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              地熱是一項十分寶貴的能量資源。這是因為地球深部就像一個龐大的高溫火爐,其中僅靠近地面10千米范圍內所蘊藏的地熱能,就相當全世界煤炭所蘊藏能量的1.7億倍。

    地底下真有熱能嗎?

    我們人類很久以前就已經開始利用地熱能,例如溫泉沐浴、醫療,利用地下熱水取暖、建造農作物溫室及烘干谷物,等等。但人類真正認識地熱資源,并進行較大規模的正式開發利用卻是開始于20世紀中葉。

    地熱能大部分是來自地球深處的可再生性熱能,它起于地球的熔融巖漿和放射性物質的衰變。其中有一小部分能量來自于太陽,表面地熱能大部分來自太陽。地下水的深處循環把熱量從地下深處帶至近表層。其儲量比人們所利用能量的總量多很多,大部分集中分布在構造板塊邊緣一帶,這一帶也是火山和地震多發區。它不但是無污染的清潔能源,而且如果熱量提取速度不超過補充的速度,那么熱能而且是可再生的。

    地熱能是一種新的潔凈能源,在當今人們的環保意識日漸增強和能源日趨緊缺的情況下,對地熱資源的合理開發利用已愈來愈受到人們的青睞。其中距地表2000米內儲藏的地熱能為2500億噸標準煤。全國地熱可開采資源量為每年68億立方米,所含地熱量為973萬億千焦耳。在利用地熱規模上,我國近些年來一直位居各國首位,并以每年近10%的速度逐步增長。

    地熱發電站

    怎么樣利用熱能服務人類呢?

    意大利于1904年最先建成了一座500千瓦的地熱發電站。隨后,一些歐美國家也陸續建成了地熱發電站,1970年12月,我國在廣東豐順建成了第一座地熱發電站。目前世界上最大的地熱發電站是美國建造的,其裝機容量達60萬千瓦。地熱發電和火力發電的原理差不多,主要是利用熱源產生高溫蒸汽來推動汽輪機旋轉,然后帶動發電機發電。它們所不一樣的是,地熱發電不像火力發電那樣要裝備龐大的鍋爐,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地熱能和由地熱加溫的蒸汽。而且,地熱發電不需要消耗其他能源,也不會產生污染,因此是一種清潔能源;地熱能又是可再生的,可謂取之不盡,用之不竭。

    那么,如果地熱水或蒸汽溫度不夠高時,還能不能用來發電呢?中低溫雙循環系統發電技術為這種狀況的地熱發電提供了實際可能。它的原理是把溫度不很高的地熱水用來加熱一種低沸點的工作介質,使其汽化,再通過這種汽化的介質來推動汽輪機發電。建于廣東豐順縣的中國第一座地熱發電站采用的就是這種方式。

    在地下數千米處,大多有一層稱為干熱巖的地層。顧名思義,“干熱巖”就是又干又熱的巖層??墒?,怎么把其中的地熱能“取”出來呢?科技工作者設計了這樣的方法:在地下鉆兩個深井,向其中一個灌水加壓,使水滲入高溫的巖縫中,水被加熱后變成局溫熱水或蒸汽,再通過另一個深井抽回,用來推動汽輪機發電。

    西藏羊八井地熱發電站

    我國的熱能利用

    地熱發電被普遍認為是未來的一種理想的清潔能源,而且具有取之不盡的可持續性優勢。隨著對地熱發電技術的逐步研究和開發,這種新能源或將成為未來能源的重要組成部分。

    在我國人們的環保意識日漸增強和能源日趨緊缺的情況下,對地熱資源的合理開發利用已愈來愈受到人們的青睞。其中距地表2000米內儲藏的地熱能為2500億噸標準煤。全國地熱可開采資源量為每年68億立方米,所含地熱量為973萬億千焦耳。在地熱利用規模上,我國近些年來一直位居世界首位,并以每年近10%的速度穩步增長。但是,就目前情況來看,地熱發電還有很長的路要走,需要解決的問題還很多。最主要的就是目前地熱發電的熱效率還很低。

