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淺析長三角地區地熱開發利用前景
文章來源:地大熱能 發布作者: 發表時間:2021-11-04 10:58:26瀏覽次數:1297
地熱資源在北方地區廣受歡迎,尤其是在地熱供暖領域,更是家家戶戶實現了集中供暖,但長三角地區卻在開發地熱領域并不成熟。隨著時代的發展,地熱能勢必將以各種形式向人們見面。主要通過對長三角地區開發地熱的背景、現狀及當下熱議展開分析,并對我國長三角地區地熱產業開發提出改進意見,為促進國家發展和實現人與自然的和諧共處提供理論支持。
引言:地熱能實質上是地殼內部熔巖熱能,是清潔可再生能源的一種,可根據抽取的深度將它分為淺層地熱能,中深層地熱能與深層地熱能,在地熱能的利用方面我國現今還停留在簡單的發電使用和小范圍的直接使用進行供暖。地熱能的分布集中在構造板塊邊緣一帶,如華北平原地震帶、銀川-河套地震帶等,這些區域也是火山和地震多發區。
從理論上來講,如果熱量提取的速度不超過補充的速度,那么地熱能便是可再生的,并且相比于其他受季節、氣候等因素制約的可再生能源,地熱最大的優勢表現在資源量大,分布廣泛,供應穩定。地熱能的清潔可再生性,使得它在近年來綠色生態文明建設趨勢日益加強的國際市場中展現出巨大的發展潛力。盡管我國地熱資源儲量位居世界前列,可是利用該能源進行發電在世界排名中僅處于18位,這是我國地熱領域未來努力發展的方向之一。另外,北方地區的地熱能在清潔取暖等方面發揮出巨大優勢,然而在南方長三角地區,地熱供暖無法普及千家萬戶,大量地熱能無法被充分利用,面對這一現狀我們將從下幾個方面來進行分析。
背景
2017年冬季國內大力推進“煤改氣”主導的清潔取暖工程之后,“煤改氣”成為全國天然氣供應不足的主要原因之一。面對全國大面積的“氣荒”現象,我國必須從根本上解決天然氣供應短缺的問題。因此,以地熱能為代表的一系列可再生能源將會在未來清潔供暖規劃中予以厚望。近年來,國家能源局針對全國地熱能開發利用現狀及規劃在雄縣召開現場會,要求在北方類似雄縣的地區和省市大力推廣“雄縣模式”,充分利用當地地熱資源條件解決供暖問題。這不但節約了煤炭等不可再生資源,更重要的是減少了二氧化碳這類溫室氣體的排放,也有效避免致霾顆粒的擴散,為北方地區霧霾治理作出巨大貢獻。盡管如此,我國長三角地區,夏季空調制冷和冬季供暖依舊是困擾我國能源界的一個大問題。
因為長三角地區的季風性氣候,導致這些地區不像北方或中原地區那樣四季分明,這也是長三角地區供暖/制冷季節不長的主要原因之一。從能源成本的角度考慮,盡管在南方地區使用地熱供熱的確比空調來的環保,這更利于改善空氣質量,減少霧霾,但其執行所耗費的成本大,也是政府一直未能出臺相應法規解決這一問題的原因之一。若能夠對于長三角地區200m以內的淺層地熱能進行合理的開發利用并結合熱泵技術運用到空調的制冷/供暖上,那么將會對解決長三角地區的能源浪費現狀和改善大氣質量起到改變性的作用。
地熱開發歷史及現狀
長三角地區地熱工作起步早。早在1960年浙江寧海境便興建了省內第一個溫泉療養院。這也是地熱能在醫療衛生領域較早的成就之一。進入21世紀后,長三角地區的地熱地質勘查有了新的進展,相關部門先后在湖州白雀、武義塔山、臨安湍口、泰順雅陽、寧波江北、杭州靈隱以及杭嘉湖等地區開展了較深入的地熱地質勘查工作,并對測量數據進行了科學詳細的分析、對比和評價,查明80余處地熱異常點。長三角地區具備得天獨厚的經濟社會環境與區位優勢,為地熱資源的勘查和開發利用提供了良好的地理條件。開發利用地熱資源對于緩解我國乃至相鄰地區的能源緊張形勢,實現節能減排的工作目標具有積極推進的作用。以浙江省為例,迄今為止省內地熱點開發都以旅游、醫療、養殖為主。正是由于長三角地區地熱方面的旅游資源,帶動部分地方經濟的發展。
就地熱供暖來講,盡管我國北方地區大部分城市已實現集中供暖,但長三角地區的地熱資源還未完全在集中供暖領域開發,可隨著濕冷環境下的極端寒冷天氣的頻頻出現,供暖也成為了一個亟需面對的問題。長三角地區千家萬戶分散式高能耗的取暖方式,從節能減排的角度看,正急切需要適度引導集中采暖和制冷。
