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地源热泵技术支撑——地热能发展总结和展望

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浏览:- 发布日期:2017-08-02 10:05:38【

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地热能使用,包括发电和热利用两个方面,技术比较成熟。 直接利用地热热利用和地源热泵,包括地热水,制冷等已在发达国家得到广泛应用,近五年来,世界地热能热利用年均增长约13%。

 

地热能采用主要形式

 

地球是一个巨大的热储层,W HICH是由地壳,地幔和内核的。 我们知道地下温度越高,地热能就是地球的内部储备。 将地球表面降温至正常梯度,每1000米增加25-30℃,地下约40公里的温度可达1200℃,地球中心温度可达6000℃

由于结构上的原因,地球的热流量分布的表面是凹凸不平的,从而形成了地热ANO 马利,如果有盖,水库,热导率,水和其它地质条件,可以是地热资源的开发和利用。 所谓的地热资源就是将水作为热带热水的中水到水面。 中国许多地方都有温泉,着名的小唐山温泉是其中之一。 目前北京地区已经研究了地热资源勘探40年,数千米的地下钻井手段可以热,温泉被带到地表,这是地热资源的开发。

目前以地热能的使用方式如下:

地热发电地热发电是地热利用重要的方式。 高温地热液应首先用于发电。 地热发电和火力发电的原理是一样的,是利用蒸汽轮机中的蒸汽热量转化成机械能,然后驱动电机发电。 不同之处在于,地热发电不像大型锅炉,也不像燃油消耗,所使用的能源是地热能。 地热发电过程中,首先将地下热能转化为机械能,再将机械能转化为能量过程。 要使用地下热源,首先需要有加热体到地下的地热。 目前可以用于地热发电厂的加热介质,主要是地下天然蒸汽和热水。 根据加热介质类型,不同地热发电的温度,压力等特点可分为蒸汽式地热发电和热水地热发电两大类。

地热采暖将直接用于加热,加热和热水仅次于地热发电地热使用。 因为这个用法是简单,经济,受到国家的关注,特别是在西方国家的高山地区。 冰岛是全球世界上丰富的地热资源,共有250个地热区,巨大的能源储备,如全部使用,每年产生8000亿度以上的电力。 冰岛早在1928年在首都雷克雅未克建成世界上一个地热采暖系统,该系统今天发展非常完善,每小时从地面上抽取774080摄氏度的热水,为全市11万居民使用。 纳西维里亚地热发电厂共有三台发电机组,总装机容量达9万千瓦,热水产能达到每秒1100升。 目前,85%的冰岛居民使用地热采暖,雷克雅未克的首都都采用地热。 国家因为没有高烟囱,冰岛首都被誉为世界上干净的烟草城市。 另外,使用地热供应给工厂,如用热干燥谷物和食品,用于生产硅藻土,木材,纸张,皮革,纺织品,葡萄酒,糖等生产工艺的热源是有希望的。 世界上两大的地热植物是冰岛硅藻和新西兰的纸浆加工厂。 中国地热采暖发展的使用也非常迅速,在北京和天津地区已经成为常见的地热利用方式。

在农业中的应用地热农业地热是非常 广阔的。 使用适宜的温水地热水灌溉,可能过早的作物产量; 地热水鱼,在28℃的水温下养殖鱼类可以加快提高鱼类的生产率; 地热温室,无菌体,物种蔬菜和花卉; 将沼气池用于沼气池,提高生物沼气的生产。 地热能直接用于农业在中国越来越普遍,北京,天津,西藏,云南等 地都建在不同大小的地热温室。 有发展水产养殖的地热努力,如培养细菌,养殖非洲鲤鱼,鳗鱼,罗非鱼,罗氏等。

