董涵
摘要:地?zé)崮苁且环N綠色低碳、能夠持續(xù)利用的可再生能源,具有儲量大、分布廣、清潔環(huán)保、穩(wěn)定可靠等特點(diǎn),是一種現(xiàn)實(shí)可行且具有競爭力的清潔能源。地?zé)崮芾梅譃榈責(zé)岚l(fā)電和地?zé)嶂苯永茫ㄒ詿岬男问嚼茫﹥纱箢悺陌l(fā)展趨勢看,深部地?zé)崮艿拈_發(fā)以及低溫地?zé)崮艿睦们熬皬V闊。
關(guān)鍵詞:地?zé)幔履茉?,研究進(jìn)展,發(fā)展展望
煤炭、石油等傳統(tǒng)能源在給人類創(chuàng)造財(cái)富的同時(shí),也給環(huán)境造成了巨大的污染,尋找環(huán)保型替代能源勢在必行。以太陽能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮艿葹榇淼木G色新能源的開發(fā)利用已成為世界能源研究的熱點(diǎn)。在新能源中,地?zé)崾且环N最為現(xiàn)實(shí)并具有競爭力的可再生能源,其開發(fā)利用正在成為壘球應(yīng)時(shí)氣候變化的一個不可忽視的重要手段。我國地?zé)崮荛_發(fā)利用已取得了長足進(jìn)展,利用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)展,現(xiàn)已廣泛用于區(qū)域供暖、居民生活熱水、溫泉旅游、溫泉理療等。通過技術(shù)革新與工藝改造,形成了一系列地?zé)崂眯录夹g(shù)與新工藝,從發(fā)展趨勢看,深部地?zé)崮艿拈_發(fā)以及低溫地?zé)崮艿睦们熬皬V闊。
1地?zé)崮荛_發(fā)利用現(xiàn)狀
我國地?zé)崮芾冒l(fā)展很快,到目前為止,地?zé)嵋褟V泛用于供暖、溫室、干燥、旅游及發(fā)電等領(lǐng)域。隨著地?zé)崮芾眉夹g(shù)的小斷提高,其利用率也小斷提高,而且,利用方式也逐步由粗放式利用向集約式利用轉(zhuǎn)變,逐步走向可持續(xù)發(fā)展的道路。地?zé)崮艿拈_發(fā)利用包括發(fā)電和非發(fā)電利用兩個方面。高溫地?zé)豳Y源主要用于發(fā)電,發(fā)電后排出的熱水可進(jìn)行逐級多用途利用;中低溫地?zé)豳Y源則以直接利用為主,多用于采暖、干燥、工業(yè)、農(nóng)林牧副漁業(yè)、醫(yī)療、旅游及人民的日常生活等方面。
1.1地?zé)崛∨?/p>
地?zé)崮苤苯佑糜诓膳?、供熱和供熱水是最?jīng)濟(jì)、最簡便、最有效的利用方式,在有地?zé)豳Y源的地方鉆一口井,將地下熱水直接引入所需要的地方。
1.2地?zé)岚l(fā)電。
高壓熱水從熱水井中抽至地面,由于壓力降低部分熱水會沸騰并“閃蒸”成蒸汽,蒸汽送至汽輪機(jī)做功;而分離后的熱水可繼續(xù)利用后排出,或通過“還原井”送回地下。
2 地?zé)崂眯录夹g(shù)
自上世紀(jì)90年代以來,我國地?zé)峁こ碳夹g(shù)取得了長足進(jìn)展,利用領(lǐng)域也小斷擴(kuò)大,勘探、開發(fā)、利用技術(shù)小斷創(chuàng)新。地?zé)釤岜眉夹g(shù)、地?zé)崽菁壚眉夹g(shù)、回灌技術(shù)、深部地層儲能反季節(jié)循環(huán)利用技術(shù)等在地?zé)崮茉诠┡h(huán)保等方面存在的問題提供了解決方法。另外,通過技術(shù)革新與工藝改造,形成了一系列地?zé)崂眯录夹g(shù)與新工藝,提高了資源的利用率,進(jìn)一步保護(hù)了資源與環(huán)境。
2.1地?zé)釤岜眉夹g(shù)
地?zé)峤粨Q器后的地?zé)嵛菜疁囟纫话阍?0~50℃左右,很難再用來直接供熱,如果直接排放到環(huán)境中,不僅造成能源的浪費(fèi),也造成了環(huán)境的熱污染。熱泵是高效利用低溫余熱的節(jié)能裝置,通過熱泵,可以從低溫地?zé)嵛菜刑崛崃?,從而降低地?zé)嵛菜呐欧艤囟?,提高了地?zé)崮艿睦寐省?/p>
2.2地?zé)崽菁壚眉夹g(shù)
地?zé)崽菁壚镁褪嵌嗉壌蔚貜牡責(zé)崴刑崛崮?,多層次地利用,以達(dá)到“能盡其用”的目的。通常情況下,可以將地?zé)崮芤┡目傌?fù)荷分成高溫供暖部分與低溫供暖部分,高溫部分一般可以采用管網(wǎng)方式供暖,低溫部分可以采用地板輻射采暖等。另外.根據(jù)地?zé)峋鏊疁囟?、流量與熱量損耗指標(biāo)等參數(shù),計(jì)算出地?zé)崮艿墓崃?,并相?yīng)地將總供熱量按梯次換取,進(jìn)行供熱。
2.3回灌技術(shù)
