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浅层地温能,爽爽贵州的另一张名片
——贵州省浅层地温能开发利用一瞥
发表时间:2019-08-29 来源:中国矿业报 本报记者:刘盼盼

走进遵义大酒店,迎面而来的是一股柔和的凉风。说它柔和,是因为它吹出的风犹如母亲的手在抚摸您的脸庞,让人心里莫名地愉悦。是什么可以让一个偌大的酒店洋溢着如此清爽的风呢?

带着好奇,《中国矿业报》记者近日采访了遵义大酒店冷热的提供者——贵州浅层地温能开发利用有限公司。公司总工程师、该项目负责人彭佳介绍,那个既能吹热风又能吹冷风的系统,就是他们公司利用浅层地热能设计的地源热泵中央空调系统。该系统是怎样应运而生的,又有什么作用呢?

资料图

 

 

浅层地热能的大背景

随着经济社会的不断发展和人民生活水平的日益提高,能源作为人类社会发展和赖以生存的重要基础物质显得越来越重要,但是能源的供需也日益趋紧。因此,开发新能源,寻找适合发展的清洁能源,成为未来能源发展的方向。而近年来,地热能作为非化石能源中的重要一员,具有清洁环保、稳定性好、可循环利用等特点,越来越受到大家的青睐。

同时,浅层地热能的发展也得到了国家的支持。近年来,多个部门制定了不少关于发展地热能的政策。比如,国家能源局综合司、原国土资源部办公厅印发《关于组织编制地热能开发利用规划》的通知,要求各相关部门结合本地区地热资源的特点及发展状态提出明确的发展目标和有效的地热开发利用保护措施;国家发改委、国家能源局、原国土资源部联合印发《地热能开发利用“十三五”规划》,对我国“十三五”时期地热发展目标予以明确,将地热供暖和发电作为主要发展方向。

此外,也有很多地方出台了相关办法,鼓励和支持地热能资源的发展,如:《北京市地热资源管理办法》《天津市地热资源管理办法》《云南省地热资源管理条例》和《内蒙古地热资源管理条例》等。

贵州省作为国家首批生态文明建设试验区,大力发展新兴能源、清洁能源义不容辞。根据中央及贵州省关于生态文明试验区建设、改善贵州能源结构、实现节能减排和改善环境质量的总体要求,明确了开发浅层地温能,助推贵州生态文明试验区建设的重点工作任务。

贵州遵义大酒店项目机房

 

贵州浅层地热能开发潜力大

浅层地热能从何而来,不同地区浅层地热能是怎样的情况,而贵州省的浅层地热能又有怎样的潜力呢?

资料显示,地球浅表的岩土体、地下水、地表水是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能量。该能量是人类利用量的500多倍。浅层地温能的能量一方面来自太阳辐射,一方面来自地球内部热量逸散,因而是一种近乎可无限开发的可再生能源。浅层地温能作为可再生能源,是保障国家能源安全和缓解环境压力的必然选择,是确保我国能源结构调整的需要,是实现节能、减排战略目标的重要手段。

贵州省整体地形属山地分散型和局部盆地型,按常规化石型、消耗型及污染型能源实施规模化、集成化的集中供暖/制冷难度大、成本高。但浅层地热能具有资源分布面积广、清洁环保无污染、无处不在、可再生的地域优势及资源优势,完全符合贵州省省情特点。可以说,贵州省非常适宜发展浅层地热能资源,解决城市的供暖/制冷问题。

 

此外,据相关研究结果表明,贵州省的地质环境以碳酸盐基岩为主。碳酸盐基岩的赋热值为土壤的1倍以上,开发利用浅层地热能资源,比以第四系覆盖为主的地区更具优势。在利用岩土体浅层地热能资源的同时,贵州省还有河水、湖水和污水等地表水中的低温热源可利用。

据彭佳介绍,截至目前,贵州省在建及已投入使用的浅层地热能开发利用项目有50余个,主要分布于贵阳、遵义、铜仁和黔东南州等,包括贵州省地质科技园、六盘水市钟山区水月产业园区马坝安置小区、遵义市肿瘤医院、遵义大酒店、仁怀市炮台巷棚户区改造工程等多个项目,服务建筑空调面积约500万平方米,占全省浅层地热能资源可供建筑面积的比例小,总体上开发利用程度相当低。因此,开发浅层地热能潜力巨大,进一步开发利用空间大,市场前景非常广阔。

除了以上自然、地质条件外,贵州省地矿局还成立了贵州浅层地温能开发利用有限公司,专门从事浅层地热能发展。据彭佳介绍,该公司是贵州省最早从事浅层地热能开发利用的公司。公司依托全局60多年积累的水工环地质资料、地下水开发利用成果、地质钻探等专业优势,专注于岩溶区浅层地温能和中深层地热能勘查、开发及应用,具有强大的资源优势。她充满自信地说,未来贵州省浅层地热能的发展一定会开辟出一片广阔的天地。

发展浅层地热能促生态文明建设

贵州浅层地热能开发利用始于2002年,经过十几年的发展已积累了不少经验。其大致经历了两个发展阶段:2002年~2010年,以地下水水源热泵开发方式为主;2010年之后,开始地埋管地源热泵工程建设。

据相关人员介绍,浅层地热能利用方式主要有地下水、地表水及埋管形式,其中地下水、地表水地源热泵受资源分布条件、水文地质条件及城区限制地下水开采条件等因素制约,水源热泵系统适用范围受到一定的限制。因此,埋管是目前使用最为广泛的一种形式,在贵州省也具有普遍适用性。

采访时,彭佳以贵州省地质科技园项目为例,介绍了浅层地温空调项目所带来的经济效益。据她介绍,项目自2016年7月建成投入运行以来,至今已连续运行3年,经过实际运行使用,用户一致认为制冷、制热效果非常好。此外,通过测算,如该项目采用常规的中央空调(如水冷式冷水机组+燃气锅炉),其运行成本是浅层地温空调的2倍有余,采用浅层地温空调年节约运行费用250余万元,较常规中央空调系统节能57%。如果按照地温空调使用寿命50年来计算,运行50年可节约费用1亿余元。总之,该项目运行以来节能效果十分显著,且使用效果非常好。

那么,浅层地温能具有怎样的社会效益和环境效益呢?彭佳表示,浅层地温中央空调系统主要是利用地下热能为建筑物制热制冷,以输入少量电能通过热泵技术实现能量转换,不外排有毒有害气体,无燃烧产生的相关氮氧化物、氧化硫及粉尘等,项目使用的地源热泵中央空调是目前国际上较先进的、节能环保的中央空调系统。以贵州省遵义大酒店项目为例,该项目采用的是地埋管地源热泵中央空调系统,酒店总建筑面积为11万平方米,总冷负荷9210千瓦,总热负荷6144千瓦。项目通过运用浅层地温能可再生能源,每年可减少标准煤2043.13吨,减少二氧化碳(CO2)排放量5046.52吨,减少二氧化硫(SO2)排放量40.86吨,减少粉尘排放量20.43吨。

由此可见,采用浅层地温能绿色清洁环保可再生能源后,不仅产生了巨大的社会效益和环境效益,还减少了大量工程排污费用。同时,对缓解我国能源资源压力、实现非化石能源目标、推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设也具有十分重要的现实意义和长远的战略意义。

最后,彭佳还表示,虽然现在开采地热能的技术很成熟,但是距普及和推广还有很远的路需要各界同仁共同努力。贵州省也将继续立足资源禀赋,扎实开展好地热资源开发利用工作,打造地热资源开发利用样板,力求成为贵州的一张独特、靓丽的名片。


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