大规模光伏接入对地区电网继电保护的影响

人类对于化石能源枯竭、能源安全和环境恶化的担忧,导致对清洁、可再生能源的需求增大,许多国家已经做出大规模开发利用太阳能发电、风力发电的决策和规划[1].欧盟计划到2050年,非化石能源在能源消费中的比重将达到75％,瑞典等国家明确提出到2040年前后,电力消费100％来自可再生能源.中国政府在《能源生产和消费革命战略(...     

水力压裂技术在豫西基岩地热井增产中的应用研究

地热资源是清洁能源,其开发利用主要通过钻井工程来实现。地热资源量（水量）大小决定着开发利用的价值。实际中,因地层等条件的复杂和不确定性,导致地热井出水量和温度不能达到预期的目标。特别是在山区基岩缺水地区地热资源开发,由于水量和温度指标偏低,严重影响了清洁能源的开发利用。本文结合工程实例,首次在豫西基岩严重缺水地区通过压裂车和钻井泵分段水力压裂技术,使低产地热井出水量增加3倍,达到了预期的目的。为今后基岩地区地热和地下水资源开发利用增产提供了借鉴。     

地热水资源开发与环境保护

作为巨大的清洁能源,地热水资源已被大量开发及利用。但是清洁能源并不清洁,其由地下深处带到地表的一些化学物质等对地面环境势必造成严重的负面影响即危害。在介绍了地热水资源概况及开发利用现状基础上,对地热水资源开发及利用所带来的环境及环境地质问题进行了简单的介绍,特别是地面沉降、热污染及地热水资源衰减等,并分析了这些环境地质问题产生的机理。对地热水资源开发利用中存在的问题做了简要总结,并为地热水资源的合理开发、科学利用及可持续发展提出加强勘查评价工作,提高利用效率等五余个建议和对策。     

地下水地源热泵系统运行对热泵场地地温场的影响研究

正近些年来,随着我国经济的快速发展,环境污染问题,特别是雾霾天数的增加,使得政府和民众越来越多地关注清洁能源的开发利用。浅层地温能作为一种清洁、可再生能源,具有良好的环境效益和节能减排效果,其开发利用越来越多的受到政府关注。地下水地源热泵系统是目前应用较广的一种浅层地温能开发利用方式,特别是在沈阳市。作为国家建设部确定的地源热泵试点城市,沈阳市在推     

汝南县地热资源开发利用与保护研究

地热资源是新兴的清洁能源,与煤炭、石油等传统能源相比,具有洁净、高效、见效快和可持续利用的特点,但同时又是有限的资源,其补给过程是极其缓慢的。合理开发利用和有效保护地热资源,对改善和保护生态环境,构建资源节约型社会具有良好的经济和社会意义。根据汝南县地热水的水文地质条件,评价了开发利用现状,提出了保护措施。     

压缩空气地质储能研究现状及工程案例分析

压缩空气地质储能可为大规模部署风能、太阳能等间歇性清洁能源提供灵活、高效的储能方案,从而促进能源结构转型,加快碳达峰、碳中和战略目标的实现。在介绍压缩空气地质储能概念与分类的基础上,从理论分析、技术方法、经济成本等方面总结了该领域的研究现状与发展趋势,详细叙述了利用盐腔、含水层、枯竭油气田作为储气库的典型储能工程案例及关键参数与经验,分析了压缩空气地质储能在我国的应用前景和不同储气库的特性及其关键影响因素,指出不同类型储气库地质储能的适宜条件,为促进清洁能源可持续开发利用提供科学参考。     

辽西地热资源开发利用现状及资源潜力分析

随着辽西沿海经济带上升为国家发展战略,开发利用安全、可靠的清洁能源,并提高其在能源消费结构中的比重,逐步解决日益突出的能源安全和环境问题,将是实现经济社会可持续发展的一项重要保证。地热资源的开发利用,将对改善城市投资环境,调整能源消费结构和提高人民群众的生活质量等方面起到积极的推动作用。辽宁省提出,“十二五”期间要打造全国第一温泉旅游大省战略决策,因此对辽西地区地热资源的开发利用创造了难得的发展机遇。     

