中低温地热梯级利用供能技术应用案例查看源代码讨论查看历史
 |
中低温地热梯级利用供能技术应用案例能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。随着社会经济的发展，能源的不足和环境污染已成为全人类共同面临的重大问题。加大对新能源[1]的开发和利用已成为一种必然趋势。地热能以其清洁无污染等优点成为当今能源界的新宠。地热资源的开发也越来越来越得到世界各国的重视。
一、背景
我国地热资源储量较为丰富，约占全球地热资源量的7.9%，可开采储量折合标准煤约4626.5亿吨，年可开采量折合标准煤约26亿吨，2016年开采量仅相当于2100万吨标准煤，开发利用潜力巨大。然而，我国地热能的开发利用远远不够。地热能在我国能源结构中所占比例不足0.5%，地热资源开发利用的前景十分广阔。随着我国能源结构的调整以及城镇化建设的推进，为确保我国经济可持续性快速发展，应对环境污染以及气候变化带来的挑战，国家和社会对清洁绿色能源的需求日益增加，特别是随着国家《地热能开发利用“十三五”规划》的出台，地热开发利用已上升至国家能源战略层面。
砂岩型、岩溶裂隙型地热资源在华北地区分布非常广泛，因开发成本相对较低，在华北很多地区开发利用比较普遍。由于华北地区人口密集、经济地位十分重要，开发利用地热资源不但能优化华北地区能源结构，而且能有效改善环境质量，为华北地区“2+26”城市雾霾防治、助力京津冀大气防治攻坚战具有十分重要的经济意义和社会意义。
二、应用案例
1.项目概述
开封地热供能项目是中核坤华能源发展有限公司开发的中低温地热梯级利用供热项目，主要是为开封市龙亭区的住宅小区进行集中供暖，一期工程供热面积达56.48万平方米，实现地热尾水100%回灌，确保供能清洁、高效。
2.主要效益
龙亭区未集中供暖未到达区域居民采暖多以壁挂炉、空调等为主，冬季受“气荒”的影响，供热成本高，供热质量不高。本项目采用深层地热水作为供暖热源，供热成本低、质量高，能够有效改善人民生活质量、满足民生需要。地热水作为供暖热源，相比天然气锅炉房集中供热，节省了大量的天然气资源，一个供暖季可实现节约标准煤1169吨，减少CO2排量8349吨，减少SOX排量116吨，减少NOX排量27吨，实现了绿色供暖，符合国家节能减排的政策。
三、技术要点
本项目对地热资源不同温度段热能资源进行最优化开发利用，结合热泵技术提取地热尾水中的热量为建筑供暖。其次，钻探回灌井，实现地热资源密闭运行、尾水全部回灌，实现资源可持续利用并避免污染地表水源，保证当地供热的安全与可持续性。在防垢阻垢方面，采用中核集团研发的防垢阻垢技术，确保地热水的出水量稳定，保障了项目的连续运行。
四、应用前景
中国已经正式提出2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和的目标，发展地热产业对于调整能源结构、节能减排、改善环境、培育新兴产业、新型城镇化建设、增加就业等均具有重要意义，是实现双碳[2]目标的重要手段。在地热温度较低的地区，采用地热供能或“地热+”供能，即以地热为核心，太阳能、热泵、核能供热、工业余热、热电联产等清洁能源多能耦合发展，通过热源改造，新能源赋能，将传统能源升级为新能源，从而实现供能领域清洁低碳，这将为国家的双碳目标实现提供有力的支持。