医疗领域的地热地热地热应用前景看好,目前热矿泉水被认为是宝贵的资源,世界非常珍视。 由于地热水从深层地下提取到地面,除了高温外,经常含有一些特殊的化学成分,使其具有一定的医疗效果。 如含有碳酸的矿泉水饮用,可调节胃酸,平衡人体的pH; 铁矿泉水饮用后,可以治疗缺铁性贫血; 氢弹簧,硫磺水,氢浴浴可以治疗神经衰弱和关节炎,皮肤疾病由于温泉的医疗功能和温泉的特殊地质和地貌条件,温泉常常成为旅游景点,吸引休养人员和游客。 在日本有超过1500个水疗中心,每年有1亿人吸引他们的疗养院。 中国使用地热病长期的历史和许多温泉含有各种矿物质,因此充分发挥地热实践的作用,水疗行业的发展非常有希望。

 

国际地热能源利用

 

历史现代地热的亮点是发电。 自1904年以来,意大利自从拉德鲁洛地热田建力以来,世界一座地热试验设备,由于地质勘探有限的条件,发展初期缓慢,到了70年后,美国,日本是为了惠及人民,新的西兰等国家以地热发电为重的新能源发展,其次是一批发展中国家也开始赶上,从菲律宾,墨西哥,印度尼西亚等国家背后的势头中获得了巨大的发展。 截至1997年,全球地热能装机总量已达746万千瓦。

 

世界地热发电历史数据

研究发展中世界地热大会2005年的数据,全球24个国家建立了一个地热发电厂,美国五十五个国家(2564兆瓦),菲律宾,墨西哥,印度尼西亚和意大利的地热装机容量。 菲律宾地热发电占全国电力供应的21%。 全球火电装机容量已达8900兆瓦,年发电量568亿千瓦时。 然而近年来,地热发电增长并不快,其中一个重要原因是发电机组的成本高昂。

全球直接利用低温地热资源发展迅速,过去30年平均年增长率约为10%。 特别是使用地热水采暖,无煤,无污染,可以冷热水昼夜保持室温恒定舒适。 地热采暖虽然初期投资很高,但总成本只相当于燃煤锅炉供暖1/4,不仅节约能源,交通运输,土地等,而且大大改善了大气环境,经济社会效益非常明显种类理想的加热能量。 世界各国非常关心地热采暖,日本,冰岛,法国,美国,爱尔兰,新西兰等地区大量采用地热采暖。 冰岛位于北极圈边缘,天气寒冷,每年有300-340天的采暖需求,但全国煤炭短缺,常规能源极差,依靠独特的地下热水,有85%的地热房屋加热。 雷克雅未克市拥有所有地热,被称为无烟城市

另外值得一提的是世界常规的地热采暖方式,今天的国家大幅度减少,而采用地热热泵技术加热显着增加,如美国,2000年有40万台台式热泵正在运行,预计2011年左右,总装机容量可达1.5亿台。 目前世界热泵占能源直接使用量的33%。 近来世界地热直接利用的趋势是地热采暖(热泵技术)和地热旅游(温泉,沐浴等)不断增加,地热农业种植和利用减少了2005年地热采暖和地热统计旅游二增加了直接使用类型的82%。 我国在这方面基本相同。

 

中国地热能利用总体情况

 

地热资源和发布的国土资源数据显示,中国的地热能储存量相当于2500亿吨标准煤。 中国地热资源丰富,分布范围广,可在深度范围内开采,广泛分布于低温地热,可直接产生高温地热。 据国土资源部门初步估算,该国主要沉积盆地从地表以下2000米以下的地热能储存,相当于2500亿吨标准煤热。 国土资源部即将发展地热能利用总体方案,推动积极利用北京沉阳等地区的地热资源,其他许多城市纷纷推出优惠政策,鼓励发展地热能。

 

2005年底地热资源开发利用状况,中国每年直接利用地热资源已达44570万平方米,居世界一位。

随着中国能源结构政策的调整和地源热泵技术的逐步完善,浅层地热能将成为新能源未来开发利用,建筑采暖或制冷,浅层地热能的比例越来越高越高。

目前中国地热能源占地面积的比例在0.5%以下,中国的地热开发利用还处于起步阶段,加强了地热资源勘查和评估,加快了地热资源规划工作,加强了研发力度创新技术和设备的其他方面实力。

目前,国家对国土资源行政部门进行了适当的勘查和储量,批准了103个地热场,经地热场初步评估214.据估计,目前国家每年开发利用地热水共计约68.45亿立方米,相当于每年328.84万吨标准煤热值。

