吉林市城区地下水源热泵浅层地热能开发利用前景分析

地下水源热泵浅层地热能是指地下水在抽水-回灌过程中,利用水源热泵提取水中的热能,或用于空调制冷产生的能量转换。地下水源热泵地热能是浅层地热能的一种主要类型。地下水源热泵浅层地热能是一种可循环利用、环保的新型能源,逐渐为人们认识,具有广泛的开发前景。本文简要介绍吉林市城区地下水源热泵浅层地热能条件,开发利用前景分析。     

长春地区浅层地热能利用条件分析

科学合理地应用地源热泵技术、开发利用浅层地热能资源的前提是对地质条件的适应性进行充分论证。地源热泵技术的适宜性区划和浅层地热能评价是以地质条件、水文地质条件为基础,结合地源热泵系统特征进行划分。依据长春市地质和水文地质条件,长春市区可划分3个地层结构区, 即贾家洼子-八里堡-兴隆沟以西地区、贾家洼子-八里堡-兴隆沟基岩裂隙含水带及其以东到伊通河西岸台地陡坎地带、伊通河谷地区。建立地下水源热泵适宜区的评价指标体系,评价指标体系共分目标层、亚目标层、指标层3层。亚目标层包含水文地质条件、地下水水质、地下水水温,指标层包含含水层厚度等9个指标。采用模糊综合评判法对3个地层结构区进行了适宜性评价。评价结果是Ⅰ区不适宜采用地下水源热泵,Ⅱ区和Ⅲ区均适宜采用地下水源热泵利用浅层地热资源。评价结果对长春市浅层地热能开发利用具有指导意义。     

地下水水源热泵浅层地热能开发条件及存在问题

地下水水源热泵技术是浅层地热能开发的主要形式之一,并在国内得到广泛应用。然而并不是所有区域均适合利用地下水水源热泵技术进行浅层地热能开发和利用,不合理的开发不仅得不到理想的应用效果还可能产生严重的环境问题及地质灾害问题。地热能开发利用前应进行详细的调查,不仅应具有技术可行性,还要具有环境可行性及经济可行性。     

集安市浅层地热能开发利用可行性评价

通过水文地质调查、水文地质钻探、水文地质试验方法对集安市潜层地热能开发条件进行评价。根据水文地质试验结果及地下水位动态资料,评价区为不适宜区。通过计算可以得到较适宜开发区的地下水换热功率,单位面积地热能容量及地热能储量,为评价区开发利用规划制定技术支撑。     

浅层地下水人工回灌应用于上海市工程性地面沉降防治的试验研究

上海地面沉降主要由过量开采地下水资源和大规模工程建设等因素共同影响,工程性地面沉降引起的地面沉降漏斗严重影响了周边地区生命线工程的建设及运营安全。通过开展试验研究,将深部承压含水层中应用成熟的地下水人工回灌技术引入浅部含水层中,但由于浅部含水层砂层结构及水动力条件与深部含水层差异较大,回灌工艺及方法也存在差异。本次试验工作中,改进了地下水人工回灌工艺流程,并通过同步地面形变监测分析了浅层地下水人工回灌对控制地面沉降的作用效果。结合上海地区实际地层特征以及各种回灌工艺的实际效果,评价了浅层地下水人工回灌技术在防治工程型地面沉降中推广应用的可行性及适用性。     

城市浅层地热能开发地质环境问题研究

本文就浅层地热能开发利用过程中出现的生态环境和地质环境问题从客观因素和人为因素进行了详细的研究,借助土壤温度的测试和地层冷热平衡的监测,分析在地源热泵运行过程中造成的热污染、地下水位下降、地面沉降、地下水质恶化污染等问题。研究认为长期利用地源热泵开发利用系统,如设计不合理或地下水回灌率低,将破坏地层的冷热平衡。北方地区供暖期大于制冷期时,地层温度将逐年下降,N2O和CH4会集中释放,造成生物生长速度缓慢。地下水源热泵运行时,如地下水回灌困难,将导致地下水资源浪费、水位下降等生态环境问题以及路面塌陷、地面沉降等地质环境问题。供暖期、制冷期运行时间差别较大时,将导致地下水温度的变化,直接影响地下水中污染物的降解,间接影响地下水的水质。抽取、回灌地下水的过程会造成空气中的氧气随之溶解于水中,导致地下水质的变化。通过分析浅层地热能开发利用存在的突出问题和影响因素,可为其科学合理开发利用提供科学依据和技术支撑。     

