; 地熱水魚,在28℃的水溫下養殖魚類可以加快提高魚類的生產率; 地熱溫室,無菌體,物種蔬菜和花卉; 將沼氣池用于沼氣池,提高生物沼氣的生產。 地熱能直接用于農業在中國越來越普遍,北京,天津,西藏,云南等 地都建在不同大小的地熱溫室。 有發展水產養殖的地熱努力,如培養細菌,養殖非洲鯉魚,鰻魚,羅非魚,羅氏等。

醫療領域的地熱地熱地熱應用前景看好,目前熱礦泉水被認為是寶貴的資源,世界非常珍視。 由于地熱水從深層地下提取到地面,除了高溫外,經常含有一些特殊的化學成分,使其具有一定的醫療效果。 如含有碳酸的礦泉水飲用,可調節胃酸,平衡人體的pH; 鐵礦泉水飲用后,可以治療缺鐵性貧血; 氫彈簧,硫磺水,氫浴浴可以治療神經衰弱和關節炎,皮膚疾病由于溫泉的醫療功能和溫泉的特殊地質和地貌條件,溫泉常常成為旅游景點,吸引休養人員和游客。 在日本有超過1500個水療中心,每年有1億人吸引他們的療養院。 中國使用地熱病長期的歷史和許多溫泉含有各種礦物質,因此充分發揮地熱實踐的作用,水療行業的發展非常有希望。

 

國際地熱能源利用

 

歷史現代地熱的亮點是發電。 自1904年以來,意大利自從拉德魯洛地熱田建力以來,世界一座地熱試驗設備,由于地質勘探有限的條件,發展初期緩慢,到了70年后,美國,日本是為了惠及人民,新的西蘭等國家以地熱發電為重的新能源發展,其次是一批發展中國家也開始趕上,從菲律賓,墨西哥,印度尼西亞等國家背后的勢頭中獲得了巨大的發展。 截至1997年,全球地熱能裝機總量已達746萬千瓦。

 

世界地熱發電歷史數據

研究發展中世界地熱大會2005年的數據,全球24個國家建立了一個地熱發電廠,美國五十五個國家(2564兆瓦),菲律賓,墨西哥,印度尼西亞和意大利的地熱裝機容量。 菲律賓地熱發電占全國電力供應的21%。 全球火電裝機容量已達8900兆瓦,年發電量568億千瓦時。 然而近年來,地熱發電增長并不快,其中一個重要原因是發電機組的成本高昂。

全球直接利用低溫地熱資源發展迅速,過去30年平均年增長率約為10%。 特別是使用地熱水采暖,無煤,無污染,可以冷熱水晝夜保持室溫恒定舒適。 地熱采暖雖然初期投資很高,但總成本只相當于燃煤鍋爐供暖1/4,不僅節約能源,交通運輸,土地等,而且大大改善了大氣環境,經濟社會效益非常明顯種類理想的加熱能量。 世界各國非常關心地熱采暖,日本,冰島,法國,美國,愛爾蘭,新西蘭等地區大量采用地熱采暖。 冰島位于北極圈邊緣,天氣寒冷,每年有300-340天的采暖需求,但全國煤炭短缺,常規能源極差,依靠獨特的地下熱水,有85%的地熱房屋加熱。 雷克雅未克市擁有所有地熱,被稱為無煙城市。

另外值得一提的是世界常規的地熱采暖方式,今天的國家大幅度減少,而采用地熱熱泵技術加熱顯著增加,如美國,2000年有40萬臺臺式熱泵正在運行,預計2011年左右,總裝機容量可達1.5億臺。 目前世界熱泵占能源直接使用量的33%。 近來世界地熱直接利用的趨勢是地熱采暖(熱泵技術)和地熱旅游(溫泉,沐浴等)不斷增加,地熱農業種植和利用減少了2005年地熱采暖和地熱統計旅游二增加了直接使用類型的82%。 我國在這方面基本相同。

 

中國地熱能利用總體情況

 

地熱資源和發布的國土資源數據顯示,中國的地熱能儲存量相當于2500億噸標準煤。 中國地熱資源豐富,分布范圍廣,可在深度范圍內開采,廣泛分布于低溫地熱,可直接產生高溫地熱。 據國土資源部門初步估算,該國主要沉積盆地從地表以下2000米以下的地熱能儲存,相當于2500億噸標準煤熱。 國土資源部即將發展地熱能利用總體方案,推動積極利用北京沉陽等地區的地熱資源,其他許多城市紛紛推出優惠政策,鼓勵發展地熱能。

 

