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我國地熱資源持續(xù)發(fā)展規(guī)劃的四大關(guān)鍵點
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時間:2021-11-10 14:44:06瀏覽次數(shù):1551
我國地熱資源豐富,地熱利用方式多樣,但目前其開發(fā)利用普遍存在資源利用率低、回灌率嚴重偏低、開發(fā)布局不盡合理等問題。為此,實現(xiàn)地熱資源的綜合高效利用,地大熱能地熱開發(fā)專家認為應遵循開發(fā)與保護并重的原則,制定科學的地熱開發(fā)資源規(guī)劃方案,優(yōu)化地熱井布局,開以市場為導向,利用新技術(shù)走集約化道路,極大地提高地熱利用率,以解決地熱資源的可持續(xù)發(fā)展問題。 創(chuàng)建地熱資源勘查評價新模式:
地熱資源的勘查評價是地熱資源規(guī)劃的前提條件。由于地熱資源的復雜性、特殊性、不確定性以及主觀操作的問題,使地熱資源勘查投入大、時間長,同時具有較大的風險,可能造成一些地熱田和部分地熱井廢棄。為此,應尊重市場經(jīng)濟規(guī)律,將市場需求與地熱資源勘查評價工作有機地結(jié)合起來,以需求帶動勘查,勘查服務需求,形成相互依賴、相互促進的良性循環(huán)關(guān)系。
例如,結(jié)合發(fā)展規(guī)劃和市場需求,通過一些高檔次的休閑、娛樂及房地產(chǎn)項目和示范工程的開發(fā),對空白區(qū)因地制宜地進行資源勘查工作,探采結(jié)合,體現(xiàn)地熱開發(fā)高風險——高投入——高效益的新投資理念,為地熱資源評價和大規(guī)模開發(fā)奠定基礎(chǔ)。對過去評價的資源量,應根據(jù)開發(fā)實際進行重新評價,對地熱開發(fā)中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)測,從現(xiàn)象中找出規(guī)律,規(guī)劃未來的工作。對空白區(qū),則結(jié)合當?shù)氐陌l(fā)展規(guī)劃和市場需求,因地制宜地進行資源勘查工作。此外,必須探索利用現(xiàn)代高科技手段和新工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人力踏勘步查、豎塔鉆井的勘查評價方式,提高勘查開發(fā)水平,降低地熱開發(fā)風險。 依據(jù)動態(tài)數(shù)據(jù)規(guī)劃控制分區(qū),實行總量與強度雙控:
地熱水大量開采引起的熱儲層水位大幅度下降,會形成水位下降漏斗區(qū),造成地熱水資源短缺。而加強地熱水的動態(tài)監(jiān)測是保證地熱水持續(xù)、穩(wěn)定開發(fā),科學管理和有效保護的基本手段,它具有監(jiān)控面廣、連續(xù)性強等特點。在地熱資源規(guī)劃中,應以地熱水的動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù),打破行政區(qū)域界限,規(guī)劃資源控制分區(qū),對不同的分區(qū)分別進行合理開發(fā)保護、深入開發(fā)利用、勘探研究以及地熱資源普查和地熱資源遠景調(diào)查等。在各規(guī)劃分區(qū)中,按照地熱水動態(tài)水位的變化,分別制定其地熱水開采強度指標和地熱水年開采總量指標,實行動態(tài)管理。
推廣集約化新技術(shù),提高地熱利用率:
解決地熱資源的可持續(xù)發(fā)展問題,一個重要途徑就是提高地熱能利用的集約化水平,極大地提高地熱利用率。
在富熱地區(qū),開發(fā)梯級高效利用集約化技術(shù),降低地熱尾水排放溫度,提高資源利用率,解決環(huán)境熱污染問題。基本原理為:開采出來的地熱水第一梯次是經(jīng)過換熱器換熱后供散熱器采暖用戶采暖,第二梯次是將散熱器采暖系統(tǒng)的排水供地板輻射采暖用戶采暖。從兩梯次之間提取部分排水作為生活熱水使用。由第二梯次系統(tǒng)排出的地熱水,進入熱泵機組進行溫度的提升后再供地板輻射采暖用戶采暖。梯級高效利用集約化技術(shù)可將地熱利用率提高到90%以上。 在多熱源地區(qū),開發(fā)多熱源耦合供熱集約化技術(shù),解決各單一熱源負荷量小,經(jīng)濟性差,容易造成資源浪費的矛盾。基本原理為:將流量較小的地熱水與流量與其他熱源(如熱電廠的蒸汽冷凝水)熱混合后供散熱器采暖用戶采暖,回水以串聯(lián)方式再供地板輻射采暖用戶采暖。地板輻射采暖系統(tǒng)的回水將熱泵機組提溫后再供地板輻射采暖用戶采暖。蒸汽冷凝水屬于純水,故可與地熱水一起回灌到地下,增加地熱回灌率。
