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全国地级以上城市浅层地温能调查评价全面完成

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东南西北人 发表于 2016-10-9 18:57:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
                                                                                                
摘要:通过全国主要城市浅层地温能调查评价,结合以往工作成果,全面查明了全国31个省(市)336个地级以上城市规划区范围内的浅层地温能资源分布情况,评价了浅层地温能资源量及开发利用潜力,编制浅层地温能开发利用适宜性区划。调查评价结果显示,336个地级以上城市的总评价面积为16.9km2,每年可采资源量(折合标准煤)7亿t


1.项目概况
浅层地温能是指蕴藏在地表以下一定深度范围内岩土体、地下水和地表水中具有开发利用价值的热能。与传统地热相比,浅层地温能不受地域局限,分布广泛,能够实现供暖制冷建筑使用区域的零排放和零污染。“全国主要城市浅层地温能调查评价”是地质大调查项目“全国地热资源调查评价”计划项目中的工作内容之一,工作周期为2013—2015年,由全国31个省(市)地勘单位共同完成,开展了全国336个地级以上城市浅层地温能调查评价。项目完成了既定目标:基本摸清了全国336个地级以上城市规划区范围内的浅层地温能资源分布情况,并进行了开发利用适宜性区划,建立了示范工程,为中国浅层地温能开发利用提供了依据,对清洁能源开发利用起到支撑作用。

2.成果简介
(1)提出了新的浅层地温能资源评价理念。浅层地温能的开发利用是一个地下能量交换的过程,其所能开发利用的能量不仅与地下介质类型、介质温度有关,而且还与介质能量交换能力(交换速度与容量)、外界气候条件等有关。因此,浅层地热资源评价应侧重以下2个基本内容:①地下含水层空间分布与地下水资源调蓄能力评价;②地下一定深度范围内环境许可条件下,可参与循环的热量。项目创造性地提出“地下热调蓄能力评价”的基本理念,评价结果是一定国土面积能够承担的“空调面积”,使评价结果更符合实际、更实用。

(2)系统评价了中国地级以上城市浅层地温能资源及开发利用潜力(表1、表2)。通过试验获取参数、采用层次分析法或指标法开展适宜性分区评价(图1),获得每个城市的地下水地源热泵系统和地埋管地源热泵系统适宜性分区成果,分别划分为适宜区、较适宜区、不适宜区。超过1/2的面积(占评价区面积的62%)不适宜地下水源热泵系统开发利用,而对于地埋管热泵系统只有20%的比例不适宜开发利用。从开发利用方式来看,地埋管热泵系统的应用将会更广泛。

中国336个地级以上城市浅层地温能资源每年可开采量折合标准煤7亿t,相当于中国2015年煤炭消耗的19%。
表1 全国地级以上城市地源热泵系统适宜性分区
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表2 全国地级以上城市地源热泵系统换热功率及供暖制冷面积潜力汇总
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图1 工程钻探与热响应试验
(3)按利用方式、需求程度等将全国分为全年集中利用区、全年分散利用区、分散式冬季供暖区和分散式夏季制冷区4类(图2)。全年集中利用区主要分布在京津冀、山东、江苏、安徽、河南、陕西和东北部分地区,全年分散利用区主要分布在华北、东北、长江中下游等除全年集中利用区以外的地区。这两类地区全年可进行冬季供暖和夏季制冷循环利用,集中利用地区位于地下水条件较好、经济条件发达的区域,对浅层地温能需求量大,宜集中规模化利用;分散利用区因环境、经济条件限制适宜小规模分散式开发利用。分散式冬季供暖区分布于东北北部、西北大部及青藏高原区,该地区夏季需求量小,人口相对稀少,宜进行分散式冬季供暖;分散式夏季制冷区分布于南部沿海和西南部分地区,该地区冬季需求量小,宜进行分散式夏季制冷。
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图2 中国浅层地温能开发利用区划图
(4)通过浅层地温能调查评价工作,在全国各地勘单位和水环所内培养和锻炼了一大批青年地质人才和团队,可为后续浅层地温能开发利用的进一步推广提供人才储备。

3. 成果意义
地级以上城市浅层地温能调查评价工作,有力推动了中国浅层地热资源的开发利用。据统计,全国利用浅层地温能的建筑物面积增长速度加快,截至2015年已达4.3亿m2。各省(市)新建立的浅层地温能利用示范工程稳步推进,结合各地区动态监测网,推广了不同气候和地质条件下浅层地温能开发利用技术,解决了各地区浅层地温能开发利用市场化缺乏行业标准与规范的难题。浅层地温能开发利用对推动中国绿色、低碳、节能型城市化发展和解决南方城市冬季供暖问题具有重要意义。提出的“地下热调蓄能力评价”等技术方法是理论创新,可为后续浅层地温能调查评价和开发利用提供技术支撑。

(中国地质科学院水文地质环境地质研究所 朱喜 王婉丽供稿)
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zspkd 发表于 2016-10-12 21:46:27 | 显示全部楼层
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ljmabcljm 发表于 2019-8-31 14:11:27 | 显示全部楼层
顶你一下,好贴要顶!  
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