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刘宝洪:可再生浅层地热——北方清洁智慧供暖的替代能源

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

恒有源科技发展集团有限公司副总工程师 刘宝洪

刘宝洪:说到地热能清洁供暖,不得不提到两位领导,一位就是刚刚郑老也提到过,北方的清洁供暖的问题,第二位是地质科学家李四光,提到你们要研究一种方法,若是能只取热、不取水,你才能迈进地热能利用的大门。

第二块说一下地暖能源的问题,供暖能源有三个阶段,第一个阶段是一次化石能源的燃烧,这块注重的是室内环境的调节,我们需要把室内的温度调节在18度以上供暖,注重了室内的环境,没有考虑室外的环境问题。

第二个阶段,二次能源的电加热这样一个利用,这个阶段,室内外的环境是并重,但是能耗比较大,效率不高。

第三个阶段,可再生浅层地能作为供暖替代的能源,有两个比较突出的特点,第一块是能源品位的相当,温度对口的利用,就是说我们的浅层地能,是当地气候的正负两度,相对比较来说,是15度左右,我们室内建筑要求的温度,也是20度左右,18度以上,所以只有几度的温差,这样一个低品位能源的利用,是作为建筑供暖最佳的能源利用。

第二块,我们地能供暖,室外的区域是无燃烧的、零排放,我们从燃烧、有污染、有排放的供暖方式,过渡到无燃烧、智慧供暖的阶段。

说一下浅层地热能,主要讲一下这两个的区别,可再生浅层地能是200米以内,温度小于25度,年内可再生,它的主要能量来源是太阳能和地心热,这个能量也是巨大的。

还有一块,浅层地能,它是非资源,分布很广,它是存储在黏土皮中的。再强调一下浅层地热能的一个特点,这是清洁可再生的,存储量大,分布广,开发利用成本低,现在我们企业是可以做到1200块钱采集KW的热能,第四个温度相对恒定。

这里,简单说一下利用地能供暖的原理。热泵原理,我们家里都有热泵这个设备,我们家庭的空调、冰箱都是热泵在工作。浅层地能供暖,我们是花钱的电能,单一浅层地能三度,或者三度以上,放在房间内的,相当于四度电锅炉产生的一个热量,这样大家可能不是很容易理解,为什么说,单三度电放在室内是四度电,其实我们家里的冰箱,我们有冷藏室,后面有冰箱的篦子,冬天我们房间面向篦子那一端,夏天我们接触室内的就是冷藏室那一端,这都是热泵在工作。我们在北京,地能冬季15度左右的热度,通过热泵,我们可以搬运放在室内,一度电搬运三度电的地能,放在室内是四度电。这样的一个系统就是高效、安全、无燃烧。相对于传统供暖的这样一个方式,我们是有些浪费的。

下面说一下,浅层地能供暖与传统供暖的全面对接。我们现在有三个系统,从小的、农家农户、自采暖的地层热宝系统,再到大的50到900KW,对应城镇这一块的分布式地能能源的能源价,后面每个系统有一个案例给介绍一下。

浅层地能供暖的应用,我们除了港澳台,在其他区域都有利用。虽说我国原创的奥高效、安全、省地、经济的单井循环换热地能采集换热技术已经得到了产业化的发展,让浅层地能利用可设计性更强、适用性更广,可以成为新时期北方供暖的替代能源,最合理的能源产业链,这个范围有点大。

燃烧供暖造成雾霾的出路,这是很有效的措施,靠近能源产地,不管是火电、核电、风电水电、光电,靠近能源产地发电环境治理成本是最低的,我们的电网输送这个是最成熟可靠的,输送到用能建筑侧,结合热泵技术,采集浅层地能,我们可以从小的建筑、农村农户到楼宇,到城镇热力这一块,都可以很有效地解决供暖的问题。

这样来说,我们用一度花钱的电能,就搬运了三度以上不花钱的,可稳定供给的可再生的浅层地能,可以作为北方供暖的替代能源,这样区域可以实现无燃烧、零排放,没有大气治理的要求。

同时对于用户供暖来说,我们是降低了用户的供暖成本,对于发电侧来说,我们提高了它的效率。

第二块是楼宇这一块的集中地暖方式。第一个项目是国家行政学院。第二个是全国工商联,这个项目在二环边上,大家可以看到,这个高楼,总共是5万平米,我们的地能采集,就是在这个绿化带里,这是一个很好的高密度建筑,用浅层地能作为供暖替代能源的案例。

第三个是国家大剧院,这个也有十多年了。我们做的工作,不是说给这个建筑供暖,我们做的工作是35000平米的水池,冬天防结冰,夏天防长草。

第四个是中关村三小,这个项目在我们公司的官网可以实时察看我们的地能采集的各项参数。

第五个是海淀外国语学校,2001年已经投入使用,将近20年,一直在稳定地供暖、制冷,全年56度电,所以说非常有经济性。

再说一下国家大剧院景观水池,大家可以看到左下角是地能采集井,这个项目也是十多年了,这个工程的占地很紧,我们的地能采集是在水池下面的地下室,所以说十多年一直在稳定工作,我们的地能采集也很安全、很可靠。

中关村三小的项目在集团的官网上面可以看到各项参数。这个项目将近4万6千平,总共12个地能采集井。

说一下单井循环地能采集技术在美国的应用,现在有5个项目应用了这个技术,两个项目已经获奖,美国的学校获得了能源之星奖,这个项目2016年获得了国际建筑协会的头等奖。

单井地能热宝系统,在2016年不同的区域都有使用。我们门头沟龙泉雾村这个项目,占地5平方公里,非常大的一个村,将近2千户,2016年实施了煤改电,这个利用了单井循环地能热宝系统,总共分9个区域实施,地能采集总共设计了32套,地能发热站设计了12套,我们有将近2千户农民利用了这个技术,再供暖制冷生活热水,这个项目获评了2017年的节能低碳技术示范案例。在2016年总结会提到,地源热泵这块的满意度是98%,农村的煤改电供暖这块来说,地源热泵从经济上来说,对农户的承担能力这块是非常有优势的。




责任编辑: 吴昊

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