浅层地温能资源开发利用发展综述

能源是人类生存、经济可持续发展和社会文明进步的重要物质保证和必要推动力,是关系国家经济命脉的重要战略物资。随着全球变暖、温室效应和能源紧缺等问题的日益严重,作为清洁可再生的浅层地温能资源逐渐得到各国政府高度重视,到2010年已有43个国家开发利用这种资源。近年来我国新能源和可再生能源得到了长足的发展,可再生能源利用的技术水平有了很大提高,产业已初具规模,特别是浅层地温能的开发利用,已从20世纪90年代的起步阶段步入快速发展期,据不完全统计,目前我国浅层地温能的服务面积已近2×108m2,成为建筑节能的主力军。本文对国内外浅层地温能资源的开发利用现状进行了概括,特别是热泵技术,有助于了解和掌握浅层地温能开发利用的发展动态,对开展浅层地温能资源评价和工程建设具有重要意义。     

新时代地热资源勘查开发问题研究

地热清洁能源的开发利用不仅可以实现节能减排、优化能源结构,而且还可带动相关设备制造、城镇清洁供暖、温泉小镇建设、特色生态农业、理疗休闲度假、旅游等相关产业。国家《地热能开发利用“十三五”规划》的发布,以及治理大气污染的现实需要,地热资源开发利用必将迎来一个快速发展期。因此,实现可持续、科学、合理规划利用是一个新的课题。本文从地热资源管理、开发利用、工程和地热温泉文化建设方面对相关问题进行了研究与思考。建议加强政策引导,规划统一管理,加强监管,并重视宣传和科普,主动作为,以提升新时代地质工作的服务能力和作用地位。技术方面,应加大深井换热系统的技术研究;在地层条件允许情况下优先选择空气钻井(孔)和泵吸反循环钻井工艺;开展高强度、耐腐蚀、导热性好的新型成井管材的研发。     

开发地热新能源，构建清洁低碳、安全高效的能源体系

正地热资源是贮存在地球深部的清洁可再生能源,包括浅层地热能资源、水热型地热资源和干热岩型地热资源三种类型,具有储量大、分布广和开发利用安全、稳定、清洁、高效的特点。随着社会对能源危机、环境保护的深入关注以及我国实现能源生产消费革命的迫切需要,加快推动地热资源的科学开发利用,缓解资源能源紧缺形势,已成为保障国家能源安全和可持续发展的战略选择。我国地热资源丰富。据初步评价,我国336个地级以上城市浅层地热能资源年可开采量折合标准煤7亿吨,可满足约300亿平方米建筑物供暖需要;估算水热型地热资源年可开采量折合标准煤18.84亿吨,中—高温发电潜力996万千瓦,年发电量可达800万度;全国干热岩远景资源量折合标准煤856万亿吨,是未来煤和石油等化石能源枯竭后最具潜力的战略接替能源。     

全球可再生能源消费现状分析

随着全球经济的发展,能源消费不断增长。在全球的能源消费中,可再生能源占比不断提高,2017年占比为10.4%,成为能源消费的重要组成部分。全球可再生能源的利用中,水电处于主导地位,占6成以上;其次为风能,占比超过1成;太阳能和地热发展较晚,占比均不足1成。各国可再生能源利用水平不均,挪威、加拿大和巴西等国家的可再生资源已成为本国能源消费的主要来源之一。中国同样重视可再生能源的开发利用,2017年中国能源消费中可再生能源占比为11.8%,已超过天然气成为第三大能源消费来源。总之,随着可再生能源开发利用水平的不断提高,可再生能源在全球能源消费中的比重将进一步增加,将成为化石能源的重要替代资源。     

我国新能源发展障碍与应对: 全球现状评述

以化石能源为主的能源消费模式已经难以满足可持续发展的要求, 改善能源消费结构、减少对化石能源的依赖势在必行。在此背景下, 发展环境友好、地域分布相对均衡且潜力无限的新能源成为各国共识。新能源包括太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、天然气水合物、核能、核聚变能等共9种类型。由于种类繁多、资源禀赋和物化特征差异悬殊, 开发利用新能源需要面对比化石能源复杂得多的规划、管理和技术问题。如果措施不当, 不但会造成经济损失, 而且可能会威胁到人类安全。在全面深入了解全球新能源发展现状的基础上, 认真总结各国经验教训, 制定合理的发展战略, 是开发利用新能源的先行性工作, 具有重要意义。本文对国内外新能源资源情况、技术水平、总体发展现状进行分析, 并对我国新能源发展过程中的制约因素进行深入剖析, 结合我国国情提出新能源发展的对策建议。     