    在我國的地熱資源開發中,經過多年的努力和技術積累,地熱發電效益大幅度提升。除地熱發電外,直接利用地熱水進行建筑供暖、發展溫室農業和溫泉旅游等利用途徑也得到長足發展。全國已經基本形成以西藏羊八井為代表的地熱發電、以天津和西安為代表的地熱供暖、以東南沿海為代表的療養與旅游和以華北平原為代表的種植和養殖的開發利用格局。

    來源:科普中國-科學原理一點通

    閱讀量:    2018-05-03 13:47:15
    簡介
           溫泉井是地熱溫泉開發主體工程中最重要的一個階段,將蘊藏在地下的溫泉資源從可再生能源礦產,變成可利用的清潔能源,它不僅僅是一個簡單的鉆井工程,還涉及到溫泉的研究與利用,產出包含熱與礦的雙重性質,因此,溫泉井施工是很復雜的工程,需要一步一個腳印,步步為營地展開,使溫泉井成井率提高,使溫泉的產出優質而持久。

            在前兩日的低溫天氣里,小編來到了位于花街鎮的寺前村,在村里的水池邊有一口特別的井,為什么說它特別呢?那是因為它的溫度常年都維持在一個高位。原來,這口井就是寺前村的“溫泉”,走進一看,水面上冒著騰騰的熱氣,里面的水清澈見底,里面的幾條小魚清晰可見,目測約有五六米。小編用溫度計做了個測試,測得室外溫度為8℃左右,小編用小水桶舀了一小桶水,將溫度計放入,溫度計上的數值很快上升到了19攝氏度。村里的金彩和阿姨告訴我們,水池里的水都是以前從方井里溢出來的。據了解,井水常年都保持在一個水位,不增不減,村里的村民都喜歡用“溫泉井”里的水洗菜。
    井水溫度
           說起這口“溫泉井”的建造歷史,村里年長的老人告訴我們,這口井在他們小時候就有了,估計有上百年的歷史了。

            距離寺前村約1公里的金古泉村,小編見到了另一口“溫泉”。金古泉村的“溫泉”位于村旁的田野中,小編同樣用溫度計進行了測試,室外溫度約為7℃,而水池里的水溫達到了14℃左右。村里的范阿姨告訴我們,早前這里原本只是一口井,后來才擴建成了現在的水池,地下水源源不斷的涌出,邊上的田野也因此受益不少,連野菜都長得特別嫩。據了解金古泉村的水溫無論春夏秋冬,水溫都在14℃左右。

            地熱井開采地下熱水,雖然也和普通水井一樣,開采的是流體的水,但它更接近于石油開采。地熱礦泉水的本質是礦,而非水,并且是流體礦產資源,又是帶有熱量的流體礦產資源,從某種意義上來說,它比石油開采更加復雜,不僅有水的性質,還有礦的性質,還有熱量。

            進行地熱井施工是一件非常復雜的工程,施工人員及技術管理人員眾多,工期也不斷,所需設備昂貴,耗材不少,但最終決定地熱井價格的根據,源自哪里?

    地熱井的深度

            地熱井的深度是不等的,這與資源賦存條件有關,地熱資源較為活躍的地區,有的地熱井只需要幾百米深,而有些地區的地熱井則需要兩千多米深。

            此外,深度也與地熱利用的類型有關,地源熱泵井通常深度在80-120米之間,而溫泉地熱井要上千米,而地熱發電則可能達到3000-5000米,目前的地熱發電技術EGS,在美國的地熱研究實驗室試驗深度甚至達到上萬米。

            地熱井的深度直接影響著地熱井的價格,因為深度越深,地下情況就越復雜,鉆井難度越大,對鉆井設備的損耗以及消耗的動力也越多。

            此外,異常情況的可能性也更多,工程風險成本更高,因此,地熱井的深度極大地影響著地熱井的價格。
    鉆井地區的地質結構

            地區地質結構是根據地熱勘察報告來進行判斷的,地熱勘察通過已有的地區地質地熱數據庫進行分析,并對該地區進行實地踏勘采樣測試,采用地質學、地球物理學、地球化學和實驗室手段進行分析評測,從而對該地的地質狀況、地下水和地下熱水賦存狀況得到全面的了解,從而對該地區的地熱資源進行評價,也對地質構成進行分析。