目前地熱的開發利用技術不斷成熟,包括對資源的地質情況、儲量的勘查評估、鉆井完井技術工藝、溫度保持與換熱技術、熱泵發電技術和尾水回灌技術等。長三角地區由于其地理特征,地表水源熱泵與地下水源熱泵技術市場廣闊,也為未來長三角地區地熱發展打下良好基礎,在此基礎上我們更應跟隨時代潮流,將北方集中供暖的優勢應用在地熱資源豐富的長三角地區。
對于地熱供暖的爭議
1節能減排角度
無論是制冷還是供暖,在一定程度上都加大了對煤、電等資源的消耗,更不論空調排放問題也是目前世界頭疼的問題之一,消耗能源的溫室氣體排放和空調制冷時氟利昂對臭氧層的破壞都是需要面對的棘手的問題,除此之外在空調房內生活,房間內空氣不流通,塵土飛揚,讓人感到頭昏眼花,甚至導致心腦血管病與呼吸道疾病等。
2氣候差異角度
長三角地區位于秦嶺—淮河以南,加上沿海的地理位置,導致該地區雨水偏多,濕度大,有時看似只有0℃上下的氣溫,實際上遠比北方干冷的零下5℃,甚至零下10℃都更難熬。加之近年來隨著全球溫室效應的加劇,水蒸氣的蒸發量增加,空氣濕度提高,長江沿線地區的冬天也變得更加濕冷,因此長三角地區供暖是一個非常現實的問題。然而南方的制冷/供暖季短,設備建成后使用率較低,也將造成設備浪費,產生年運行費用。
3國家政策角度
國家“十三五”規劃將“對長三角地區提供集中供暖”納入惠民項目,由國、省兩級按重點工程項目金額投入建設資金,并將城鄉居民供暖補貼納入財政預算。這一舉措不但能提高長三角地區人們的生活品質和幸福感,還可以拉動內需,為地熱供暖市場提供巨大的商機。
4生活習慣角度
長三角地區居民的通風方式大多為開窗通風,而北方地區幾乎見不到居民開窗的現象,加上長三角地區居民已經習慣冬季的濕冷氣候,如果突然采用集中供暖可能會因為生活環境的改變反而使得居民的身體出現不適反應。據科學數據顯示,室內人均舒適氣溫在16℃~20℃左右,北方地區集中供暖室溫標準為16℃~18℃,但長三角大部分地區冬季平均氣溫低于16℃。尤其在遇到雨雪天氣時,長江流域氣溫一般不到10℃,極端最低氣溫在0℃以下。長三角地區的農村部分由于居住分散與房屋構造等條件,可能不完全具備集中供暖條件。
5民眾角度
北方的集中供暖,是和單位制度結合在一起的。盡管北方的統一供暖已存在多年,但仍舊存在很多社會矛盾問題,如果將這些具有一定后患的公共設施推廣到沒有任何經驗的長三角地區,可能將會導致更多的麻煩與糾紛。然而據統計,長三角地區有八成居民對冬季供暖有著迫切需求,其中包括從北方移居過來的居民。
地熱應用的建議
長三角地區的地熱資源雖有待開發利用,尤其是在地熱供暖這塊,但地熱資源具有限、珍貴性,我們在開采地熱能資源的同時應該注意“有度”,使能源的消耗和再生達到動態平衡,能夠更長久的使用。對此我結合實際,提出以下幾點建議:
1綠色節能,持續發展我們要按照因地制宜、統籌兼顧、突出重點的原則去執行工作,勘察并開發那些地熱潛力較大的地區,并做到適可而止,對有限的地熱資源珍惜并保護。合理的對地熱能資源進行利用,使得能源的利用和再生達到一種動態的平衡,確保對地熱資源的持續利用。
2科學的技術指導加強開展地熱水回灌試驗等循環利用技術研究,提高鉆探的成功率,對大自然的傷害降到最低,并提高開發效率。
3加強宣傳力度通過宣傳提高全社會對地熱資源開發利用及其優勢的認知,引起全社會的重視與支持,大力推進地熱資源開發工作,為長三角地區建設全面小康社會增添強大助力,并促進該地區社會和諧。
4健全的管理體制
目前地熱能的管理和開發尚未建立完善的管理制度,特別是在地熱開發還不是特別成熟的長三角地區。因此制定長三角地熱資源勘查、開發、監測管理條例刻不容緩,政府應保護地熱資源防止破壞,推動地熱資源產業化的良性發展。
總結
對長三角地區供暖需求現狀與供暖技術的分析,政府應盡早重視并落實長三角地區集中供暖問題,并盡快開展相關規劃與研究工作。為創建長三角居民舒適的居住環境,開發以地熱為主的新能源,使用新型高效的節能環保技術是長三角地區未來能源發展路線中的核心與根本宗旨。除了地熱供暖外,地熱發電方面也需要重點關注,盡管這方面的開發利用較供暖來看更加困難,但作為當今最具有市場潛力新能源之一,這種技術與其它發電技術相比具有幾乎零排放等優點,因此這是一項值得推廣的發電技術。相信在科技日益進步的今天,地熱方面的技術將會逐漸完善,為國家的進步以及人們的幸福生活做出巨大貢獻。
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