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如何評價地熱資源

發布時間: 2022-02-23 11:04:23

Ⅰ 地熱資源評價

國內外用於評價地熱資源的方法大體上分為兩類,一類是用基於容積法的熱儲法計算地熱資源量或熱水資源量,然後再用諸如回歸法等方法求解可採的地熱資源量;另一類是建立熱水運移或熱量傳輸的微分方程,運用解析法或數值法求解,對地下熱水的開采動態進行模擬和預測。

用熱儲法計算地熱資源量,其計算公式為:

深層地下熱水運移的三維數值模擬

式中:QR——地熱資源量,kcal;

A——熱儲層面積,m2;

M——熱儲層厚度,m;

Tr——熱儲層溫度,℃;

Tj——基準溫度(當地地下恆溫層溫度或年平均氣溫),℃;

——熱儲層岩石和水的平均熱容量,kcal/m3·℃。

該方法簡單易行,只需確定熱儲層有關參數,便可計算出地熱資源量,因而極為常用。但計算結果只是得到一個靜態的地熱資源總量,一般在地熱勘探初期對地熱開發有指導意義。

天津市先後完成的王蘭庄地熱田和山嶺子地熱田勘探報告(盧潤等,1987;陳振霞等,1991)中,均用熱儲法估算了勘探范圍內的地熱資源量,並用容積法計算了熱水的靜儲量,然後建立總開采量和水位降深的回歸方程,求得可采量,對個別熱儲層還用平均布井法計算可采量。沈顯傑(1986a,1986b)曾用熱儲法計算了西藏羊八井高溫地熱田的各類地熱資源量,並把可採的地熱資源換算成相應的發電潛力,又用質量平衡法對地熱開發動態進行預測。馬剛(1990)對華北平原北部地熱以深度2000m及3000m為下限分別計算了經濟型地熱資源和亞經濟型地熱資源。鄭克棪(1993)建立了熱儲層觀測井月平均水位標高與當月、上月,直至前4個月開采量的復相關方程,用來預測北京市東南地熱田的可采資源量。

前人研究地下熱水運移的數學模型大體上有三種情形:有些學者在研究地熱資源評價時,只注重研究地下熱水的運動,不考慮熱量的傳輸;另外一些學者只注重研究熱量的運移,忽視地下水運動的影響;也有一些學者同時描述水-熱系統中水和熱量的運移。早在20世紀60、70年代,國外已有學者研究地下水運動對地溫場的影響(龐忠和,1987a,1987b),後來相繼出現各種定量模型,如捷克學者Cermak和Jetel(1982)在研究波希米亞盆地熱流與地下水運動關系時,提出一個上下均有隔水層的單一水平含水層模型,描述地下水水平流動引起的熱對流,並給出了溫度分布的解析解和算例。Eckstein等(1985)用二維解析模型模擬了尼加拉瓜Momotombo地熱田鑽井不同深度處溫度隨時間的變化。盧潤等(1987)在研究王蘭庄地熱田時,選擇一條長17km、深2000m的剖面對穩定態地溫場進行剖面二維數值模擬。Lu等(1996)利用擴展的一維模型描述一個理想的半承壓含水層剖面上的溫度分布。薛禹群等(1990)在對上海市結合地面沉降的防治而進行的貯能試驗研究時,建立了含熱機械彌散項的熱量運移方程,並給出了數值解法和算例。Pizzi等(1984)和Brandi等(1986),曾建立天津市區地下熱水水流的准三維流數值模型,但未考慮溫度場的變化,並受當時勘探程度的限制,模型刻畫不夠細致。許廣森等(1995)對天津市山嶺子地熱田基岩熱水依據雙重介質裂隙水流理論建立非穩定態裂隙流的開采預測模型,其中裂隙區單元採用垂向差分准三維模型,岩塊區為平面二維模型。范錫朋等(1995)對福州市第四系熱水層建立平面二維非穩定流模型,根據水熱均衡計算討論了地熱田水量及其衰減狀況,並根據熱水開采區地下水位降落漏斗的發展估計了地面沉降可能的發展規模。Huyakorn等(1983)是較早給出多孔介質中能量運移方程一般表達式的研究者,並探討了方程的數值解法,為研究深層地下熱水的運移奠定了理論基礎。張志輝等(1995)建立了考慮自然對流的地下熱水運移的三維流模型,並結合上海市西郊的一個承壓含水層儲能試驗給出了一個簡單的算例。Ondrak等(1999)建立了熱量和質量運移的耦合數值模型,模擬一個脈狀地熱系統的溫度和礦物沉澱隨時、空的變化。福斯特等(1979)則建立了水-熱系統中液態水和蒸汽同時存在的雙相流動數學模型,並應用於紐西蘭的蒸汽型地熱田的計算。