地?zé)豳Y源是在漫長的地質(zhì)歷史時(shí)期內(nèi)形成的,其補(bǔ)給來源十分有限。如果長期以單井形式開發(fā),不僅會造成熱儲層水位下降,而且由于尾水溫度過高,會造成環(huán)境熱污染?;毓嗍墙鉀Q上述問題的根本方法。
2.4深部地層儲能反季節(jié)循環(huán)利用技術(shù)
該技術(shù)的基本思路是:利用對井,存儲經(jīng)熱泵提冷或提熱后的“熱水”或“冷水”。在冬季把熱水源抽出來供暖,在夏季把冷水源抽出來制冷,實(shí)現(xiàn)“夏灌冬用”進(jìn)行供熱,“冬灌夏用”解決制冷的反季節(jié)循環(huán)利用。這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是用熱(冷)小用水,小僅節(jié)約了能源,還避免了環(huán)境的污染問題。
3發(fā)展趨勢
3.1深部地?zé)崮艿拈_發(fā)
地球內(nèi)部蘊(yùn)藏著巨大的熱能,進(jìn)入地球內(nèi)部越深,溫度就越高。目前,我國開采地?zé)崮芤话阍诘乇硪陨?500m以內(nèi),而且以水熱型地?zé)崮転橹?。?shí)際上,水熱型地?zé)崮艿膬α肯鄬τ诘厍驘釒靵碚f,數(shù)量是很少的,而且溫度相對也要低。大部分地?zé)崮苜x存于巖石中,稱干熱巖。干熱巖中地?zé)崮艿拈_發(fā)潛力巨大,但開發(fā)利用技術(shù)還小成熟,還有待于進(jìn)一步研究。
3.2低溫地?zé)崮艿睦?/p>
一般情況,高于45℃的地球熱能才稱為地?zé)崮?。熱泵技術(shù)的應(yīng)用,使得地?zé)崮艿母拍羁梢赃M(jìn)一步拓展,淺層地卜水中的熱也可以通過熱泵加以利用。新的環(huán)境問題。調(diào)整地?zé)崮芾媒Y(jié)構(gòu),依靠技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展,是解決粗放式開發(fā)的關(guān)鍵問題。
3.3 地?zé)崂媒Y(jié)構(gòu)調(diào)整
調(diào)整地?zé)崮芾媒Y(jié)構(gòu),依靠技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展,是解決粗放式開發(fā)的關(guān)鍵問題。地?zé)衢_發(fā)利用中存在的小科學(xué)、小合理、小經(jīng)濟(jì),浪費(fèi)大、污染重的諸多問題,只有依靠結(jié)構(gòu)調(diào)整與科技應(yīng)用才能解決。地?zé)衢_發(fā)利用中存在的小科學(xué)、小合理、小經(jīng)濟(jì),浪費(fèi)大、污染重的諸多問題,只有依靠結(jié)構(gòu)調(diào)整與科技應(yīng)用才能解決。要借助于市場的推動,政府的協(xié)調(diào),資源意識的增強(qiáng),公眾的參與,大力推進(jìn)地?zé)崂弥行录夹g(shù)、新工藝、新方法的應(yīng)用,解決長期以來一直小好解決的諸如腐蝕問題、地?zé)釛壦疁囟雀叩膯栴}、地?zé)豳Y源的多種功能小能全部發(fā)揮的問題等。通過科技創(chuàng)新,把跨學(xué)科,跨領(lǐng)域的技術(shù)相互結(jié)合,取長補(bǔ)短,實(shí)現(xiàn)突破。
結(jié)束語
近年來,我國地?zé)崂眉夹g(shù)取得了長足的進(jìn)展。通過技術(shù)創(chuàng)新,形成了一系列的地?zé)崂眯录夹g(shù)與新工藝,提高了資源的利用率,保護(hù)了資源與環(huán)境。另外,熱泵技術(shù)、低溫地板輻射采暖技術(shù)、信息技術(shù)的應(yīng)用給地?zé)崮芾弥写嬖诘膯栴}提供了解決方法。開發(fā)利用領(lǐng)域也小斷拓展,目前中低溫地?zé)崮芤褟V泛用于供暖、養(yǎng)殖、種植、旅游及工業(yè)干燥等領(lǐng)域。隨著勘探、開發(fā)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,深部地?zé)崮荛_發(fā)將具有更加巨大的潛力。
參看文獻(xiàn):
[1] 胡斌,王愚.淺談地?zé)岚l(fā)電技術(shù)[J].東方電氣評論.2019(03).84-88
[2] 聞鑫.地?zé)豳Y源開發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀及趨勢探討[J].化工管理.2018(25).109
[3] 曹耀峰.地?zé)峒磳⒊蔀橛懈偁幜Φ男履茉碵J].能源.2015(11).102-105