一、中深層地?zé)崽攸c
適用性更廣泛:中深層地?zé)嵩礋岜脽嵩淳疃葹?~3km,占地面積較小,鉆孔位置選定比較靈活,與常規(guī)地源熱泵相比更不易受場地條件制約。
系統(tǒng)壽命更長:地下?lián)Q熱器制造采用特種鋼材,耐高壓、耐腐蝕、耐高溫,壽命長達50年,與建筑壽命相當。
運行更高效穩(wěn)定:由于鉆孔深度達2~3km,熱源溫度更穩(wěn)定,熱積累現(xiàn)象不明顯; 結(jié)合梯級利用,且由于熱源側(cè)溫度高達20 ℃以上,梯級利用熱泵機組運行工況更加高效穩(wěn)定。
綠色環(huán)保且安全可靠:中深層地?zé)崮軐儆诳裳h(huán)利用、綠色低碳的可再生能源,分布廣、儲量大、 穩(wěn)定可靠、清潔環(huán)保。
保護水資源:中深層地?zé)嵩礋岜孟到y(tǒng)可與地下水隔離,通過換熱器管壁與高溫巖層換熱,而不抽取地下熱水,也不開采使用地下水,符合當前國家對于地下水的保護政策。
二、中深層地?zé)峋C合利用方向
中國溫泉在各省均有分布,而且平原地區(qū)大中型盆地均賦存地?zé)豳Y源。中國中低溫地?zé)豳Y源直接利用的能量一直居世界首位,直接利用的項目包括地?zé)峁┡厥曳N植、水產(chǎn)養(yǎng)殖、工農(nóng)業(yè)利用、洗浴醫(yī)療和休閑養(yǎng)生等方面。
1、地?zé)峁?/span>
地?zé)峁┡菍囟容^高的低溫地?zé)豳Y源(低于 90 ℃) 的最佳利用方式。
地?zé)峁┡到y(tǒng)的設(shè)計熱負荷應(yīng)包括兩部分: 一部分為基本熱負荷,由地?zé)崴袚?dān); 另一部分為調(diào)峰熱負荷,由熱泵進行梯級利用從地?zé)嵛菜羞M一步提取熱量作為調(diào)峰。熱泵梯級利用等措施的不僅大大增加了地?zé)峁┡娣e,且減少了終端散熱設(shè)備的投資費。
地?zé)?熱泵機組梯級供熱是利用深井潛水泵從開采井提取地?zé)崴?jīng)地?zé)峁芫€送至一級直供換熱器,利用一級換熱器進行熱交換將熱量傳遞給供熱循環(huán)水,溫度降低后的地?zé)崴椭炼墦Q熱器,進行二次換熱將熱量傳遞給二級板換與熱泵蒸發(fā)器側(cè)之間的循環(huán)水,為熱泵機組提供熱源,經(jīng)二級換熱器換熱后的地?zé)崴奢斔芫€送至回灌井進行回灌;經(jīng)一級換熱器換熱和熱泵機組制熱后獲取熱量、溫度升高的供熱循環(huán)水,經(jīng)供熱管線送至熱用戶、供熱用戶利用,溫度降低后的供熱循環(huán)水由供熱管線輸送至一級換熱器和熱泵機組冷凝器側(cè)進行換熱獲取熱量、提高溫度,如此周而復(fù)始循環(huán)。
2、地?zé)岚l(fā)電
地?zé)岚l(fā)電技術(shù)是利用地下熱水和蒸汽為動力源的一種新型發(fā)電技術(shù)。其基本原理是與火力發(fā)電類似,也是根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理,首先把地?zé)崮苻D(zhuǎn)換為機械能,再把機械能轉(zhuǎn)換為電能。
3、溫室種植、灌溉地?zé)?/span>
作為清潔能源,利用地?zé)釡厥遥a(chǎn)優(yōu)質(zhì)花卉、反季節(jié)蔬菜、時令鮮果等, 對發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)有其獨特的作用。開發(fā)地?zé)幔⒌責(zé)釡厥遥前l(fā)展特色農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的條件之一,利用不同作物對最低溫度要求,梯級利用地?zé)岱N植名貴花卉、特色蔬菜、反季節(jié)蔬菜和發(fā)展觀光農(nóng)業(yè)等,效益顯著。
四、中深層地?zé)峁┡膬?yōu)勢?
1、對比風(fēng)能、太陽能等可再生能源,地?zé)豳Y源具有安全、穩(wěn)定、不受季節(jié)和晝夜變化影響的特點,可替代北方部分適宜地區(qū)的煤炭和天然氣供暖。
2、具有清潔、低碳、可再生優(yōu)勢,整個水循環(huán)系統(tǒng)基本不消耗水資源,減少碳排放。地?zé)峋┡杀颈儒仩t供暖成本低40%左右。
五、地?zé)崮芄?/span>面臨挑戰(zhàn)
1、地?zé)峥辈槌潭鹊停@井風(fēng)險大
目前除個別地區(qū)資源勘查相對成熟外,全國大部分地區(qū)勘查程度低或無勘查,在資源勘查不足的情況下進行開發(fā),鉆井失敗率較高,且無法進行科學(xué)合理的開發(fā)部署,會造成很大的損失。
2、初投資高
一般而言,開發(fā)某一區(qū)域的地?zé)崮埽柘冗M行地?zé)豳Y源勘查,勘查工作較重、投入大。目前地?zé)峋你@探方法和工藝依然采用油氣井工藝和設(shè)備材料,地?zé)峋顿Y較高,導(dǎo)致地?zé)峁岢跬顿Y高,建設(shè)和投資回收期長。
3、地?zé)嵛菜毓嗦实?/span>
目前,國家尚未針對地?zé)嵛菜毓喑雠_標準,各地開發(fā)管理缺少規(guī)范,地?zé)峄毓啾O(jiān)督不嚴,存在著地?zé)嵛菜毓嗦实停粌H造成了資源浪費,地面土壤、河流產(chǎn)生污染,也對地?zé)豳Y源可持續(xù)開發(fā)帶來阻礙。
4、 結(jié)垢、腐蝕嚴重
地?zé)崴毡榇嬖谥V化度,在實際生產(chǎn)運營過程中,對運輸管網(wǎng)、設(shè)備產(chǎn)生腐蝕,造成管道刺漏、換熱器換熱效率降低或損壞。地?zé)崴谶\輸過程中,改變了原有的熱儲環(huán)境,極易造成結(jié)垢,堵塞管道,給系統(tǒng)運行帶來困擾。
5、開發(fā)過程中動態(tài)監(jiān)測
某些地區(qū)地?zé)衢_發(fā)過程中,地?zé)峋何弧⒘髁俊囟扔幸欢ǖ南陆第厔荩斐稍性O(shè)計系統(tǒng)不能適應(yīng)其變化,其原因在于地?zé)衢_發(fā)初期缺乏科學(xué)的地?zé)豳Y源開發(fā)評價,開發(fā)過程中缺少動態(tài)監(jiān)測