从地热用水模式看,采暖系统占18.0%,医疗娱乐占65.2%,健身,种植和养殖占9.1%,其他7.7%。

中国可再生能源资源综合利用资源能源委员会,中国成熟的地热资源发电能力为5800兆瓦。 但是,中国只有10座地热发电站,总装机容量达32兆瓦。

地热采暖中国地热采暖已有十多年的历史。 在不错的的国家之一,已经成为经济效益的地热利用。 目前,中国非电直接开发的地热能源利用已在全球排名一,装机容量和年生产能力达到3687兆瓦,当时值为12605GW增加。 在北部和东北部地区,天津已 开采的热水80℃以上,据不完全统计,天津共有184口地热井的 8630000平方米 供热面积 ,利用地热水为热水了生命4176万个人次百万peopl 电子 通过各种渠道享受地热资源的便利性。 北京地热采暖已经发展到几十个,采暖面积已超过40万平方米,具有单一加热方式直接加热间接加热(采用热交换器),A地暖采暖技术与其他能源技术峰值加热和其他发展手段。

奥运场地的地热也得到充分利用。 20058月开始在北大华氏度 科技体育场 的建设 ,与 24383平方米 总建筑面积 。 该项目属于奥运重点工程。 使用深地热资源使用浅地热资源,以提供冷源,叔 ?达到节能和环保的加热和冷却 ,以提供热量,制冷 。

1990年,全国地热采暖面积190万平方米,2003年开发了1400多万平方米(常规地热采暖),其中天津940万平方米,占全市采暖面积的15%占地热采暖总量的60%以上。 其次是陕西(西安等2400000平方米),河北(霸州,辛集等1160000平方米 ),北京,山东,黑龙江,辽宁,河南,宁夏等省,市,自治区,有一定的加热区。 的 30000000平方米 2005年地热供暖面积 。

中国地热发电才有发展和地热发电的利用始于上世纪70年代,有郝窑,广东汤屋,湖南灰汤,遂川,江西,广西,如,山东招远,辽宁克西·尤热建筑工地等河北地方经过测试发电站。 到目前为止,本地热电测试电站由于使用地热水温度低,除了湖南灰汤,广东邓武两个地热试验电站有时发电,其余已被禁用。 八十年代初期,西藏洋巴ing,纳曲地热场建成工业地热电站,总装机容量达30.4兆瓦。 目前,西藏羊八井地热发电站,安装25.18兆瓦, 实际发电稳定性在 容量 15.0 MW左右,地热水温度的开发和利用130?170℃,地热水提取的109500立方米总量/ D,主要提供电力资源为城市Lhas 一个 的 。 纳曲地热发电厂的装机容量为3.0兆瓦,开发利用水平为114.5度,地热水开采总量约为2.5万立方米/日,主要是提供电力资源。

地热电厂1993-2003年,我国还没有建设新的地热发电厂。 2004年,安装了 滇西地热发电站 的腾冲地区的48.8兆瓦 开始建设,建成后,将成为中国大陆建立地热电站的第二生产规模。

有名的羊八井地热电站已建成工业型geotherma l电源厂是一个25兆瓦到2007年底已产生2004600000度,提出在西藏电力的显著贡献。 在喜马拉雅热带西藏地区有至少57个高温地热田被认定为发电,理论能力为1930兆瓦,目前只有3个地热田。 其他地区的高温资源,所以如果用于发电,效率低,不可行。

 

外资进入中国地热情况

 

目前,外资对中国地热能的现象很少见。 2005年,中国石化集团隶属于能源公司与冰岛恩莱克西合资,成立陕西L源能源地热发展有限公司,开发咸阳地热资源。 截至目前,全市已成功挖出地热井29只眼,地热水提取量近3亿立方米,广泛应用于暖气,洗浴,脚等工业发展。

20071010日,中国石化和北欧金融集团格蕾特银行宣布双方进一步推动中国地热能开发合作,加强中国地热能源的可再生能源利用。 双方将加深合作关系,雷克雅未克能源与Geysir绿色能源是两个世界优与的地热能公司的先井技术,作为扩大合作规模的支撑者。

