新疆地热能源的应用以及发展课件

新疆地热能源的应用以及发展

左合拉古力.阿里木101993内容提要什么叫能源？按来源分几类？按能源的基本形态分类？什么是地热源？分几类？哪些？热泵和他的类型地源热泵的特点和优势中国最大——资源大区---新疆新疆与地热能新疆地区水/地源热泵技术与使用实例新疆与内地的地热能发展状况比较1.什么叫能源？按来源分几类？按能源的基本形态分类？

“能源”这一术语，过去人们谈论得很少，正是两次石油危机使它成了人们议论的热点。那么，究竟什么是“能源”呢？关于能源的定义有很多种说法，但我看来的定义是：“在各种生产活动中，我们利用热能、机械能、光能、电能等来作功，可利用来作为这些能量源泉的自然界中的各种载体，称为能源”可见，能源是一种呈多种形式的，且可以相互转换的能量的源泉。

确切而简单地说，能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。按能源的基本形态分类:

有一次能源和二次能源前者即天然能源，指在自然界现成存在的能源，如煤炭、石油、天然气水能等。后者指由一次能源加工转换而成的能源产品，如电力、煤气、蒸汽及各种石油制品等。

2.地球是个巨大的球体，同时地球也是个巨大的热源。随着从地表的地核方向深度增加，温度也在不断的增加。这种现象是由于地热能的存在。虽然地球地核温度大约高达4200℃，但它并不是地球壳热能的来那么地热能是怎么形成的？

地热能（GeothermalEnergy）是来自地球深层处的热能，热地能以热力形式存在，它源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。虽然这些放射物质释放的能量石微量的但是这些在地壳中累计和储存起来热能却是大量的，足以形成像地下热水这样的地热形式。也就是说，深部地下水的循环和来自深出的岩浆侵入到底壳后，把热量从地下深处带至近地表层，高温的熔岩将附近的地下水加热，这些加热的谁最终渗出地面，运用热地能最简单和最合乎成本效益方法，就是直接取用这些热源，并抽取其能量也就是说会有地热水出现。地热源的类型：近几年来地热能还被应用于室温，热泵和地球供热。通常按照地热资源的温度不同，把热储温度大于150℃的称为高温地热资源，小于90℃的称为低温地热资源。根据地热资源性质和存在状态，可将分为五种系统：1.蒸汽型：以高温干蒸汽活过热蒸汽形式存在的地热能。这种地热资源易于开发利用，是最理想地热资源这种干蒸汽型的地热资源一般温度在150℃以上。这种地热资源经净化处理后可以直接用于汽轮机发电。2.水热型：以热水形式存在的地热能，地表水进入地壳内，从地壳内储热岩体中获取热量，形成热水田。热水田的温度有较大差异，90℃以下的称为低温热水田，90-150℃为中温热水田，150℃以上的为高温热水田。1.地压型地压型地热田一般存在于地下数千米处，有高盐分热水组成。温度在150-260范围内由于地层沉积物的不福安形成和下沉这类地热田的压力达到大约几十兆帕。2.干热岩型干热岩型地热田一般位于地下几千米深处，周围没有水，只有干热岩石。干热岩石地温田温度范围大约在150-650之间，这类地热田的热资源要比钱两者大的多，也是目前多数国家开发地热的重点内容。只要把地表水引入干热岩田，将其加热水后蒸汽，提升到地面即可加以利用5.熔岩型熔岩型在地层埋藏深处度更深，由650-1200℃的高温熔岩个半熔岩组成，或产喷发时可以岩浆形式溢出，在多种一探明的地热资源中熔岩型地热资源约占40%表中前两类统称为水热型，是现在开发利用的主要地热资源。后两类属于今后大量利用时可加以考虑的潜在地热资源。第三类地压型地热资源虽然生成条件不太普遍，往往还含有甲烷之类的化学能及由高压所致的机械能。2.地埋管地源热泵