洛阳市浅层地温能开发利用现场回灌试验研究

浅层地温能作为一种清洁的,可再生的能源,是国家要求大力探索和发展的新能源,其开发利用在全国呈现出如火如荼的态势。河南洛阳因其厚层第四系及丰富的浅层地下水资源在水源热泵利用方面具有得天独厚的优势。根据在不同地质地貌单元进行的现场抽回灌试验,初步确定不同地区的抽灌井比例及井距,为城市浅层地温能开发利用提供依据。     

浅层地热能开发回灌井施工技术研究——以郑州市东、西部新城区为例

地下水回灌是浅层地热能开发利用中不可缺少的环节,回灌井是实施回灌的关键设施,其施工技术是影响回灌效果的重要因素。选取郑州市东部新城区、西部新城区浅层地热能开发的回灌井为研究对象,分析不同区域地质条件的差异,通过回灌井结构分析地下水的回灌机理,论述影响回灌效果的因素。结合试验井施工情况,论述泥浆正循环钻进、泵吸反循环钻进、冲击钻进等不同钻进工艺的适用条件和施工中存在的问题,以及钢筋砼管、钢管和U-PVC管等不同成井管材对回灌效果的影响,探索提高单位回灌量的针对性措施,为今后郑州市及周边地区浅层地热能开发回灌井的施工提供参考。     

利用水源热泵开采浅层地热能若干问题的探讨

地下水源热泵采能技术作为一种浅层低温地热能的可持续开发方式,在我国推广应用已有近十年的时间。尽管推广时间不长,但发展速度非常之快,尤其是近3～5年。由于多方面的原因,我国部分地下水源热泵采能工程逐渐暴露出一些问题,需要给予足够的重视。本文介绍了地下水源热泵采能系统的运行模式及特点,简要地对国内外热泵采能技术的应用现状进行了综述,并对该项技术在我国推广应用过程中存在的一些问题,进行了一定的分析和讨论。     

浅议水源热泵系统中的地下水回灌

通过对水源热泵使用现状的调查,分析水源热泵的应用范围,同时对水源热泵系统中地下水回灌进行剖析,比较不同类型回灌的效果及所产生的影响,指出最优化的回灌思路,并针对其实际应用过程提出严格成井工艺,制定国内相关技术标准,加强对现有的项目的跟监控等几项推广建议。     

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。     

山东温石塘地热田回灌补源压裂增注试验

地热田回灌补源是实现地热能资源可持续开发的新技术,用于解决地热能补给,提高地热能利用率。其方法是在距开采井一定距离,施工一眼注水井,通过注水井向地下注入一定比例的水量与热源再交换,提高热能资源量。介绍了对注水井实施压裂、增加对地热井注水量的新工艺。经水力压裂和抽水试验,增注水效果明显,为我国合理开采利用和保护地热能资源提供了一种新的技术方法。     

地下水回灌技术在浅层承压含水层中的实践与探讨

上海地区承压含水层埋深较深,深基坑围护的止水帷幕难以深入到承压含水层底板进行地下水水平向的完全阻隔,减压降水过程势必对周边环境产生一定影响。以上海盛大国际金融中心深基坑回灌试验为依据,表明人工回灌地下水对控制承压水位具有一定效果,并运用数值方法模拟了不同回灌条件下坑外承压水位的变化。     