2005年底地熱資源開發利用狀況,中國每年直接利用地熱資源已達44570萬平方米,居世界一位。

隨著中國能源結構政策的調整和地源熱泵技術的逐步完善,淺層地熱能將成為新能源未來開發利用,建筑采暖或制冷,淺層地熱能的比例越來越高越高。

目前中國地熱能源占地面積的比例在0.5%以下,中國的地熱開發利用還處于起步階段,加強了地熱資源勘查和評估,加快了地熱資源規劃工作,加強了研發力度創新技術和設備的其他方面實力。

目前,國家對國土資源行政部門進行了適當的勘查和儲量,批準了103個地熱場,經地熱場初步評估214.據估計,目前國家每年開發利用地熱水共計約68.45億立方米,相當于每年328.84萬噸標準煤熱值。

從地熱用水模式看,采暖系統占18.0%,醫療娛樂占65.2%,健身,種植和養殖占9.1%,其他7.7%。

中國可再生能源資源綜合利用資源能源委員會,中國成熟的地熱資源發電能力為5800兆瓦。 但是,中國只有10座地熱發電站,總裝機容量達32兆瓦。

地熱采暖中國地熱采暖已有十多年的歷史。 在不錯的的國家之一,已經成為經濟效益的地熱利用。 目前,中國非電直接開發的地熱能源利用已在全球排名一,裝機容量和年生產能力達到3687兆瓦,當時值為12605GW增加。 在北部和東北部地區,天津已 開采的熱水80℃以上,據不完全統計,天津共有184口地熱井的 8630000平方米 供熱面積 ,利用地熱水為熱水了生命4176萬個人次百萬peopl 電子 通過各種渠道享受地熱資源的便利性。 北京地熱采暖已經發展到幾十個,采暖面積已超過40萬平方米,具有單一加熱方式直接加熱間接加熱(采用熱交換器),A地暖采暖技術與其他能源技術峰值加熱和其他發展手段。

奧運場地的地熱也得到充分利用。 20058月開始在北大華氏度 科技體育場 的建設 ,與 24383平方米 總建筑面積 。 該項目屬于奧運重點工程。 使用深地熱資源使用淺地熱資源,以提供冷源,叔 ?達到節能和環保的加熱和冷卻 ,以提供熱量,制冷 。

1990年,全國地熱采暖面積190萬平方米,2003年開發了1400多萬平方米(常規地熱采暖),其中天津940萬平方米,占全市采暖面積的15%占地熱采暖總量的60%以上。 其次是陜西(西安等2400000平方米),河北(霸州,辛集等1160000平方米 ),北京,山東,黑龍江,遼寧,河南,寧夏等省,市,自治區,有一定的加熱區。 的 30000000平方米 2005年地熱供暖面積 。

中國地熱發電才有發展和地熱發電的利用始于上世紀70年代,有郝窯,廣東湯屋,湖南灰湯,遂川,江西,廣西,如,山東招遠,遼寧克西·尤熱建筑工地等河北地方經過測試發電站。 到目前為止,本地熱電測試電站由于使用地熱水溫度低,除了湖南灰湯,廣東鄧武兩個地熱試驗電站有時發電,其余已被禁用。 八十年代初期,西藏洋巴ing,納曲地熱場建成工業地熱電站,總裝機容量達30.4兆瓦。 目前,西藏羊八井地熱發電站,安裝25.18兆瓦, 實際發電穩定性在 容量 15.0 MW左右,地熱水溫度的開發和利用130?170℃,地熱水提取的109500立方米總量/ D,主要提供電力資源為城市Lhas 一個 的 。 納曲地熱發電廠的裝機容量為3.0兆瓦,開發利用水平為114.5度,地熱水開采總量約為2.5萬立方米/日,主要是提供電力資源。

地熱電廠1993-2003年,我國還沒有建設新的地熱發電廠。 2004年,安裝了 滇西地熱發電站 的騰沖地區的48.8兆瓦 開始建設,建成后,將成為中國大陸建立地熱電站的第二生產規模。

有名的羊八井地熱電站已建成工業型geotherma l電源廠是一個25兆瓦到2007年底已產生2004600000度,提出在西藏電力的顯著貢獻。 在喜馬拉雅熱帶西藏地區有至少57個高溫地熱田被認定為發電,理論能力為1930兆瓦,目前只有3個地熱田。 其他地區的高溫資源,所以如果用于發電,效率低,不可行。

 

外資進入中國地熱情況

 

