一、關于地熱能:

1、地熱能可以用在哪些領域?

    用于供熱、溫泉沐浴、醫療、建造農作物溫室、水產養殖、烘干谷物、地熱發電(蒸汽型地熱發電、水熱型地熱發電)。

2、地球熱能來源是什么?

    地球熱能主要來源于放射性元素衰變,還有地球形成過程中的動力能轉化的熱能以及地球的重力作用轉化出的熱能。

3、什么是地巖熱?(地質學上的地巖熱,廣義上的地巖熱

    地質學上:是一種埋深于地下數千米,內部不存在流體或僅有少量地下流體的高溫巖體,溫度在150攝氏度到幾百攝氏度之間的高溫巖體。

    廣義上:埋藏在一定深度,溫度大于幾十攝氏度,有水或無水的各種巖層,如:土層、沙層、巖石層。

4、地巖熱供熱技術與傳統集中供熱區別?

(1)不使用化石燃料;

(2)節能環保,沒有廢氣廢渣廢液等排放;

(3)不需要開挖路面鋪設長距離輸熱管線;

(4)運行成本低;

(5)供熱舒適度高,供熱時間靈活;

(6)相對于集中供熱來說,是一種新的分布式熱源。

5、熱源會不會出現熱衰減或枯竭現象?

不會

(1)儲量大,在863計劃項目勘測中,我國陸區3.010.0km深處地巖熱資源總量相當于860萬噸標煤,按2%開采量計算,相當于我國2013年能源消耗總量的5200倍,儲量非常巨大

(2)熱源穩定,能量來自地球內部熱核反應。地核溫度約6000℃,地幔對流循環將地心向地表不斷往返的傳輸熱量,我們獲取的熱能與地熱總量相比微不足道,熱源不會枯竭。

(3)投入運營的地巖熱項目已經穩定使用兩年,無熱衰減。清華大學、西安交通大學通過長期很多天24小時不間斷供熱對各項數據進行了實時監測,結果表明:各項數據穩定,供熱效果良好。

6、地巖熱發展前景如何?

    863計劃研究顯示,僅我國陸區3-10km地巖熱儲量相當于全國資源總消耗量的5200倍,儲量巨大,可做為一種全新的清潔能源,減少人類對傳統化石能源的依賴,具有巨大的經濟社會效益,發展前景廣闊。

7、地巖熱會不會熱能消失?

    不會。早期的地球,在旋轉以及塵埃和氣體星云凝聚收縮的過程中,內部放射性物質元素衰變生熱,使地球內部溫度增高,形成一個熔融的熱火球,而地幔對流使地球熱量由地心向地表不斷傳輸,運動的地球不斷的蓄積和釋放著能量保持一個平衡,清華大學數據:每年通過地表散失的熱量約為:1.399×1021J;通過火山噴發釋放的熱量大約為3.3×1019J;通過地震釋放的熱量大約為5×1017J;通過溫泉釋放的熱量約為2×1018J

1)什么是地巖熱供熱技術

    地巖熱供熱技術是通過鉆機向地下一定深處高溫巖層鉆孔,在鉆孔中安裝一種密閉金屬換熱器,通過換熱器傳導將地下深處的熱能導出,并通過專用設備系統向地面建筑物供熱的新技術。

2)地巖熱地巖熱供熱技術的區別?

    地巖熱是指在地下數千米(一般在3km-10km)一下的高溫巖體,溫度大于150℃,主要功能用于發電。相比,地巖熱供熱技術是一種廣義上利用地熱能的技術,其不需要非常高的溫度,在地下2000m左右就可以獲得供熱所需的熱量,開發利用的經濟社會效益相對較高。

3)增強型地熱系統和地巖熱供熱技術的區別?

    增強型地熱系統是地巖熱技術基礎上提出的,美國能源部定義是采用人工形成地熱儲層的方法,從低滲透性巖體中經濟地采出深層熱能的人工地熱系統,是在同一個鉆孔中注入冷水,經地巖熱加熱后提取熱水或蒸汽進行供熱,易造成水污染。地巖熱供熱技術不開采不抽取地下水,就可隨時隨地使用地熱。

二、地巖熱相關政策:

8、我國關于地巖熱開發的相關手續?