浅层地温能和地热资源评价方法对比

浅层地温能作为地热学新的分支,其资源特征、评价方法与传统地热存在差异。本文从传统"地热能"与"浅层地温能"的科学内涵入手指出两者的相互关系,对比分析了资源分布规律、资源赋存条件评价方法、资源潜力评价方法。浅层地温能资源分布边界依据地质条件、地理分布和应用目的而相应变化,主要受浅层地温场控制;浅层地温能资源赋存条件评价与传统地热评价过程不完全一致,资源适宜区划分受到开发利用方式的限制,浅层地温能资源的计算实际是对地球浅表热量调蓄能力的评价。浅层地温能和地热资源评价的区别与联系,凸出了浅层地温能资源的特殊性,提高了热能资源勘查评价的科学性和合理性。     

深部地热资源开采对浅层地下水的影响分析

为了获取北京市西集地区深部地热资源和浅部含水层间是否存在水力联系,选取研究区内的两眼地热井(西集-1井和京通-2井)进行抽水试验,并同时选取两眼地热井周边的14眼凉水井进行水位监测。试验结果表明,在对两眼地热井进行抽水试验时,周边14眼凉水井的水位未发生明显降低,暗示了深部地热水与浅部含水层并不存在水力联系。区内发育了巨厚的古近系和新近系,其岩性以泥岩和粉-细砂岩为主,是有效的隔水层,隔绝了深部地热水与浅部第四系凉水的水力联系。     

浅层地温能开发利用中的关键问题研究

浅层地温能是一种可再生的新型环保能源,开发利用前景广阔。为了更好地满足我国浅层地温能开发利用快速发展的需要,有必要研究浅层地温能资源科学开发利用中的关键问题。研究表明：开展浅层地温能勘查评价工作十分必要、十分紧迫;应超前关注浅层地温能开发利用对地质环境的影响;浅层地温能开发利用的积极性明显受经济成本与效益制约;需要通过政策支持推动浅层地温能开发利用快速发展;需要提高全社会对浅层地温能资源的认知程度。     

郑州市地下水源热泵适宜区浅层地热能资源量评价

采用数值模拟法确定了郑州市地下水源热泵适宜区最佳井间距,评价了郑州市地下水源热泵适宜区浅层地热能资源。     

浅层地温能利用中的环境影响初探

浅层地温能属于环境友好型能源,能在一定程度上减少污染物的排放,缓解环境压力。然而,其可能产生的环境负影响常常被人们忽略。本文以地下水地源热泵(GWHP)系统和地埋管地源热泵(GSHP)系统为重点,系统梳理了浅层地温能在不合理利用时,可能引发的环境问题。分析了热泵系统对地下动力场、温度场、化学场及微生物环境等的影响。为抑制热泵系统运行中产生的环境负影响,迫切需要对相关限制性指标及法律法规进行完善。本文总结了国外与环境有关的限制性指标(技术性指标和生态学指标),对比了国内不同地区的标准,提出我国在浅层地温能利用上,尚存在指标建立标准相对单一、法律约束力较弱、区域差异性不明显等不足之处,需加强配套监测系统建设,控制并减少环境负效应的产生。     

如何实现“浅层地温能+”的模式

目前,为了贯彻落实绿色发展理念,浅层地温能已经得到了越来越广泛的关注。从国家到地方出台了很多政策、法规支持着这种新型可再生能源的开发利用,其发展前景十分广阔。但各地因地理环境、浅层地温能资源禀赋条件和开发利用方式不同,而呈现较大的差异发展。如何能更好地利用浅层地温能,最大限度地做到资源的高效、节约利用,是我们当前需要解决的重点问题。为此,本文在多年浅层地温能研究与实践工作的基础上,总结经验,创新思路,开创可持续发展道路,提出因地制宜、多能并举的发展模式,以浅层地温能为主,充分结合其他可再生能源的开发利用方式,归纳为"四个结合",并给出浅层地温能未来发展的几点建议,以供参考和借鉴。