總的看來,地熱資源評價從計算地熱資源總量發展到研究地下熱水的運移,從單一描述地下熱水的運動或熱量的運移到同時描述地下熱水水流和熱量運移,從一維模型到二維模型再到三維模型,逐漸趨於深入。在以往的文獻報道中,從穩定流到非穩定流,有關模型的理論推導探討得較多,在實際應用方面對水流的模擬較為容易,但對溫度場的模擬研究仍然是薄弱的環節。這是因為影響溫度場的因素較多,模型描述未必能全面考慮到這些因素,同時也因為溫度場的野外觀測資料很難系統地獲取。

Ⅱ 地熱資源的特點是什麼

地熱資源按溫度可分為高溫、中溫和低溫3類。溫度大於150℃的地熱以蒸汽形式存在,叫高溫地熱;90~150℃的地熱以水和蒸汽的混合物等形式存在,叫中溫地熱;溫度大於25℃、小於90℃的地熱以溫水(25~40℃)、溫熱水(40~60℃)、熱水(60~90℃)等形式存在,叫低溫地熱。高溫地熱一般存在於地質活動性強的全球板塊的邊界,即火山、地震、岩漿侵入多發地區,著名的冰島地熱田、紐西蘭地熱田、日本地熱田以及我國的西藏羊八井地熱田、雲南騰沖地熱田、台灣大屯地熱田都屬於高溫地熱田。中低溫地熱田廣泛分布在板塊的內部,我國華北、京津地區的地熱田多屬於中低溫地熱田。

Ⅲ 地熱資源的好處

地熱資源是賦存於地球內部的一種巨大能源。它和煤、石油、天然氣及其他礦產一樣,也是一種寶貴的礦產資源。目前,人們對於地熱資源的利用,基本是通過開采地下熱水(汽)來實現的,因為地下熱水(汽)是從地球內部將地下熱能攜帶到地表的一種重要媒介。地下熱水(汽)不僅能將地球內部的巨大熱能攜帶到地表,同時也能將蘊藏於地球深部的礦物質攜帶到地表。因此可以說,地熱資源不僅是指天然的和人工激發方法獲得的熱水、熱鹵水、蒸汽和熱氣,而且還包括從其中提取的有用元素和化合物。由此可見,地熱資源不僅可以提供能源,在一定條件下還可以提供供水水源及礦物資源。

Ⅳ 地熱能的優點是什麼

1、地熱發電

地熱發電是地熱利用的最重要方式。高溫地熱流體應首先應用於發電。 地熱發電和火力發電的原理是一樣的,都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變為機械能,然後帶動發電機發電。

2、地熱供暖

將地熱能直接用於採暖、供熱和供熱水是僅次於地熱發電的地熱利用方式。因為這種利用方式簡單、經濟性好,備受各國重視,特別是位於高寒地區的西方國家,其中冰島開發利用得最好。

3、地熱務農

地熱在農業中的應用范圍十分廣闊。如利用溫度適宜的地熱水灌溉農田,可使農作物早熟增產;利用地熱水養魚,在28℃水溫下可加速魚的育肥,提高魚的出產率;

4、地熱行醫

地熱在醫療領域的應用有誘人的前景,熱礦水就被視為一種寶貴的資源,世界各國都很珍惜。由於地熱水從很深的地下提取到地面,除溫度較高外,常含有一些特殊的化學元素,從而使它具有一定的醫療效果。

(4)如何評價地熱資源擴展閱讀

地熱能集中分布在構造板塊邊緣一帶,該區域也是火山和地震多發區。如果熱量提取的速度不超過補充的速度,那麼地熱能便是可再生的。地熱能在世界很多地區應用相當廣泛。據估計,每年從地球內部傳到地面的熱能相當於100PW·h。不過,地熱能的分布相對來說比較分散,開發難度大。

目前世界上最大的地熱電站是美國的蓋瑟爾斯地熱電站,其第一台地熱發電機組(11MW)於1960年啟動,以後的10年中,2號(13MW)、3號(27MW)和4號(27MW)機組相續投入運行。我國的地熱資源也很豐富,但開發利用程度很低。主要分布在雲南、西藏、河北等省區。

Ⅳ 地熱資源量評價

地熱地質條件分析表明,該地熱田屬典型的熱傳導中低溫地熱田,地熱能包括兩部分。

一是儲積於熱儲體內岩石介質的熱能量;二是儲存在熱儲層地下熱水中的熱能量。這兩部分能量之和即為熱田的地熱資源量,其中可採收的部分即為可利用資源量。根據目前的經濟技術條件,地下熱水的開發是熱能開發的主要方式,因而在進行地熱資源量評價時,重點需要評價地下熱水排放的總熱量及可開采量。