     地巖熱屬于新的地熱能源,受到國家政策鼓勵及發改委、國土部、建設部、環保部鼓勵支持。

9、地巖熱鉆孔需要哪些相關部門審批?

    發改委備案核準、國土資源局、環保局、水務局等進行監管。

10、采用此技術是否可以申請國家補貼?

    地巖熱供熱技術屬于地熱能開發應用領域,近年來國家和地方政府都出臺了相關的鼓勵和扶持政策,具體補貼標準要參考當地政策。

11、地巖熱項目的合作方式有哪些?

    (1)投資運營(2)工程施工(3)合同能源管理

12、此技術相應的工程規范及標準是什么?

     目前該項技術為獨有技術,暫時沒有國家標準,有企業標準。

三、地巖熱供熱技術的應用:

13、地巖熱主要用在哪些方面?

    地巖熱主要用于發電、供熱、熱水供應。

14、換熱孔是怎樣進行熱量轉化、傳遞的?

    通過金屬換熱器管壁將地下熱量吸收傳導入換熱器,再經過專用換熱設備進行熱量交換,最終實現建筑物的供熱。

15、一個換熱孔能夠滿足的供熱面積是多少?

    在西安地區,一個2000m深的換熱孔可以滿足1-1.3萬㎡建筑供熱。孔深增加會相應增加供熱面積。

16、一臺設備能滿足的供熱面積是多少?

    目前,一臺設備可帶若干個孔,具體根據項目定制。一個2000m換熱孔可滿足1-1.3萬㎡建筑供熱需求。

17、地巖熱技術的穩定性如何?

   (1)地下熱源溫度高,熱量供應穩定,系統工況穩定;

   (2)地下換熱器沒有運動部件,采用耐腐蝕、高溫、高壓的特種鋼材制造,深度在2000m(及2000m下),專用設備的制造材料都為特種材料,安全可靠,維修方便,性能穩定。

18、地質差異是否影響供暖效果?

    雖然各個地方地質會存在差異,地下溫度會因地質不同會有所差異,但是地熱能是廣泛存儲于地下(土壤、巖石)的,不存在地質不同而沒有地熱能的現象;換熱是通過金屬換熱器的管壁與大地接觸換熱,并且是在2000m或更深的巖層換熱,系統會獲取足夠的熱,因此不會影響供暖效果。

19、地巖熱可以解決供熱,建筑還需要制冷時如何解決?是否還需從新建立系統?

    地巖熱供熱技術目前只解決供熱及生活熱水問題。地面的地巖熱機組本身具備制冷功能,加裝冷卻塔后,采用制冷模式即可制冷,夏季制冷時需要關閉地下換熱系統。

20、地巖熱換熱孔在取熱時,是否會使周圍巖層急劇降溫形成“隔熱帶”導致換熱能力下降?

    不會,地幔對流使溫度由地心與地表循環往返,會及時補充換熱孔周圍溫度,不會形成隔熱帶,同時設計換熱器時也經過了大量的科研試驗,在地熱傳導速率和換熱器之間形成了最佳的匹配。

21、地巖熱技術在調試期間注意事項?

    末端系統正常,各項數據記錄完備。

22、地巖熱機組遠程控制都是由公司來操作還是可以由用戶自行控制操作?

 公司遠程控制或由用戶自行控制均可。

23、地巖熱深孔換熱量怎么確定,還需要哪些參數為依據?

    主要是地下熱巖數據和換熱器參數,還需要用戶用熱量參數為依據。

24、地巖熱供熱技術的特點?

    (1)普遍適用每個建筑物下都有地熱能,開發地熱能在地面上具有普遍性,鉆孔位置的選定比較靈活,一般不受場地條件制約;

    (2)綠色環保:無廢氣、廢液、廢渣等任何排放,能量來自地熱,治污減霾成效顯著;

    (3)保護水資源:系統與地下水隔離,僅通過換熱器管壁與高溫巖層換熱,不抽取地下熱水,也不使用地下水;  

    (4)高效節能:專用的吸熱導熱裝置與新材料的使用提高了地下吸熱導熱效率;一個換熱孔可以解決1-1.3萬㎡的建筑能量需求;

