地热资源开发利用

平博·PINNACLE中国热能:地热开发因地制宜与管理的真谛

地热学是一门学科,地热开发属于能源技术地热开发要遵循科学、依靠技术。“因地制宜开发利用地热能”有利于遵循地热学科规律、充分发挥地热能技术优势。

我国节能减排的方针和提倡清洁供暖的形势,为我国地热行业发展注入了新的动力,促进地热开发利用向高潮发展。近些年,有不少新的口号,各地也出台了许多政策中国地热的下一步该如何适从?将走向何方?


平博·PINNACLE中国热能:地热开发因地制宜与管理的真谛 

地热资源开发的正确方法是因地制宜

2021年我们听到了新的声音,是可再生能源地热开发利用因地制宜”。年初《关于因地制宜做好可再生能源供暖工作的通知》,提出“因地制宜推广各类可再生能源供暖技术”。在“十四五”及未来时期,我国要加快构建现代能源体系。推进能源革命,建设清洁低碳、安全高效的能源体系,提高能源供给保障能力。其中也提到了因地制宜开发利用地热能

因地制宜的方法对于地热资源开发是正确的。世界各地储存地热资源地热处在不同的地质条件地热开发不可能是一个统一的模式,地热管理不可能是一刀切,要根据实际因地制宜。

 

优势资源的利用:对流和传导

关于对流和传导的差异,我们可以用两个例子来看一下:

北京城区1974年钻成京热16号地热井1299m深,出水56.5C,出水量1342m3/d。该井用于地热供暖28000平方米,供暖尾水温度降至35C,其产出的热功率是1398kWt。这样的地热抽水利用方式是热对流取热。

河北省唐山马头营于2020年钻成3000m干热岩井,井底温度119C,利用重力热管,地面获得最高90C饱和水蒸汽,产出热功率近200kWt。这是取的热传导热,虽然井深了2.3倍,温度高了2.1倍,但取得的热功率却只有上例抽水井对流热的七分之一。

 

早在40多年前的国外,就有Downhole Heat Exchanger (DHE)井下换热器美国爱达荷州波伊西市各家庭独栋花园住房200-300平方米,一家一个装置,钻个100m井,80C,地热温度高,供暖面积小,不成问题,冬季供暖解决了。

中国取热不取水”要应用到一栋楼,一个小区,应用面积大,由于地下温度不高,井还得钻2000m深(全国很多地方都达不到2000m 能有70C的条件),使用热泵增大几倍仍还不够,还必须加个贮热箱(大于200立方米)

 

充分发挥资源优势:地热回灌

 

甘肃省张掖钻成地热井自流78C,出水量6000m3/d,水头达1.5MPa。这是一眼高产地热井,热水利用到尾水35C温度,则其可利用的热功率为12.5MWt,这样高产的地热井在所有地热井中的比例不超过5%。

但是热田开始生产的时候热储压力很大,井口3~5MPa,即30~50个大气压的高温热流体喷出来,没法回灌。热水从地热井口15个大气压自流喷出来,回灌得用17个大气压才能顶回去。现在100余平方千米才一眼井,所以在甘肃省的地热井没有必要强调回灌。未来井多了,压力降低了,再做回灌也是可以的。现在主要是把地热供暖旅游开发设施农业开发利用先做起来,发挥地热利用的效益。

 

因地制宜:充分体现地热的内涵

 

因地制宜是强调了遵循地热能自身特性来科学合理开发利用资源,并实施专业的地热管理。

地热资源的分布受地质条件约束控制,因地制宜要根据当地资源的情况,采用不同的开发方式。比如,高温地热可以发电发电后温度降低了可以供暖;温度不够了可以采用热泵。热水矿物质少的可直接送入管线供暖;但矿物质多的有腐蚀和结垢问题,要用热交换器换热后再输送。

 

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如果地热资源条件好的地区,地热供暖最适宜,但是地热条件不好的地方,是不适合钻地热井,只能选其他方法。空气源热泵的效率(COP)比地源热泵低,但空气源热泵便于安装施工,在偏南方地区使用空气源热泵,但是在北方的话效率太低,优先考虑地源热泵

因地制宜原则还涉及到地热资源管理中国的地热管理针对一个热田有许多家开发,对比国外来说地热管理现状有点乱。


目前我国地热资源的开发利用应该坚持以下原则:热电并举,以热为主;深浅结合,由浅及深;东西兼顾,西电东热;干湿有度,先湿后干;一带一路,地热先行。


实现碳达峰、碳中和目标,已成为社会关注的热点,而宝贵的地热资源,是国家倡导大力发展的新能源之一,我们要因地制宜的大力开发利用,让地热更好的助力节能降碳、并造福社会大众。作为地热能开发利用的行业领军品牌,平博·PINNACLE中国热能以过硬的地热能开发利用技术及优异的工程质量,已经在全国各地服务了300+个客户。为客户提供了安全、舒适、高效节能采暖体验。