            在進行地熱井鉆探工程前,要根據該地的實際地質地熱狀況,擬定地熱鉆井設計工藝和施工方案,此外,也要根據巖層情況來選擇相應的鉆井設備和材料,以及動力裝置。

            在地熱水開采的同時,也要進行含水層的保護,同時了解徑流補償,并在鉆井方案中,做出采償平衡的地熱水持續利用規劃。
    地熱井的位置環境

             地熱井所處的位置,直接關系到設備的運輸費用,以及進行鉆井工程所需要的電力費用。

            此外當地的土地價格和消費水平也將影響到該地地熱井整體工程價格。偏遠地區交通不便,運輸費用相對較高,而電價和消費水平高的地方,花費也會相應上漲。

            此外,當地是否有廢棄油或礦坑,如果在此基礎上進行地熱井鉆探,也能影響地熱井的鉆井價格。
    地熱井鉆井設備的選擇

             地熱井鉆井設備是根據地質狀況與開發者的實際情況來決定的,不同鉆井設備的價格是不同的,當然相應使用的材料不同,價格也是不同的。

            地熱井鉆井設備并非越貴越好,也并非鉆空越大,鉆速越快越好,要根據地熱井的實際情況來選擇價位合理的設備。

            地熱能是一種清潔能源,這些年來越來越受到國家的重視,老百姓也逐漸了這種能源。中國有豐富的地熱能源,也有廣闊的地熱市場需求,而將這兩者僅僅聯系起來的,是地熱開發。在地熱開發中,溫泉井工程是重頭戲,很多投資商紛紛投資溫泉井開發,動輒幾千萬上億元,各地的地方政府也鼓勵溫泉井項目開展,這是進行地熱能各種利用模式展開的基礎。

            溫泉開發、溫泉井供暖、地熱農業等等,這些領域都需要好的溫泉井工程先行,才能有足夠的地熱能來利用,這些行業的發展,也推動著溫泉井在技術和設備商的發展,并且使各種模式的地熱鉆井都得到廣泛應用,這使溫泉井市場得到大發展,并且前景良好,在未來必將有一輪又一輪的發展高潮。

            溫泉(hot spring)是泉水的一種,嚴格意義說,是從地下自然涌出的自然水,泉口溫度顯著地高于當地年平均氣溫而又低于(等于)45度的地下水天然泉水叫溫泉,并含有對人體健康有益的微量元素的礦物質泉水?,F在也有很多地區人工打井,一般在600-2000米,用深水水泵抽取地下水,富含多種有益礦物質,水溫再20度以上,也叫溫泉井。

            目前,中國的溫泉井越來越多,不僅僅是因為老百姓需要利用這種資源,也是因為開發技術的進步,中國的溫泉井開發,引進了很多國際的先進技術,和先進設備,能夠滿足各種地熱能使用的模式的需求,比如,用來進行地熱農業種植和養殖的溫泉井,和進行地熱供暖的溫泉井就不大一樣,而不同的地方,由于土質和巖石的分布不同,打溫泉井中用到的鉆井技術也是不一樣的,所以,鉆井技術的不斷引進,也使溫泉井的應用市場進一步擴大,滿足各種開發的需求。

    打溫泉井需要做哪些準備工作

            開發溫泉做洗浴,打溫泉井之前我們需要做足充分準備,溫泉井開發公司跟您分享:打溫泉井需要做哪些準備工作:

    一、前期準備工作

            如何選擇水療溫泉設計和建造單位,這都是投資方需要考慮的問題。保定順昌鉆井工程有限公司是一支技術力量雄厚、成井經驗豐富,以勘察、開發地熱資源及綜合利用為主,兼營其它鉆井工程的專業鉆井公司,在諸多溫泉項目中總結了一些規律,供大家參考。溫泉景區開發大體分為三個階段:

            第一階段:立項-論證-征地-審批-勘探打井。工程前期工作比較艱巨,如果做不好,會影響溫泉建造的效果,最好有個成熟的顧問公司參與其中,那就會少走許多彎路;

             第二階段:規劃-設計-建造-裝修。是其中最重要的階段,時間比較長,動作比較大。

             第三階段:是經營管理。各個階段如何展開?一般有下面幾個環節:參觀-考察-體驗-行業調查-市場分析-專家論證,所有前面的活動是為專家論證和規劃設計提供很多原始資料和數據,在全過程,關鍵環節都應該有專家的加入,進行把脈。我建議選擇合適的公司:一是專業咨詢顧問公司,二是綜合規劃設計院,三是旅游研究單位,還有其他有關公司。征地審批這環節比較麻煩,與當地村、鎮、市政府聯合開發該項目,疏通渠道,辦理過程較為順利,還要征得旅游部門支持??碧酱蚓彩呛苤匾牟襟E,目前大部分選擇當地地質大隊,勘探以后,會出一張完整地形圖,列出每個地層的深度,水的溫度,出水的量;而北方也有選擇石油鉆井大隊的,最好選擇集地熱勘查、溫泉打井為一體的公司二、規劃、設計、建造、裝修,是重要階段,處在上下關聯的環節,跟前后呼應。
     

     

    閱讀量:    2018-03-29 13:10:15

             地熱能資源豐富適合國情,同時主要分布在人口密集的中東部,這就讓地熱供暖推廣提供了可能,為我們解決了不少難題。

     
    不燒煤、不燒氣,利用兩口深達地下千米的地熱井,就可供暖約20萬平方米,每年節省標準煤近5千噸,減排碳3千多噸。近日,記者在河南多地采訪了解到,在供暖需求不斷增長和環保約束不斷加碼之下,隨著新技術的突破,一種利用地熱能供暖的新型清潔供暖方式正在各地大力推廣。
     
    那么,這種利用地球內部熱能作為“天然大鍋爐”的新型供暖方式能否走進千家萬戶,破解供暖的環保之困?
     
    熱從地下來 暖流入家中
     
    豫西冬季的黃昏,室外溫度接近零攝氏度,而進入三門峽市陜州區龍飛花城小區馬女士的家中,卻溫暖如春,墻上的溫度計顯示室溫23攝氏度。馬女士說,自己在郊區還有更大的房子,由于沒有暖氣,3年前搬進了這個小區。“因為有暖氣,我買了這個小區的房子,供暖效果一直很好,有時候太熱,還需要調小閥門。”
     
    龍飛花城小區是河南省較早嘗試地熱供暖的小區之一。由于小區與市區之間被黃河隔開,無法接入市區的集中供暖管網,小區建成后3年無法供暖,群眾意見很大。2012年,陜州區在龍飛花城小區引進首個地熱供暖試點。
     
    供熱系統只由一口取水井、一口回灌井和一個100多平方米的地下供熱站房構成,從深達1800多米的取水井中抽取地下約70攝氏度的熱水后,在站房內通過換熱裝置,將供暖管道中的自來水加熱到約45攝氏度,然后輸入居民家中。
     
    “地熱資源分布廣泛,通過分布式集中供暖,可以消除許多地區的供暖死角。”負責提供小區供暖的河南萬江新能源集團總經理侯濤說,通過龍飛花城項目的5年穩定運行,目前,集團供暖面積不僅在陜州區擴大到了5個小區,而且已經推廣到了河南黃河以南、不屬于傳統供暖區域的周口、開封等地區。
     
    除了清潔環保、供暖無死角,價格低廉也是地熱供暖的優勢之一。按照河南萬江新能源集團與居民的供暖協議,采暖費按房屋建筑面積的90%收取,每平方米費用16元,與當地其他供暖方式相比,普遍便宜6到7元。
     
    長久以來,周口市冬季都沒有暖氣,居民取暖只能用空調或燃氣壁掛爐。運用地熱供暖,周口市太康縣的銀晨國際小區成了全縣首個供暖小區。住戶赫賀說:“136平方米的房子,空調取暖一個月電費要700多元,壁掛爐的氣費更貴,而地熱供暖4個月不到2000元。”
    閱讀量:    2018-01-31 09:05:49