咸阳市位于关中盆地中部,是“西部开发”和“关中线建设”重要城市。 目前,咸阳市内及周边地区300平方公里,水库储量495亿立方米,标准煤7.2亿吨; 投机前景面积3000平方公里,水库面积达三千五百亿立方米。

美国公司OrmatORA)和云南地热开发公司合资公司正在谈判长期购电协议云南西部地热项目,预计该地区将发电150-200 MW

日本有新能源和工业技术开发组织的背景,也在推动西藏发展新的地热设施。

中国主要地区的地热发展

天津成立于1994年机构热力管理,1995年颁布天津地热资源条例,逐步建立了法律,科学,现代化的管理模式化管理。 在综合利用地热资源的基础上,以地热采暖为主体,建立了工农业生产,水疗,旅游,生活洗浴,饮用矿泉水生产等领域的使用模式。

2007年,全国天津地热资源管理局率先编制天津地热工程设计标准(试行)。 将于2007121日实施。标准的实施将进一步规范天津地热资源开发利用,可广泛应用于华北和东北地区同类低温地热田中国。

截至2005年底,天津地热资源管理共计生产井224个,年采矿总量2500万立方米。 约千万平方米 地热供热面积 ,占全国 地热供暖 总面积的50%左右 ,是加热大城市利用地热的。 要为居民提供生活用水95000,工人和学生洗澡高达10万人次/你们 AR,游泳的 近20000平方米 的游泳池 ,18个单位利用地热资源,建成如宝坻珠江温泉度假区,塘沽温泉娱乐中心等多个温泉健身娱乐表演。 另外,作为 支持现代农业,地热能的发展在降低农业生产成本 的 重要资源,建立无公害生态农业等方面发挥很大的优势。 目前,天津地热养殖,种植面积20万平方米,用于种植稀有花(蝴蝶兰等),稀有水生养殖(罗非鱼,鳄鱼,河豚鱼等)。

北京城市的平原地区,目前在地热资源的发现已经达到 1752平方米公里,远景储量约相当于9.14亿吨标准煤的热值的 总AR EA。 可分为四个地热资源风景区:

1)延庆盆地Hujiaying到三里河温泉风景区:100 平方公里 的区域中 ,水的温度以上42℃,约50万吨标准煤热值的储备;

2)海淀区温泉村昌平小汤山风景区:390个 平方?ilometers 的区域 ,40水温- 65摄氏度,约1.96亿吨标准煤热值的远景储量;

3)房山良乡,市区,顺义风景名胜区:610平方公里 。 40摄氏度的 水tem 温度,约相当于410亿吨标准煤的热值的远景储量;

4)大兴县榆垡,丰营,夏垫远面积:470平方公里 ,水温在46-80 degre 上课摄氏度,约为2.58亿吨标准煤的热值的远景储量。

截至2006年底,北京使用浅层地热采暖和建筑冷却已达到800万平方米的建筑面积。 其中,地下水源热泵系统,18 万平方米的单一项目区 ,地埋管地源热泵系统,13万 平方米大的单一项目区域 。

 

中国地热利用产业规划

 

中国的“长期可再生能源发展规划”提到,2010年和2020年,可再生能源发展领域包括地热能,合理利用地热资源,地热采暖推广满足环保和节水要求的热水和地源热泵技术,在炎热的夏季和寒冷的冬季开发地源热泵,满足冬季采暖需求。 在该地区高温地热资源开发地热发电,研究开发深层地热发电技术。 在长江和沿海地区,开发地表水,地下水,土壤等浅层地热能用于建筑采暖,空调和家庭热水供应。 规划到2010年,地热能利用达到400万吨标准煤,到2020年,年均使用地热能达到1200万吨标准煤。

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更多别墅地源热泵知识请参见:

《地源热泵:市场概况及系统运用的问题与解决方案【第二章】(part1)  

  

本文关键词:地源热泵原理 地源热泵系统 地源热泵概述


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