漯河市地热能开发利用存在的问题及建议

2012-12-08 07:23李爱民河南大通水利建筑工程有限公司
河南水利与南水北调 2012年8期
关键词:漯河市开采量源热泵

□李爱民(河南大通水利建筑工程有限公司)

地热能是一种集“矿、水”于一身的矿产资源。它既是一种可再生能源资源,也是一种可强身健体的宝贵的旅游水资源。同时,符合饮用水要求的地热水又是一种淡水资源。根据地热能资源的温度水平、内含微量元素的种类和实际使用要求,可以实现资源高效利用。

1.漯河市地热状况及其开发利用现状

根据漯河市区域测温资料,漯河市变温带深度为27.0m,其下为恒温带,恒温带温度为17.0℃,恒温带以下的增温带随着深度的增加,地温逐渐增高。根据区内钻孔水温和恒温带地温资料,漯河市区内地温梯度值为G=3.55℃/100m。

根据水均衡原理,地下水允许最大开采量为设计温热水最大降深下的储量之变化量与截取的径流补给量之和。

Q允开=△Q补+μ*MF

△Q补=L×K×M×I×365

根据开采量有关参数,开采量结果见表1。

地热能计算用允许开采的温热水释放的热量来计算。

表1 水均衡法计算温热水允许开采量参数及结果表

表2 允许开采地热储量计算结果表

开采期按100a计算,工作区1200m以内浅地热水允许开采量为20.5×106m3/a,释放的总热量为2.35×1011MJ。

1200m深度以下新近系平均厚度为300m,水温为60℃~70℃,采用类比法计算出地热资源量为1.96×1011MJ。

漯河市地热能开发利用起步于1997年,至2009年底,漯河市共开发利用地热能24处,有烟厂家属院、公路局家属院、银鸽新苑、人事局家属院、中心医院、供电公司、双龙小区、银都大酒店、阳光世纪苑小区、漯河市沙澧洗浴中心等,主要用于居民小区、宾馆等福利性、商业性开发,开发总量约3500m3/d。2006年新天地浅层地热能利用工程首次采用地源热泵系统进行集中制冷取暖,并实现地下水人工回灌,该项目设计取水量300m3/d,使用建筑面积达2万m2,近年采用水源热泵作为制冷供暖的项目呈上升趋势。漯河市温热水不仅可用于供暖制冷,温热水中还含有偏硅酸、偏硼酸、锂、锶、锌、镁、钙等对人身体有益的多种微量元素,有很高的医疗作用,特别是地下1000~1200m深度温热水医疗价值最高,同时漯河市温热水也达到矿泉水标准,银都大酒店地热井已通过饮用矿泉水评价。

漯河供电公司地热井的开发利用曾在“全国地热(浅层地热能)开发利用现场经验交流会”上介绍经验。该公司根据用户分布、需求量、生活习惯科学布局,合理铺设热水管网,采用控制设备使抽水泵根据用户耗水量多少而自动供水,根据地热水腐蚀性较强的特点,把铸铁管换成塑料管,既保温又耐腐。还经常向用户宣传用地热水的好处,提倡使用地热水。公司年供水10万t以上,经济效益、社会效益显著。对漯河市今后开发利用地热资源有积极的借鉴意义。

2.地热能开发利用存在的问题

2.1 无主管部门

地热能工程的设计、施工和验收,以及后期的监测与管理的整套程序没有明确的管理部门。尤其是工程后期的管理与监测工作,尚无统一部门管理,造成工程建设运行监管不力,导致地热能开发利用中出现这样那样的问题,进而导致人们对地热能开发利用技术的担心和疑虑,影响了新技术的推广应用。

2.2 社会认知程度低,缺少必要的扶持和激励政策

当前社会对地热能资源的认知度还很低,人们对赋存于地壳表层丰富的地热能资源的特点及热泵技术了解不多,地热开发利用方面的专业设计人员相当缺乏,直接影响地热能的广泛应用。地热能资源开发利用潜力很大,资源的可再生、无污染的优势,是任何化石燃料所不能替代的。但工程运行前投资大,要取得经济上的规模效益,需要各级政府在财税等政策上予以扶持,否则,推广和应用会受到一定的限制。

2.3 开发利用工程与资源勘查评价工作相脱节

地热能的开发利用必须建立在水文地质勘查评价工作的基础上,应对地热能开发利用的可行性、开发利用容量进行评价。目前漯河市仅对有限范围进行了地热资源勘查,并提出了相应的开发规划报告,但勘查工作深度和广度都很有限,没有在全市范围内进行地热资源勘查,更没有对已开发利用区的地下水温、水质等相关监测及环境影响评价工作。

2.4 地热能开发利用的技术标准、规范滞后

目前地热能开发利用工程的设计缺乏系统的设计规范与标准,对开发单位缺乏资质管理,实施的工程也缺乏必要的论证程序。地热能开发是一项系统工程,涉及好几个专业,各专业之间必须立足职责分工,协同作业。否则,地热能供暖(或供冷)工程将会造成无法实现最佳效能,造成不可挽回的经济损失、环境灾害等不良后果。

3.开发利用建议

3.1 搞好勘查评价,查清地热能资源家底,确定开发利用统一规划

漯河市地热能开发利用尚无统一规划,处于一种低效利用状态。科学开发利用地热能资源,必须重视开发利用前期的资源调查评价工作,制订切合实际的地热能开发利用规划,做到一片一井,集中供水,充分利用,避免“一院一井”,重复投资,提高地热井利用率,杜绝浪费。

3.2 加强相关技术研究推广及监测,建立地热能数据库

建立地层温度、水位、水质监测系统,监测其变化规律,特别是地热井回灌能力和温度恢复情况;进行地热源井井距试验,确定最佳井距数据;通过长期观测,为建设地源热泵系统工程的设计、勘察与施工管理部门提供可靠的科学的基础数据,建议及早建立地热能开发利用工程的数据库及信息系统。

3.3 加强建设管理

地热能开发利用是一个系统工程,做好这个项目不是某一个环节的问题,管理工作涉及到不少部门,需要各部门从共同目标出发,大力协同工作,推进有效管理,促进有关单位愿意去采用,又能确保工程的实效与质量。要提倡各个环节的专业化,自始至终把好关。对于牵涉到行业具体问题则要求落实到相应管理部门。

3.4 实行市场准入制度

进行地热能的勘查评价、开发利用,必须具备相应资质要求。对于地源热泵工程建设单位实行市场准入制,对从业人员实行职业技术培训,持证上岗等制度,是保障地源热泵系统工程质量和运行安全的根本保证。每一个地热能项目都必须经过相关部门审批同意方可实施,以维护整个地热能的市场秩序,确保地热能的可持续开发利用。

3.5 提高地热资源利用水平

目前漯河市地热能资源利用主要限于洗浴、游泳健身,其利用方法单一,利用效率低,可以开采深层的热水采暖,开发地温空调等等。地热水用于洗浴后尚有大量余热的“废水”即被排放掉。而事实上,60℃以上的水还可利用于供暖,循环后降至40℃左右的水可用于医疗洗浴、游泳健身,降至20℃左右的水还可用于养殖、大棚种植等用途。应提倡一水多用,尽可能提高利用水平。

[1]李汉炎,张启.《我国地热能开发利用现状》,农村能源,2000年.

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