目前,外資對中國地熱能的現象很少見。 2005年,中國石化集團隸屬于能源公司與冰島恩萊克西合資,成立陜西L源能源地熱發展有限公司,開發咸陽地熱資源。 截至目前,全市已成功挖出地熱井29只眼,地熱水提取量近3億立方米,廣泛應用于暖氣,洗浴,腳等工業發展。

20071010日,中國石化和北歐金融集團格蕾特銀行宣布雙方進一步推動中國地熱能開發合作,加強中國地熱能源的可再生能源利用。 雙方將加深合作關系,雷克雅未克能源與Geysir綠色能源是兩個世界優與的地熱能公司的先井技術,作為擴大合作規模的支撐者。

咸陽市位于關中盆地中部,是“西部開發”和“關中線建設”重要城市。 目前,咸陽市內及周邊地區300平方公里,水庫儲量495億立方米,標準煤7.2億噸; 投機前景面積3000平方公里,水庫面積達三千五百億立方米。

美國公司OrmatORA)和云南地熱開發公司合資公司正在談判長期購電協議云南西部地熱項目,預計該地區將發電150-200 MW。

日本有新能源和工業技術開發組織的背景,也在推動西藏發展新的地熱設施。

中國主要地區的地熱發展

天津成立于1994年機構熱力管理,1995年頒布天津地熱資源條例,逐步建立了法律,科學,現代化的管理模式化管理。 在綜合利用地熱資源的基礎上,以地熱采暖為主體,建立了工農業生產,水療,旅游,生活洗浴,飲用礦泉水生產等領域的使用模式。

2007年,全國天津地熱資源管理局率先編制天津地熱工程設計標準(試行)。 將于2007121日實施。標準的實施將進一步規范天津地熱資源開發利用,可廣泛應用于華北和東北地區同類低溫地熱田中國。

截至2005年底,天津地熱資源管理共計生產井224個,年采礦總量2500萬立方米。 約千萬平方米 地熱供熱面積 ,占全國 地熱供暖 總面積的50%左右 ,是加熱大城市利用地熱的。 要為居民提供生活用水95000,工人和學生洗澡高達10萬人次/你們 AR,游泳的 近20000平方米 的游泳池 ,18個單位利用地熱資源,建成如寶坻珠江溫泉度假區,塘沽溫泉娛樂中心等多個溫泉健身娛樂表演。 另外,作為 支持現代農業,地熱能的發展在降低農業生產成本 的 重要資源,建立無公害生態農業等方面發揮很大的優勢。 目前,天津地熱養殖,種植面積20萬平方米,用于種植稀有花(蝴蝶蘭等),稀有水生養殖(羅非魚,鱷魚,河豚魚等)。

北京城市的平原地區,目前在地熱資源的發現已經達到 1752平方米公里,遠景儲量約相當于9.14億噸標準煤的熱值的 總AR EA。 可分為四個地熱資源風景區:

1)延慶盆地Hujiaying到三里河溫泉風景區:100 平方公里 的區域中 ,水的溫度以上42℃,約50萬噸標準煤熱值的儲備;

2)海淀區溫泉村昌平小湯山風景區:390個 平方?ilometers 的區域 ,40水溫- 65攝氏度,約1.96億噸標準煤熱值的遠景儲量;

3)房山良鄉,市區,順義風景名勝區:610平方公里 。 40攝氏度的 水tem 溫度,約相當于410億噸標準煤的熱值的遠景儲量;

4)大興縣榆垡,豐營,夏墊遠面積:470平方公里 ,水溫在46-80 degre 上課攝氏度,約為2.58億噸標準煤的熱值的遠景儲量。

截至2006年底,北京使用淺層地熱采暖和建筑冷卻已達到800萬平方米的建筑面積。 其中,地下水源熱泵系統,18 萬平方米的單一項目區 ,地埋管地源熱泵系統,13萬 平方米大的單一項目區域 。

 

中國地熱利用產業規劃

 

中國的“長期可再生能源發展規劃”提到,2010年和2020年,可再生能源發展領域包括地熱能,合理利用地熱資源,地熱采暖推廣滿足環保和節水要求的熱水和地源熱泵技術,在炎熱的夏季和寒冷的冬季開發地源熱泵,滿足冬季采暖需求。 在該地區高溫地熱資源開發地熱發電,研究開發深層地熱發電技術。 在長江和沿海地區,開發地表水,地下水,土壤等淺層地熱能用于建筑采暖,空調和家庭熱水供應。 規劃到2010年,地熱能利用達到400萬噸標準煤,到2020年,年均使用地熱能達到1200萬噸標準煤。

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更多別墅地源熱泵知識請參見:

《地源熱泵:市場概況及系統運用的問題與解決方案【第二章】(part1)  

  

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