            日前,從全國地熱資源調查評價研討會上傳來消息,京津冀淺層地熱能等地熱資源開發利用情況位居全國前列,未來將大有可為。

     
      根據國土資源部中國地質調查局地熱資源調查評價成果,截至2015年底,我國年利用淺層地熱能對建筑物供暖制冷面積為3.92億平方米,其中京津冀8500萬平方米,約占全國的20%,是我國淺層地熱能開發程度最高、用于建筑物供暖制冷規模最大的地區。
     
      據了解,我國目前的地熱資源開發利用還只是開始。據中國地質調查局2015年調查評價結果,全國336個地級以上城市僅淺層地熱能年可開采資源量就折合7億噸標準煤。而2015年,我國地熱能年利用總量僅為約2000萬噸標準煤。
    閱讀量:    2017-12-07 11:38:59

             12月5日,合肥市最低氣溫已降至零度。而在合肥濱湖一新建小區中,居民用上了綠色“電能替代”冬季供暖。江淮晨報、江淮網記者昨天從合肥供電公司了解到,該公司推動包括“家庭電氣化”、多能互補區域能源、小區地熱系統等一系列綠色“電能替代”冬季供暖項目落地。

            家住濱湖某小區的王女士,這兩天已經過上了家有暖氣的生活。并非市政集中供暖,也沒裝燃氣鍋爐,王女士體驗的是地熱能源系統。

            “小區有3000戶住宅,如果全部用空調或者燃煤供暖系統,不僅費用高,而且能源消耗大。”合肥供電公司工作人員告訴記者,這個項目在設計之初就采用了地源熱泵系統。在寒冷的冬季,利用1千瓦極小的電力,就能將大地內4-5千瓦的熱量轉移至居民家中;夏季則相反,室內的熱量被熱泵轉移到土壤中,使室內得到涼爽的空氣。如此周而復始,綠色節能循環,以最小耗能獲取最舒適的生活環境。

            “這里的系統正式通過省、市電力公司驗收,現在是安徽最大面積的居民小區地熱能源系統。”供電公司上述負責人介紹說。他也給記者算了一筆賬,“熱泵電價在現行電價0.5503元的基礎上下調了0.056元。能源系統可以冬季供暖、夏季供冷,產生的費用預計將比傳統的空調、電熱汀供暖(冷)每年節約達30%以上。”

            記者從合肥供電公司了解到,在長豐縣等農業種植區域,還開展經濟作物農業大棚電能替代改造項目;服務農村地區,推廣“煤改電”,改變小范圍高耗能的家庭煤取暖為電采暖,與大型社區建設單位積極對接,提供專業技術服務,量身定制用電方案,集體應用電采暖、新型建筑蓄冷、熱泵等。

            這些優秀的“電能替代”項目大大降低了冬季煤炭使用量,更巧妙的是,這些技術不僅可以享受峰谷分時電價,還可以享受安徽省蓄能、熱泵專有電價,為電力客戶帶來了經濟效益,同時在冬季用電高峰期間,可以轉移負荷、節約電量,實現了削峰填谷,為整體合肥電網的優化運行提供更多有利條件。

            目前,在合肥地區通過積極推廣,共落地投運118個大型熱泵及“電蓄能”項目,供熱/冷面積達117萬平方米,每年可節約電量近5000萬千瓦時,蓄能設備容量達13.5萬千瓦,預計在午間共計轉移高峰電力負荷超過11.2萬千瓦,越來越多的老百姓開始享受到了“電能替代”清潔供暖帶來的實惠,不僅節電、環保、省錢,更全面提高了生活質量,受到社會廣泛歡迎。

     

            截至目前,安徽合肥“電能替代”總量已達到22.8億千瓦時,相當于替代散燒煤、燃油消費約65.8萬噸,減少二氧化碳排放227.1萬噸。

    閱讀量:    2017-12-06 09:10:39
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