世界地热能开发利用现状与展望

地热能作为一种零碳、清洁能源,其开发利用对于碳中和具有重要价值。2015-2020年,全球新增地热发电约3649 GW,增长约27%;地热直接利用总装机容量增长52.0%。两者之和,所用热能比2015年增长72.3%。全球每年地热直接利用可防止7810万t碳和2.526亿t CO₂排放到大气中。世界地热能发展呈现五大趋势：（1）发展非常规地热系统;（2）向海上地热资源开发进军;（3）降低钻探成本与石油热能协同生产;（4）加大浅层地热能的开发利用;（5）加强含水层热能储存技术研发。     

“双碳”背景下石油地质学的理论创新与迈向能源发展多元化新时代

“双碳目标”已成为我国能源发展基本国策。如何开展这一大背景下的石油地质研究及如何推动能源多元化发展,是石油科技工作者面前的现实问题。本文对2000—2020年我国二氧化碳排放、油气能源消费、油气储量、产量等进行分析研究后认为,在“碳达峰”与“碳中和”应对全球气候变化的大背景之下,21世纪内石油和天然气仍将担任能源家族中的重要角色。我国石油工业要立足于理论和实践的自主创新,实现“万米级的超深层常规油气革命和纳米级超致密储层的非常规页岩油气革命”,实现超常规发展和低碳绿色转型发展。油田注水开发是我国提高采收率的核心技术,今后应大力推广注二氧化碳驱油技术,以达到增油与减排的双重目的,创新二氧化碳捕集与埋存技术以发展石油工业的减碳产业。21世纪为能源发展的多元化时代,水电、风能和太阳能等3类可再生能源开发利用是实现双碳目标的基本保障,地热能、生物质能和海洋能是重要推手;22世纪人类将建成一个由可再生能源和新能源保障的经济社会,氢能源将是未来最具发展潜力的新能源。     

Major contribution to carbon neutrality by China’s geosciences and geological technologies

In the context of global climate change, geosciences provide an important geological solution to achieve the goal of carbon neutrality, China’s geosciences and geological technologies can play an important role in solving the problem of carbon neutrality. This paper discusses the main problems, opportunities, and challenges that can be solved by the participation of geosciences in carbon neutrality, as well as China’s response to them. The main scientific problems involved and the geological work carried out mainly fall into three categories: (1) Carbon emission reduction technology (natural gas hydrate, geothermal, hot dry rock, nuclear energy, hydropower, wind energy, solar energy, hydrogen energy); (2) carbon sequestration technology (carbon capture and storage, underground space utilization); (3) key minerals needed to support carbon neutralization (raw materials for energy transformation, carbon reduction technology). Therefore, geosciences and geological technologies are needed: First, actively participate in the development of green energy such as natural gas, geothermal energy, hydropower, hot dry rock, and key energy minerals, and develop exploration and exploitation technologies such as geothermal energy and natural gas; the second is to do a good job in geological support for new energy site selection, carry out an in-depth study on geotechnical feasibility and mitigation measures, and form the basis of relevant economic decisions to reduce costs and prevent geological disasters; the third is to develop and coordinate relevant departments of geosciences, organize and carry out strategic research on natural resources, carry out theoretical system research on global climate change and other issues under the guidance of earth system science theory, and coordinate frontier scientific information and advanced technological tools of various disciplines. The goal of carbon neutrality provides new opportunities and challenges for geosciences research. In the future, it is necessary to provide theoretical and technical support from various aspects, enhance the ability of climate adaptation, and support the realization of the goal of carbon peaking and carbon neutrality.     

高寒地区浅层地温能开发利用条件研究及多种能源联用探讨

深入研究高寒地区建筑物供暖制冷需求及浅层地温能开发利用条件,可发挥浅层地温能在建筑能源供应中的最大效益; 探讨多种能源在供暖中的联合应用,能够更好地解决高寒地区能源紧缺问题。通过对高原气候特点分析,浅层地温能开发利用条件的调查、勘探、评价及多种能源联用的研究认为: 高寒地区对浅层地温能需求主要为冬季供暖和生活热水供应,且热量需求大; 高寒地区浅层地温能资源品位低,主要体现为换热温差小; 换热方式以地下水水源热泵最为经济实用; 城市中可供开发利用的空间小。鉴于当地深部地热、太阳能资源丰富,可充分利用这些可再生能源及常规能源,尽可能采用“基础负荷+调峰负荷”的方式,解决热量需求大的问题,从而提高能源的利用效率。     

