恒有源科技发展集团(微信号:HY����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������YESSTD)专注于浅层地能作为建筑物供暖的替代能源的科研、����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������开发和推广。致力于原创技术的产业����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������化发展,实现为建筑物无燃烧智慧供暖(冷����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������),大力发展地能热冷一体化新兴产业。
 ����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������; 浅层地热能接近常温,品位较低,需����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������要通过热泵技术将其品位提升后加以利用。����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������浅层地热能既可以作为热泵的低温热源����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������用于供热,也可以作为热泵的冷却源用����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������于制冷。通过热泵技术将浅层地热能用����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������于建筑的供热和制冷具有很多优势,同时����� �������Ƴ����������� �������Ƴ�������也存在很多需要注意的问题。
一、浅层地热能的优势
&n����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������bsp;(1)分布广泛。浅层地热能在地球表层以����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������下接近均匀分布,到处都有,从地下水、����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������地下土壤和江河湖海等地表水中都能采����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������集到浅层地热能,可以根据项目的条件����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������在周边就近提取和利用,不需����� �������Ƴ����������� �������Ƴ�������要大规模的集中开采和远距离输送,不需����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������要大规模一次性投资建设。
&n����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������bsp; (2)储量巨大。据测算,我国近百米内����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������的土壤每年可采集的浅层地热能是我国����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������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����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������集的浅层地热能也有2×108kW。
&nbs����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������p;(3)稳定持续。浅层地热能是一����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������种温差势能,其温度一年四季����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������季比环境空气温度低,是很好的热泵热源和空调冷源����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������。
����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������� (4)清洁环保。浅层地热能作为一����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������种清洁的可再生能源,主要通过热泵技术进����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������行采集利用。利用浅层地热能不会����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������像利用化石燃料那样排放大量的C����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������O2、SOX、NOx、粉尘等燃烧产物,对环境造����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������成严重污染,引起温室效应、酸雨、土地沙漠����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������化等问题。因此,开发利用清洁无污染的浅层地热����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������能资源已是社会发展的必然趋势。
二、浅层地热能的不足
&n����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������bsp;(1)浅层地热能是一种品位很低的能源,不能作为独����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������立的能源使用,必须借助热泵����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������才能利用,运行时需要消耗一部分高品位能源,主����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������要是电能。同时,浅层地热能的有效利用����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������是一项系统工程,涉及能量的采集、提����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������升、释放等三部分。
如果应用条件不合适、设计施工不合理、产����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������品性能不合格或者运行管理不到位,都有可能造成投����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������资过大或者运行成本过高,使用户的经济负担����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������过重,不利于浅层地热能的推广应用。
&����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������nbsp; (2)浅层地热能的采集受����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������所在地水文地质条件的影响较大。尽管浅层地热能����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������理论上均匀分布于地球表层以下,存����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������在于地下水、地下土壤和江河湖海����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������等地表水中。但实际应用中,在不同的水文地����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������质条件下利用浅层地热能的成本����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������差异是相当大的。
����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������对于利用地下水的情况,必须考虑����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������到使用地的水文地质条件,确保可以通过打井获得����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������充足的地下水资源,同时还要����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������保证地下水在被提取温度之后可以顺利回灌至地下����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������。
在无法得到充足的地下水源或地下水很难回灌的地区,����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������可以采取在地下埋设换热管的方式取代����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������地下水井。这种方法适用于土壤����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������层或细沙层较厚的地区,在以岩石层����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������或卵石层为主的地区使用会因����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������钻孔成本过高而使投资大幅度����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������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����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������最常用的方式是地下水井方式和地埋管方式����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������,这两种方式都需要较大的场地。现在城����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������市中建筑的密度越来越大,建筑周边的����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������空地越来越少,这使得利用地下水方式或地埋管方����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������式采集浅层地热能变得十分困难����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������,尤其是地埋管方式,在城市中����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������心地区已经很难实施。
三、开发利用浅层地热能的意义����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������
&nb����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������sp; 随着我国经济的迅猛发展,城镇化速度不断加快,����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������建设规模不断扩大,建筑面积不断增加,建筑能耗����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������也在大幅度提高,目前建筑能����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������耗已经占到社会总能耗的25.5%,并且比例����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������还在不断增加,而建筑能耗的大����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������部分用于为建筑供热和制冷。
&����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������nbsp;我国传统上建筑供热主要依靠����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������烧煤,有热电联产集中供热,大型燃煤锅炉集中供热和����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������小型燃煤锅炉分散供热等几种形����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������式。燃煤锅炉产生大量的烟尘����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������,是城市大气中可吸入颗粒物����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������PM2.5的主要来源之一,严重污����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������染城市环境,同时还增加了煤、灰、����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������渣等的运输量,增加了市政交通����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������的压力,造成运输车辆尾气的二次污染。����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������
����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������� 当前,我国北方城镇供热热源已经严重不足,而各地政����� �������Ƴ����������� �������Ƴ�������府出于对节能减排和环境保����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������护的考虑,都已经严格限制燃煤电厂和燃煤供暖锅炉����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������的建设。因此,很多有条件的城市只能发����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������展天然气供暖。但是,天然气是一种不可����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������再生资源,我国的天然气资源十分有限,����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������天然气管道的建设速度也赶不上我国����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������城镇化的发展速度,不能从����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������根本上解决我国建筑能源需求的问题。
 ����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������; 浅层地热能属于一种可再生的清洁能源,分布广泛����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������,获取方便,利用热泵技术只需要消耗少����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������量的电,就可以为建筑供热和制冷。利用它可以避����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������免远距离输送和管网的建设,可以迅速有效地解����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������决城市周边郊区县、新城区和开����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������发区等热网尚未覆盖地区的建筑供热问题,还����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������可以解决大型公用建筑的冬季供热和夏季制冷问题,可����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������以成为城市集中供热的重要补充。利用浅层地热能可以����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������为各地区的城镇化发展提供能源保证,����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������并进一步推动和促进我国的节能减排和环境保����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������护工作。
来源_《中国地能》杂志