地埋管地源热泵——垂直式地源热泵通过垂直钻孔将闭合换热系统埋置在50M～400M深的岩土体与土壤进行冷热交换。此种系统适合于制冷供暖面积较大的建筑物，周围有一定的空地，如别墅和写字楼等。该系统初投资较高，施工难度相对较大，但占地面积较小。一次投资价格：200~300元/m2。通过水平埋置于地表面2～4以下的闭合换热系统，它与土壤进行冷热交换。此种系统适合于制冷供暖面积较小的建筑物，如别墅和小型单体楼。该系统初投资和施工难度相对较小，但占地面积较大。4.地源热泵的特点和优势：

地源热泵的特点和优势：

1.清洁可再生的能源利用技术地表浅层土壤和水体是个巨大的太阳集热器，收集了近47%的太阳能量，比人类没年所消耗能量的500倍还多，同时也是个就不大的动态能量平衡系统，自然保持能量吸收和发散的相对平衡。地源热泵技术能成功的利用储存于其中的能量。2.高效节能技术地源热泵以土壤，地下水，地表水的人能作为热源，冬季制热运行时，地下水温度比环境温度高，使水源热泵的蒸发温度相比其他类型热泵的蒸发温度大大提高，且不受环境变化的影响，所以能效比提高；夏季制冷运行时，由夏季地下水，地表水温度比环境温度低冷凝压力降低，压缩机输入功率减少，使制冷性能比风冷式或冷却塔式制冷机组有较大提高。大量数据表明，由此导致的机组效率提高，可节省能源达20%以上。3.环境保护和经济效益显著地源热泵以电为动力，运行时不生产队环境有害的物质。抽取的嗲下水或地表水（喝水，海水，湖水）大多实行封闭式回灌，对地下水资源和环境不产生破坏作用，效益显著。地源热泵耗电量少，与空气热泵相比，节电40%，与电供热比较，节电70%。制热时与燃气锅炉相比，节能50%，与燃油锅炉比较比较70%。4.设计特点明显地源热泵系统设计师具有很大的灵活性，可以安装新建建筑中，也可以用于旧建筑的改造；可以利用单一地源系统，也可以利用混合型热源系统（与工业余热结合或太阳能系统相结合）。通常可以利用现存建筑中管路同时提供热量和冷量。

.节省建设用地采用地源热泵供冷和供热系统，不需要建锅炉和冷却塔，以及堆放燃料和燃烧废物的场地，节省了建筑场地和经费。6.一机多用，应用广泛地源热泵系统可供暖，制冷和提供生活热水，对于同时要求供热，供冷的建筑物，地源热泵有明显的优势。7.运行稳定可靠低温的波动范围远远小于环境空气温度的变动，使地热热泵全年运行稳定。系统部件交，维护费低，自动化程度高，使用寿命可达15年以上。影响地源热泵系统有效使用的最大障碍是不适当的设计和安装，抑制以上的有点能不能充分发挥，甚至会出现既相互经济性能不佳，事故频发的系统，因此，训练有素，富有经验，并且责任心强的实际是和安装人员工作非常重要。5.中国最大——资源大区---新疆新疆幅员辽阔，面积有165万平方公里，占中国总面积1/6。“三山夹两盆”是新疆地貌特点，其境内从北到南高山与盆地相间。北有阿尔泰山，南盘昆仑山，而中部横卧的天山侧把新疆分为南北疆，从形成风貌迥异的塔里木盆地和准噶尔盆地。塔里木盆地是，中国第一大盆地。新疆，土地面积占到中国国土面积的1/6,是中国最大的省区。然而，浩瀚的沙漠、石漠、盐漠，使新疆给人们以贫乏、荒芜的印象。实际上，新疆不仅是中国的土地大区，而且也是中国的资源大区，中国的171种矿产，在新疆就分布有138种，并且许多种在国内储量位居前茅，优势矿种有石油、、天然气、煤、黄金、水泥石灰岩、铁、石棉、芒硝、盐、镍、铜、锂、蛭石、铀、铬、膨润土等。新疆光热、地热，风力等资源也十分丰富。新疆最大三大油田：1.克拉玛依油田：新增探明石油可开采储量1405万吨，天然气可开采储量30.46亿立方米2.

吐哈油田(吐鲁番与哈密两地位于新疆天山山脉以东)3.