全球工业领域白银需求预测

在全球能源低碳转型的背景下,白银不仅广泛应用于电子电气、钎焊合金等传统工业领域以及首饰银器和投资领域,更是与光伏、电动汽车和5G技术等绿色清洁能源领域密切相关。本研究采用部门分析法分别预测在既定政策情景(STEPS)、宣布承诺情景(APS)和2050年净零排放情景(NZE)三种情景下光伏、电动汽车领域的白银需求,并使用ARIMA模型分析传统工业领域需求,预测至2035年全球白银需求。研究结果表明,三种情景下, 2035年工业领域对白银的需求量分别为19 360 t、21 621 t和26 894 t。在中情景下(APS情景)低碳领域白银需求量将在2031年超过传统工业领域白银需求量;在高情景下(NZE情景)低碳领域需求量将在2024年超过传统工业领域白银需求量。     

“双碳”目标下煤田区地热资源开发利用与储能技术

开发煤田地热不仅可以改善煤田开采的温度环境,还可以通过地热能的清洁利用变“害”为“利”,尤其是在目前“双碳”目标下利用煤田采空区储能大有前景。评估获得我国主要赋煤区地热资源热储量为1.12×1019 kJ,折合标煤3 795.39亿t,可采热储量1.71×1018 kJ,折合标煤569.31亿t。其中,华北赋煤区的可采热储量约占74.7%,特别西区(晋陕蒙宁分区)拥有神东、晋北、晋东、晋中、陕北、黄陇(华亭)、宁东7大煤炭基地,资源最为丰富,占近48.7%。进一步指出“煤-热共采”是煤田区地热开发利用的主要形式,包括充填埋管取热、采空区矿井水取热和深部煤矿含水层取热等。此外,提出将采空区以及排水后腾出来的空间作为“储层”加以利用是下一步的工作方向,并对回填(相变)材料储热、废弃煤田抽水蓄能和废弃煤田压缩空气蓄能做了详细评述。最后,对煤田热害防治技术进行了简要评述。总之,煤田规模化储能与热害防治和地热利用将成为煤田地热研究和开发利用的主要方向,是实现煤矿绿色转型和国家“双碳”目标的重要抓手。     

中国省会城市浅层地热能开发利用条件及潜力评价

浅层地热能资源以其高效和环保的特点,近年来在中国得到了广泛的应用。地质条件、浅层地温场特征、岩土热物性特征等参数,是影响浅层地热能开发利用的重要参数。笔者在阐述浅层地热能开发利用条件的基础上,结合全国省会城市浅层地热能调查评价成果,对浅层地热能开发利用适宜性和资源潜力进行了评价。结果表明,在我国陆区范围内,恒温带温度受太阳辐射影响最大,恒温带顶板埋深与气温变化趋势相反,岩土体导热系数受岩性影响明显。中国浅层地热能资源主要用于建筑物供暖和制冷。我国31个省会城市80%的土地面积适宜利用浅层地热能,浅层地热能资源每年可开采量折合标准煤2.8亿t,可为供暖和制冷提供丰富的能源储备。按利用方式、需求程度将我国浅层地热能开发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。浅层地热能开发利用对推动中国绿色、低碳、节能型城市化发展,解决京津冀地区冬季雾霾和南方城市冬季供暖问题具有重要意义。     

天津地热资源开发利用现状及可持续开发利用建议

天津是我国地热资源比较丰富、开发利用较早的城市之一,二十世纪九十年代以后开始大规模的将地热资源应用于供暖、洗浴、养殖等方面.目前全市地热供暖面积约1233万m2,是我国利用地热供暖规模最大的城市,并于2011年1月获得“中国温泉之都”荣誉称号.地热资源已经成为天津经济发展和改善城市环境质量不可多得的清洁能源.天津地区的主要热储层均已形成降落漏斗,明化镇组热储层在市区及新四区形成漏斗;大港区形成了本市馆陶组热储层最大的一个漏斗中心;雾迷山组热储层在市区形成了较大的降落漏斗.尽管天津地热资源丰富、开发利用程度较高,但在开发利用过程中存在很多问题,主要有水位年降幅较大,回灌率较低,新近系回灌效果不明显,还存在很多无证开采的现象.针对这些问题,建议相关部门严格控制开采量,时刻关注水位降幅情况,增大回灌力度