    (5)系統壽命長:地下換熱器采用特種鋼材制造,耐腐蝕、耐高溫、耐高壓,壽命與建筑壽命相當;

    (6)安全可靠:孔徑小(200mm),深度在2000m以下,對建筑地基無任何影響,地下無運動部件;利用地下高溫熱源供熱,系統穩定;   

    (7)投資與運行經濟:向地下中、深層取熱,增加單孔取熱量,擴大供熱面積,可減少鉆孔數,降低開發成本。目前按照一個取熱2000m深孔可解決1-1.3萬㎡米建筑的供熱計算,其運行成本低于燃煤的集中供熱的50%。同時地面供暖設備占用空間小,運行靈活,控制簡單,維護費用低,使用壽命長,還可一機多用,制冷、制熱、供熱水。

四、地巖熱項目的施工:

25、使用哪種鉆孔技術?包含管材及封井措施?

    使用石油、天然氣鉆井技術,管材是特種鋼材,封井采用水泥封井。

26、打孔所需的水電配套,用量分別是多少?

    目前用電是400千瓦/小時(以后可能會減少),電不夠時可自備發電;用水量小,一般工地均可滿足。

27、機房管道外保溫層用什么材質?有什么標準?

    機房管道外保溫層一般情況下采用橡塑保溫,具體需要根據圖紙設定的絕熱要求來確定,但都符合國家或行業相關標準。

28、該技術是否可以采用吸收式機組用于制冷、制熱?

 可以。只要有合適的熱源,吸收式機組就可以使用。

29、地巖熱換熱孔鉆孔深度、孔徑因何而定?為何不能加深或者加大孔徑以減少孔數?

       目前所確定的孔徑(200mm)為性價比最佳做法,鉆探深度(2000m)也為鉆機能達到的常規深度。經測試,在該種孔徑及深度下換熱效果良好,可以滿足用戶的需求。孔徑的增大、深度的增加會大幅度增加成本。考慮到用戶的投資建設成本,目前2000m左右的換熱孔就可以滿足使用。公司正在研發更深的換熱器,具體到每個項目,在施工時會結合當地鉆探的地質條件及項目實際需求,可以對換熱孔深度進行調整,以獲得最為經濟的投資運行回報。

30、施工工期有多長?(單孔工期、設備間工期)

    一般情況下:單孔工期15天左右。整體工期在2-3個月之間(工期可以靈活調整,根據項目實際情況確定)

31、鉆孔時會不會引起地質變動,施工時會不會對地下水、土壤造成污染?

    不會,鉆孔工藝與開采石油、打地熱井做法一致,為成熟常規做法。換熱過程在密閉管路中進行,不使用地下水、不抽取地熱水,不會對水和土壤造成污染。是目前獲取地熱對地下干擾較小的技術方法。

32、換熱管地下部分是否會對地質造成影響?

    不會。首先換熱孔開孔較小(200mm),其次地下金屬換熱器不存在運動部件,不抽取地下水,沒有震動等情況,而地殼厚度都在30-70公里,2公里的深度不會對地質造成影響。

33、施工場地面積大小?機房面積大小?

    施工場地面以能安裝鉆機為準。通常一個10萬㎡住宅小區機房面積約150㎡即可滿足供熱;一個10萬㎡的商業項目,地巖熱設備用房面積約200㎡,冷卻塔設備面積約200㎡,即可提供夏季制冷和冬季供熱。

34、鉆孔時產生的泥漿外運有無環保處理措施?

    有環保措施,采取封閉式運輸,按環保要求和流程處理。

35、鉆孔時噪音有多大?是否對周圍環境有何影響?

     會產生一定的噪音,白天聲音不易察覺,晚上相對有一定影響,可根據情況采取消音措施。

36、換熱孔距離建筑物距離是多少?孔與孔之間的最小間距是多少?

   換熱孔距建筑物的距離按不影響施工為原則,孔與孔之間最小間距≥10m

37、一個換熱孔是否可對兩個建筑物同時供熱,建筑物最大間距是多少?

    一個換熱孔可以對兩個建筑物供熱,但兩建筑物之間間距不宜較遠(具體情況要根據建筑物現狀確定,原則上宜近不宜遠)


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地巖熱供暖技術70問

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