2010年，原油年产量将达到800万吨，天然气年产量将达到200亿立方，油气产量当量将突破2500万吨新疆位于亚欧大陆腹地，四周距海洋很远，属于典型干旱，半干旱地区，平均年降水量只有145mm,是全国平均值的23%，只相当于华北地区的1/4，长江流域的1/7。新疆因空气中水气量少，湿度小，近地面气温高，蒸发强，年蒸发量2000—4000mm，蒸发量为降水量的几倍甚至几十倍。新疆水资源总量为884亿立方米，地下水可开采资源为252亿立方米，现地下水开采量达78亿立方米。从以上的数据可以看得出新疆的地热源比较好，含有多种矿物质，对于风湿，皮肤病等慢性疾病可以起很好的治疗作用。在我国北方，尤其是在冬季几乎全部都靠燃煤取暖。煤是各种能源中污染环境最严重的能源，只有减少城市地区冬季燃煤的使用，城市大气污染问题才能得到解决。而随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高，建筑能耗占社会中能耗的比重越来越大，空调能耗又是一个建筑能耗的重要部分，能耗的增加带来的事环境污染的加剧，当今社会，环境污染和能源紧张已经成为威胁人类生存的头等大事。从而降低运行费用，节省能源，减少二氧化碳排放，减轻环境污染，而采用地源热泵和地源制冷技术利用洁净的地热能源不失为一种有效的途径。根本上就是大力节约和合理使用，提高其利用效率，严格控制钢铁、有色、化工、电力等高耗能产业发展同时，还要大力发展循环经济、积极开展清洁生产，全面推进管理节能，大力推广节能市场机制，促进节能发展，广泛开展全民节能活动7.新疆地区水/地源热泵技术与使用实例

（一）南疆重镇---喀什市水源热泵喀什位于昆仑山被迫，第四系松散沉积物巨厚，构成优越的储水结构，克孜河是流经喀什市最大的河流，是喀什市地下水的主要补给来源。喀什市一低矿化的硫酸盐性水位主。地下水埋深比较浅，含水层结构的地下水混合类型，地下水补给来源充足，水质量比较好。静水位埋深1.5-2.0米。根究对项目区贪财结合并所做的抽水试验和回灌试验，在试验中因回灌空间小，估计回灌量不会太大可能需要数倍大于抽水井的数量。通过回灌试验和计算结果和预期的有很大出入。最后确定的抽水井水2眼，回灌井却是4眼，1:2的比例就可以满足要求。

(二）自治区首府---乌鲁木齐水源热泵

2008年在乌鲁木齐市仓房沟路办公住宅联合楼试验地下水热泵，这是乌鲁木齐乃至全新疆较早利用地下水循环供暖的项目，但是由于没有做前期的水温地质勘察和水资源论证，建筑面积为4*10的4次方面积办公住宅楼，打了九个眼井，最后还要考自来水补给才能使热泵运行。其原因是建筑单位将水源热泵整个系统，包括打井，水源热泵，供热系统的安装等都承包给了施工单位，且不按照规范进行。施工单位为了省钱，没有做水文地质勘察分析和谁水源论证，甚至自己买台钻机打井，且不按照规范进行，井管周边没有粒料，井管用钢锯锯了些条缝，最后导致水源热泵不能运行，知道戒烟自来水补充水源，耗水耗电。这个水源热泵应用项目是不成功的例子。这就说明有技术操作问题8.新疆地热能发展状况作为世界上最大的发展中国家，中国是一个能源生产和消费大国。能源生产量仅次于美国和俄罗斯，居世界第三位；基本能源消费占世界总消费量的l／10，中国又是一个以煤炭为主要能源的国家，发展经济与环境污染的矛盾比较突出。在这样大力发展的过程中节能减排是能源不可缺少和可持续发展的必由之路。新疆地热源技术应用和我国，起步晚，经验少，还存在有些问题：1.建筑投资方对地源热泵技术持怀疑态度，担心技术不成熟，习惯于燃，煤锅炉采暖方式。2.我国中东部地区一些城市，对燃料供暖限制鼓励有自然条件的