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取熱不取水,地熱供暖新思路
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時間:2023-05-10 14:46:01瀏覽次數(shù):1897
地大熱能:地熱供暖系統(tǒng)可通過整體的優(yōu)化設計進一步達到節(jié)能、保護環(huán)境的目的。利用地熱資源,減少常規(guī)能源帶來的環(huán)境污染,消除了由于燃料的燃燒所產(chǎn)生排放物造成的污染,取消或降低了環(huán)境治理費,提高了人民生活質(zhì)量,具有經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。根據(jù)上述分析,合理選用供暖參數(shù)和確定熱網(wǎng)規(guī)模,不僅節(jié)約資源,降低調(diào)峰設備的容量縮小空地占用面積,同時還保護了環(huán)境。
取熱不取水的方式不會對地表水造成污染,避免造成沉降,也讓供暖更加清潔環(huán)保。“每年可以減少煤炭燃燒200多噸”,該項目將十分環(huán)保。應用中深層地熱“取熱不取水”進行供暖,不取水,一掃地熱開發(fā)環(huán)保擔憂。
基于多年地質(zhì)成果地熱開發(fā)試驗項目,實現(xiàn)了中深層地熱“取熱不取水”關鍵技術的突破。這個鉆孔單井可供1500千瓦~2000千瓦熱量,滿足3萬平方米~4萬平方米建筑面積供暖,相當于663噸~884噸標準煤。采用這項技術為55萬平方米校區(qū)供暖,可比采用天然氣鍋爐減少廢氣排量1萬立方米以上,減少二氧化硫排放量1.4噸、氮氧化物排放量5.9噸、煙塵排放量2.25噸。相關部門最近在地熱試驗井現(xiàn)場參觀了技術成果展和熱交換實驗室及配套工程設施,就“取熱不取水”技術應用、建設規(guī)模和發(fā)展前景等關心的問題進行了深入交流,探討了推廣的可行性。
采用地熱取暖。地熱水進泵站之后首先進旋流除渣器除渣,再進除污器,隨后進板式換熱器。依靠整個泵站把地熱水的熱量置換出來,置換出熱量以后,溫度降低的地熱水再通過這個系統(tǒng)把它回灌到回灌井里,“實現(xiàn)取熱不取水。”
地熱供暖系統(tǒng)可以與單純鍋爐供暖相競爭,其經(jīng)濟性在于地熱供暖的運行費用低。而地熱可供熱量的大小對地熱供暖經(jīng)濟性的影響極大,地熱熱容量越大,如地熱供水溫度或流量越高,或降低地熱供暖排水溫度,即地熱的供熱量越大,相同地熱供暖系統(tǒng)的供暖面積就越大,則供暖系統(tǒng)的年總成本或單位供暖面積年總成本相對降低。這種經(jīng)濟效益對地熱熱泵或鍋爐調(diào)峰供暖系統(tǒng)的效果是一致的。
目前,我國現(xiàn)有成熟地熱取暖技術的抽水回灌問題對環(huán)境造成了影響,大量不能回灌的地熱井被喊停。在此情況下,如何有效開采地熱?“取熱不取水”的無干擾地熱供熱技術帶進了公眾視野。
作為一項清潔環(huán)保但并無先例的新技術,其在政策規(guī)范和法規(guī)標準等方面都還是空白。實現(xiàn)隨時隨地“取熱不取水”
地質(zhì)學家李四光先生曾提出:“地下是一個大熱庫,是人類開辟自然能源的一個新來源,就像人類發(fā)現(xiàn)煤炭、石油可以燃燒一樣,要將地下的熱取出來,若是只取熱,不取水,那才算是邁進了地熱利用的大門。”地熱是可再生能源,地熱水是稀缺資源,在國家能源結構占比中非常低,目前地熱開發(fā)利用程度不高。實際上,地球是個巨大的熱庫,其不斷蓄積和釋放能量,全球地熱資源總量約相當于全球資源總消耗量的45萬倍,利用潛力巨大。
根據(jù)地熱梯度,每向下100米,溫度便升高3℃,這意味著在地下2000—3000米的地方,就有70℃以上的溫度,這就是熱源,是地下天然的“鍋爐房”。怎么開采利用?像開采石油一樣,用鉆機向地下2000—4000米深的巖層鉆孔,孔直徑是200毫米,安裝一個超長套管結構的換熱器。這個技術和傳統(tǒng)意義上的地熱利用技術區(qū)別是只取熱不取水,可以隨時隨地,不需要考慮地下有沒有熱水,是典型的分布式能源利用方式。
取熱不取水地熱供熱技術的幾個特點:第一,普遍適用。多數(shù)能源具有區(qū)域性,西北地區(qū)煤炭和風、光新能源條件良好,南方水資源豐富等。而地熱到處都有,開發(fā)具有普遍性;第二,綠色環(huán)保。全過程沒有廢氣、廢液、廢渣排放;第三,可保護水資源。整個過程不抽取地下水,也不使用地下水;第四,高效。2500米的鉆孔能解決1.8萬平方米住宅供熱問題;第五,使用壽命長。壽命和建筑壽命基本上相當;第六,投資運行經(jīng)濟,一次性投資開發(fā)成本可以降低到和燃煤集中供熱相當,運行成本是后者的1/5。
在技術方面,大多數(shù)地熱領域專家認為地熱供熱方向是對的,但細節(jié)上還存在爭論。在政策規(guī)范和法規(guī)標準等方面也是空白,沒有現(xiàn)成規(guī)范可遵循。“雙替代”的大規(guī)模推廣離不開政策補貼,能源轉型中的新技術也需要政策出臺,才有存在和推進的合理性。取熱不取水供熱技術不需要具體的資金補貼,需政策允許和認可,并給予引導。
除北方清潔供暖以外,南方供暖還是一個完全空白的市場。取熱不取水供熱技術本身有得天獨厚的優(yōu)勢,無干擾地熱供熱技術主要應用在有供暖需求的地區(qū),“一帶一路”沿線多數(shù)國家有都供熱需求,也有良好的地熱開發(fā)條件。對這些地區(qū)來說,能源安全也很重要,取熱不取水具有良好的市場前景。
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