在貧熱地區(qū),開發(fā)混合水源聯(lián)動運行空調(diào)集約化技術(shù),解決單一水源與工程建設(shè)需求不相匹配的矛盾。基本原理為:因地制宜采用地熱水、城市中水、湖水等多種水源分別作為同一水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的冷、熱源,從中提取冷量和熱量,冬季供暖,夏季制冷,同時還可以供應生活熱水等。此外,根據(jù)生物對溫度的不同需求,將地熱水供熱系統(tǒng)進行梯級利用工藝設(shè)計,使各個暖棚內(nèi)形成不同的溫度效應,實現(xiàn)生物梯級溫度需求與地熱梯級利用的耦合。 開發(fā)與改造并舉,持續(xù)優(yōu)化布局:
由于歷史原因,一些既有地熱井存在布局不合理、地熱生產(chǎn)井密度過大等歷史遺留問題,要有計劃地進行技術(shù)改造和結(jié)構(gòu)調(diào)整,不斷地進行布局優(yōu)化,以很小的改造費用,換取最大的效益。對于密度過大的地熱生產(chǎn)井,要進行分析評價,將其中的一些生產(chǎn)井改造為回灌并、備用井及監(jiān)測井等,實行采灌平衡。對于熱儲層容易失水沉降的地熱生產(chǎn)井(如熱儲層為上第三系的地熱井),應實行采灌平衡,保持熱儲層壓力,或?qū)⑵涓脑鞛榛鶐r地熱生產(chǎn)井。對于布局不合理,不進行回灌的地熱井,應根據(jù)實際情況,因地制宜地進行改造。
湖北地大熱能科技有限公司以“地熱服務全球”為理念,多年來致力于地熱開發(fā)整體規(guī)劃,積極促進地熱能的高效利用,通過地熱勘察、地熱鉆井等地熱資源開發(fā)手段,將地熱能廣泛應用于溫泉規(guī)劃、地熱供暖、地熱發(fā)電、地熱農(nóng)業(yè)。 同時,為提高地熱能源的利用率,地大熱能為客戶提供地熱開發(fā)一站式服務,為客戶提供地熱能綜合開發(fā)的整體方案,形成地熱能開發(fā)的全套熱規(guī)劃系統(tǒng),使地熱資源能夠從高溫到低溫,從出水到尾水,按部就班地得到充分的利用,爭取將地熱能在利用過程中的熱效率損耗降至最低,極大地提高地熱能的利用效率,科學合理高效環(huán)保低利用地熱資源這種清潔的綠色能源。
地熱資源的勘查評價是地熱資源規(guī)劃的前提條件。由于地熱資源的復雜性、特殊性、不確定性以及主觀操作的問題,使地熱資源勘查投入大、時間長,同時具有較大的風險,可能造成一些地熱田和部分地熱井廢棄。為此,應尊重市場經(jīng)濟規(guī)律,將市場需求與地熱資源勘查評價工作有機地結(jié)合起來,以需求帶動勘查,勘查服務需求,形成相互依賴、相互促進的良性循環(huán)關(guān)系。
例如,結(jié)合發(fā)展規(guī)劃和市場需求,通過一些高檔次的休閑、娛樂及房地產(chǎn)項目和示范工程的開發(fā),對空白區(qū)因地制宜地進行資源勘查工作,探采結(jié)合,體現(xiàn)地熱開發(fā)高風險——高投入——高效益的新投資理念,為地熱資源評價和大規(guī)模開發(fā)奠定基礎(chǔ)。對過去評價的資源量,應根據(jù)開發(fā)實際進行重新評價,對地熱開發(fā)中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)測,從現(xiàn)象中找出規(guī)律,規(guī)劃未來的工作。對空白區(qū),則結(jié)合當?shù)氐陌l(fā)展規(guī)劃和市場需求,因地制宜地進行資源勘查工作。此外,必須探索利用現(xiàn)代高科技手段和新工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人力踏勘步查、豎塔鉆井的勘查評價方式,提高勘查開發(fā)水平,降低地熱開發(fā)風險。 依據(jù)動態(tài)數(shù)據(jù)規(guī)劃控制分區(qū),實行總量與強度雙控:
地熱水大量開采引起的熱儲層水位大幅度下降,會形成水位下降漏斗區(qū),造成地熱水資源短缺。而加強地熱水的動態(tài)監(jiān)測是保證地熱水持續(xù)、穩(wěn)定開發(fā),科學管理和有效保護的基本手段,它具有監(jiān)控面廣、連續(xù)性強等特點。在地熱資源規(guī)劃中,應以地熱水的動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù),打破行政區(qū)域界限,規(guī)劃資源控制分區(qū),對不同的分區(qū)分別進行合理開發(fā)保護、深入開發(fā)利用、勘探研究以及地熱資源普查和地熱資源遠景調(diào)查等。在各規(guī)劃分區(qū)中,按照地熱水動態(tài)水位的變化,分別制定其地熱水開采強度指標和地熱水年開采總量指標,實行動態(tài)管理。
推廣集約化新技術(shù),提高地熱利用率:
解決地熱資源的可持續(xù)發(fā)展問題,一個重要途徑就是提高地熱能利用的集約化水平,極大地提高地熱利用率。
在富熱地區(qū),開發(fā)梯級高效利用集約化技術(shù),降低地熱尾水排放溫度,提高資源利用率,解決環(huán)境熱污染問題。基本原理為:開采出來的地熱水第一梯次是經(jīng)過換熱器換熱后供散熱器采暖用戶采暖,第二梯次是將散熱器采暖系統(tǒng)的排水供地板輻射采暖用戶采暖。從兩梯次之間提取部分排水作為生活熱水使用。由第二梯次系統(tǒng)排出的地熱水,進入熱泵機組進行溫度的提升后再供地板輻射采暖用戶采暖。梯級高效利用集約化技術(shù)可將地熱利用率提高到90%以上。 在多熱源地區(qū),開發(fā)多熱源耦合供熱集約化技術(shù),解決各單一熱源負荷量小,經(jīng)濟性差,容易造成資源浪費的矛盾。基本原理為:將流量較小的地熱水與流量與其他熱源(如熱電廠的蒸汽冷凝水)熱混合后供散熱器采暖用戶采暖,回水以串聯(lián)方式再供地板輻射采暖用戶采暖。地板輻射采暖系統(tǒng)的回水將熱泵機組提溫后再供地板輻射采暖用戶采暖。蒸汽冷凝水屬于純水,故可與地熱水一起回灌到地下,增加地熱回灌率。
在貧熱地區(qū),開發(fā)混合水源聯(lián)動運行空調(diào)集約化技術(shù),解決單一水源與工程建設(shè)需求不相匹配的矛盾。基本原理為:因地制宜采用地熱水、城市中水、湖水等多種水源分別作為同一水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的冷、熱源,從中提取冷量和熱量,冬季供暖,夏季制冷,同時還可以供應生活熱水等。此外,根據(jù)生物對溫度的不同需求,將地熱水供熱系統(tǒng)進行梯級利用工藝設(shè)計,使各個暖棚內(nèi)形成不同的溫度效應,實現(xiàn)生物梯級溫度需求與地熱梯級利用的耦合。 開發(fā)與改造并舉,持續(xù)優(yōu)化布局:
由于歷史原因,一些既有地熱井存在布局不合理、地熱生產(chǎn)井密度過大等歷史遺留問題,要有計劃地進行技術(shù)改造和結(jié)構(gòu)調(diào)整,不斷地進行布局優(yōu)化,以很小的改造費用,換取最大的效益。對于密度過大的地熱生產(chǎn)井,要進行分析評價,將其中的一些生產(chǎn)井改造為回灌并、備用井及監(jiān)測井等,實行采灌平衡。對于熱儲層容易失水沉降的地熱生產(chǎn)井(如熱儲層為上第三系的地熱井),應實行采灌平衡,保持熱儲層壓力,或?qū)⑵涓脑鞛榛鶐r地熱生產(chǎn)井。對于布局不合理,不進行回灌的地熱井,應根據(jù)實際情況,因地制宜地進行改造。
湖北地大熱能科技有限公司以“地熱服務全球”為理念,多年來致力于地熱開發(fā)整體規(guī)劃,積極促進地熱能的高效利用,通過地熱勘察、地熱鉆井等地熱資源開發(fā)手段,將地熱能廣泛應用于溫泉規(guī)劃、地熱供暖、地熱發(fā)電、地熱農(nóng)業(yè)。 同時,為提高地熱能源的利用率,地大熱能為客戶提供地熱開發(fā)一站式服務,為客戶提供地熱能綜合開發(fā)的整體方案,形成地熱能開發(fā)的全套熱規(guī)劃系統(tǒng),使地熱資源能夠從高溫到低溫,從出水到尾水,按部就班地得到充分的利用,爭取將地熱能在利用過程中的熱效率損耗降至最低,極大地提高地熱能的利用效率,科學合理高效環(huán)保低利用地熱資源這種清潔的綠色能源。
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