地热资源梯级开发可持续应用研究

2014-10-22 23:55周丹
科技资讯 2014年19期
关键词:热泵利用

周丹

摘 要:经济的发展在一定程度上就要依赖于资源的消耗与利用,那么探索资源的可重复利用,保证资源在未来的发展中能够满足需要就显得十分重要。同样在地热资源的开发与使用中如何维护好地热资源的可持续开发性对整个地区的发展有着重要的意义。根据地热自身清洁性与复合性的特点,以科学技术手段作保证,使得地热资源的开发与使用能够达到效率最大化以达到可持续发展的目的。本文首先介绍了地热资源以及开发利用现状,然后在此基础上对地热资源梯级开发可持续应用技术进行分析,最后进一步阐述提高地热资源的可持续开发与利用。

关键词:地热资源 梯级开发 可持续应用

中图分类号:TK529 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)07(a)-0128-01

地热资源的合理开发与运用在一定程度上可以大大发挥出其经济效益与社会效益,并且在响应国家可持续发展战略的基础上对其进行科学开发对地热资源的高效利用对整个社会来说具有深刻的意义。

1 地热资源简述以及开发利用现状

地热资源是世界上最古老的能源之一,它所蕴含着大量的能量,并且利用地热的水资源还可以为人们带来更多的福利,但是根据地热的自身特点,其在开发的技术问题上还需不断的改善。

1.1 地热资源简介

地热资源是一种十分宝贵的矿产资源,在我国分布较为广泛,如西藏羊八井地热田、云南腾冲地热田,此外还有华北、京津地区都遍布着大量的地热资源。

根据地热资源的自身特点,它可以用做多种用途,最为常见的便为温泉洗浴,由此可见地热资源是一种清洁的能源资源。此外地热资源中还含有很多的微量元素,如:溴、碘、硼砂等等,此外它所蕴含的钾盐、铵盐等较为丰富,为工业生产提供原料,含有大量矿物质的地热水资源还可以在医疗上和生活中的矿泉水得到广泛的使用。

1.2 地热资源开发利用现状

我国地热资源非常丰富,对于地热资源的开采也已经有着悠久的历史,由以前的利用温泉洗浴治病到现在的利用温泉进行采暖、灌溉、烘干等各中发开技术,对于其所取得的社会、经济与环境效益也在不断的取得新的突破与进展。

就目前的开采形式来看,地热资源主要用于地热发电,相关数据显示,我国第一个地热电站羊八井地热田在冬季枯水季节所发电量已经占整个拉萨电网的60%,成为重要的发电网。地热采暖起到了非常强的环保效果,减少了对煤炭的使用,大大减少了环境污染。此外利用地热灌溉用于温室种植、水产等方面都取得了很好的效果。最后地热资源的工業、医疗和旅游都在地热资源利用的基础上取得了很好的经济和生态效果。

2 地热资源梯级开发可持续应用技术

地热资源虽然矿藏丰富,但是在现代的开发和使用中在不断的消耗,为保证其后期的可持续性,地热资源开发使用技术还需要不断的完善和改进。目前在地热资源的可持续开发中涉及的关键技术主要有地热采灌平衡技术、热泵技术、低温供热工艺、地热资源梯级开发循环利用的集约化技术等等。

2.1 地热采灌平衡技术

地热采灌平衡技术是将利用后的地热水进行回灌,以此达到采灌平衡,避免由于过量开采而产生的地表塌陷、环境污染和地质灾害等情况,维护整个地下水系统的平衡,减少由此带来的各种环境和安全上的隐患。

2.2 热泵技术

热泵技术是利用现代技术手段将低品位能源转化为高品位能源的技术,而热泵技术可以在较少的利用能源的基础上便可以完成转化,资源利用效率高。此外热泵技术还可以为用户提供多种温度环境下的地热资源,为用户的使用带来很多的便利。

2.3 低温供热工艺

低温供热工艺主要针对室内采暖设施,这种采暖技术能够将热均匀的分布到室内,使得使用者的舒适性加强,此外其清洁性和美观实用性都为这种资源的有效利用提供了更多的便利。

2.4 地热资源梯级开发循环利用的集约化技术

地热资源的梯级开发循环利用技术主要是将上述三种技术相结合,地热资源通过相应的设备分梯次的进行采集热量,利用热转换器、热泵机组和调峰设备等进行合理的组合,将地热资源所蕴含的能量尽可能利用,然后将使用后的地热水进行回灌,以此达到平衡。

3 提高地热资源的可持续开发与利用

3.1 加强勘探,提高钻井成功率

在地热资源的前期开发时,对其进行勘测的技术数据对以后的地热资源的开采有着重要的作用,那么地质队在进行开采时就需要结合现代的科学技术手段提高勘测数据精度,进而提高钻井成功率,加强地热资源的使用效率。

3.2 大力发展梯级利用和直接利用

根据地热资源所处不同地区的不同特点,利用上述四种手段,结合梯级利用以及直接利用技术特点,将地热资源所蕴含的能量充分的使用,使其利用率达到最大化。

3.3 发展高温地热资源的非电利用

地热资源可以为电力系统提供能量源泉,但是其更高的在医疗、农业、生活、旅游服务业中的使用价值也要得到应有的重视,如结合现代人们休息旅游的需要,建立相应分景区不失为一种好的选择。

3.4 促进地热资源的可持续开发

地热资源虽是一种可再生能源,但是这种能源却是十分有限的,所以在地热资源的使用上必须注重保护,合理的开采,确保在使用地热资源的基础上不对其进行深度的破坏,加强其可持续开发性。

总而言之,地热资源的可持续开发和利用有着重要的意义,而对于地热资源的开发技术虽然已经达到了一定的水平,但是在实际使用过程中还存在着推广困难,运营成本相对较高等问题,这还需要不断的进行探索,以此找到合理的措施来解决上述问题。

参考文献

[1] 何满潮,刘斌,姚磊华,等.地下热水回灌过程中渗透系数研究[J].吉林大学学报:地球科学版,2002(4).

[2] 杨文斐.建筑能耗模拟与含水层特性研究在地下水源热泵系统中的应用[D].山东科技大学,2007.

[3] 王泽龙.北京市小汤山地区地温场特征及地下热水成因模式分析[D].北京:中国地质大学,2007.

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