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劉寶洪:可再生淺層地熱——北方清潔智慧供暖的替代能源

2017-08-18 14:33:08 5e

恒有源科技發展集團有限公司副總工程師 劉寶洪

劉寶洪:說到地熱能清潔供暖,不得不提到兩位領導,一位就是剛剛鄭老也提到過,北方的清潔供暖的問題,第二位是地質科學家李四光,提到你們要研究一種方法,若是能只取熱、不取水,你才能邁進地熱能利用的大門。

第二塊說一下地暖能源的問題,供暖能源有三個階段,第一個階段是一次化石能源的燃燒,這塊注重的是室內環境的調節,我們需要把室內的溫度調節在18度以上供暖,注重了室內的環境,沒有考慮室外的環境問題。

第二個階段,二次能源的電加熱這樣一個利用,這個階段,室內外的環境是并重,但是能耗比較大,效率不高。

第三個階段,可再生淺層地能作為供暖替代的能源,有兩個比較突出的特點,第一塊是能源品位的相當,溫度對口的利用,就是說我們的淺層地能,是當地氣候的正負兩度,相對比較來說,是15度左右,我們室內建筑要求的溫度,也是20度左右,18度以上,所以只有幾度的溫差,這樣一個低品位能源的利用,是作為建筑供暖最佳的能源利用。

第二塊,我們地能供暖,室外的區域是無燃燒的、零排放,我們從燃燒、有污染、有排放的供暖方式,過渡到無燃燒、智慧供暖的階段。

說一下淺層地熱能,主要講一下這兩個的區別,可再生淺層地能是200米以內,溫度小于25度,年內可再生,它的主要能量來源是太陽能和地心熱,這個能量也是巨大的。

還有一塊,淺層地能,它是非資源,分布很廣,它是存儲在黏土皮中的。再強調一下淺層地熱能的一個特點,這是清潔可再生的,存儲量大,分布廣,開發利用成本低,現在我們企業是可以做到1200塊錢采集KW的熱能,第四個溫度相對恒定。

這里,簡單說一下利用地能供暖的原理。熱泵原理,我們家里都有熱泵這個設備,我們家庭的空調、冰箱都是熱泵在工作。淺層地能供暖,我們是花錢的電能,單一淺層地能三度,或者三度以上,放在房間內的,相當于四度電鍋爐產生的一個熱量,這樣大家可能不是很容易理解,為什么說,單三度電放在室內是四度電,其實我們家里的冰箱,我們有冷藏室,后面有冰箱的篦子,冬天我們房間面向篦子那一端,夏天我們接觸室內的就是冷藏室那一端,這都是熱泵在工作。我們在北京,地能冬季15度左右的熱度,通過熱泵,我們可以搬運放在室內,一度電搬運三度電的地能,放在室內是四度電。這樣的一個系統就是高效、安全、無燃燒。相對于傳統供暖的這樣一個方式,我們是有些浪費的。

下面說一下,淺層地能供暖與傳統供暖的全面對接。我們現在有三個系統,從小的、農家農戶、自采暖的地層熱寶系統,再到大的50到900KW,對應城鎮這一塊的分布式地能能源的能源價,后面每個系統有一個案例給介紹一下。

淺層地能供暖的應用,我們除了港澳臺,在其他區域都有利用。雖說我國原創的奧高效、安全、省地、經濟的單井循環換熱地能采集換熱技術已經得到了產業化的發展,讓淺層地能利用可設計性更強、適用性更廣,可以成為新時期北方供暖的替代能源,最合理的能源產業鏈,這個范圍有點大。

燃燒供暖造成霧霾的出路,這是很有效的措施,靠近能源產地,不管是火電、核電、風電水電、光電,靠近能源產地發電環境治理成本是最低的,我們的電網輸送這個是最成熟可靠的,輸送到用能建筑側,結合熱泵技術,采集淺層地能,我們可以從小的建筑、農村農戶到樓宇,到城鎮熱力這一塊,都可以很有效地解決供暖的問題。

這樣來說,我們用一度花錢的電能,就搬運了三度以上不花錢的,可穩定供給的可再生的淺層地能,可以作為北方供暖的替代能源,這樣區域可以實現無燃燒、零排放,沒有大氣治理的要求。

同時對于用戶供暖來說,我們是降低了用戶的供暖成本,對于發電側來說,我們提高了它的效率。

第二塊是樓宇這一塊的集中地暖方式。第一個項目是國家行政學院。第二個是全國工商聯,這個項目在二環邊上,大家可以看到,這個高樓,總共是5萬平米,我們的地能采集,就是在這個綠化帶里,這是一個很好的高密度建筑,用淺層地能作為供暖替代能源的案例。

第三個是國家大劇院,這個也有十多年了。我們做的工作,不是說給這個建筑供暖,我們做的工作是35000平米的水池,冬天防結冰,夏天防長草。

第四個是中關村三小,這個項目在我們公司的官網可以實時察看我們的地能采集的各項參數。

第五個是海淀外國語學校,2001年已經投入使用,將近20年,一直在穩定地供暖、制冷,全年56度電,所以說非常有經濟性。

再說一下國家大劇院景觀水池,大家可以看到左下角是地能采集井,這個項目也是十多年了,這個工程的占地很緊,我們的地能采集是在水池下面的地下室,所以說十多年一直在穩定工作,我們的地能采集也很安全、很可靠。

中關村三小的項目在集團的官網上面可以看到各項參數。這個項目將近4萬6千平,總共12個地能采集井。

說一下單井循環地能采集技術在美國的應用,現在有5個項目應用了這個技術,兩個項目已經獲獎,美國的學校獲得了能源之星獎,這個項目2016年獲得了國際建筑協會的頭等獎。

單井地能熱寶系統,在2016年不同的區域都有使用。我們門頭溝龍泉霧村這個項目,占地5平方公里,非常大的一個村,將近2千戶,2016年實施了煤改電,這個利用了單井循環地能熱寶系統,總共分9個區域實施,地能采集總共設計了32套,地能發熱站設計了12套,我們有將近2千戶農民利用了這個技術,再供暖制冷生活熱水,這個項目獲評了2017年的節能低碳技術示范案例。在2016年總結會提到,地源熱泵這塊的滿意度是98%,農村的煤改電供暖這塊來說,地源熱泵從經濟上來說,對農戶的承擔能力這塊是非常有優勢的。




責任編輯: 中國能源網