根據GB11615—89《地熱資源地質勘查規范》,地熱資源按溫度分高溫、中溫、低溫三類(表4-15),按地熱田規模分為大、中、小型三級(表4-16)。

表4-15 地熱資源溫度分級

註:表中溫度是指主要熱儲代表性溫度。

寧波東錢湖西嶴-1號井和西嶴-2號井熱水平均出水溫度分別為42℃和37.5℃,屬於低溫地熱資源。低溫地熱其發電效益不高,適於直接利用,因此可用於供暖、洗浴、娛樂健身、醫療、溫室種植和水產養殖等。

表4-16 地熱田規模分級

根據上面的計算結果,儲量以100年為計算年限,得出排放的總熱量為1246.74×1012J,則排放的熱量約為0.39MW,因此東錢湖地熱田達到小型低溫地熱田規模(表4-17至表4-19)。

地熱井開采影響面積及保護距離計算:

地熱井開采影響面積:

浙江火山岩非地熱異常區地熱資源勘查研究:以寧波鄞州-舟山地區為例

由計算結果知,影響面積為6.01×105m2

地熱井保護半徑的計算:

浙江火山岩非地熱異常區地熱資源勘查研究:以寧波鄞州-舟山地區為例

由計算結果知,該井的保護距離為437.5×2=875m。

表4-17 西嶴-1號井抽水前靜止水位觀測記錄(2006年)

表4-18 西嶴-1號井地下熱水抽水試驗記錄(2006年)

續表

註:抽水井降深為292.3m,出水量為252m3/d,出水溫度為42℃。地熱水水質為HCO3-Na型水。

表4-19 西嶴-1號井抽水試驗水位恢復記錄(2006年)

續表

Ⅵ 地熱資源潛力評價

地熱資源的評價應突出地熱田可持續開發能力和地熱田開發利用與周邊相應環境問題的關系。

通過地熱田開采動態分析可見,地熱資源的儲存量很大,但可采資源量很少。在評價地熱資源可持續發展能力時應充分考慮到儲存量和可采資源量的轉化關系。如能實現地熱井的回灌工程,則會極大地提高地熱能的可采能力,擴大可采資源量,逐步使地熱田走上可持續發展道路。但在回灌情況下還應注重對地熱田溫度場和物理化學場的動態變化作出應有評價。

地熱資源是清潔能源,但在開發利用過程中也會發生相應的環境地質和災害地質問題,如地熱流體的不合理排放,水中部分元素是否會對環境造成直接或間接的物理或化學的危害,大量提取地下熱能,大量抽取地下熱水是否會誘發地震,是否會引起地面沉降及地裂縫等,在地熱資源評價中均應引起重視。

Ⅶ 陝西省關中盆地地熱資源調查評價項目服務經濟社會發展成效

陝西省國土資源

地熱資源不但是一種新型的清潔能源,而且含有一些有利於人體健康的微量元素,能夠供洗浴、康樂、旅遊、供暖、養殖、種植、生活飲用或生產用水等,還具很高的醫療價值。故對地熱的開發利用已愈來愈受到社會的青睞。

陝西關中盆地蘊藏著豐富的地熱資源,早在隋唐時期,著名的臨潼驪山華清池溫泉、藍田湯浴溫泉和眉縣湯浴溫泉就已被古人用於醫療洗浴、旅遊觀賞等。隨著社會經濟發展和科技進步,地熱資源開發利用形成熱潮,帶來良好的經濟、社會和環境效益。為了建設經濟強省,省委、省政府提出加大關中盆地地熱資源開發力度,加快溫泉旅遊業的發展,延長經濟產業鏈,促進陝西旅遊再上一個新台階,成為建設生態省和環保型都市的重要舉措。於是,中國地質調查局與陝西省政府合作開展了陝西省關中盆地地熱資源調查評價項目,取得了良好的成效。

一、查清了關中盆地地熱資源及其開發利用現狀

通過對關中盆地19000平方千米面積開展1:25萬地熱地質調查,查明關中盆地熱儲量3.23×1018千卡,相當於標准煤4.61×1011噸。計算出渭北碳酸鹽岩溶隙裂隙型地熱流體開采資源為50.76×1043/日;秦嶺山前基岩裂隙型地熱流體開采資源量為0.288×1043/日;盆地中部新生界孔隙裂隙型地熱流體的總靜儲量14781.20×1083/日,可采資源量為43.92×108立方米。現有熱水井302眼,地熱水開采量約5894.19×104米3/年。開發利用的范圍主要集中在熱儲條件較好、經濟較發達的地區,如西安市、咸陽市及其周邊地帶,其次分布在旅遊資源較好、有溫泉出露的秦嶺山前地帶,如眉縣西湯浴、長安區東大、藍田東湯浴、臨潼驪山等地及其主要用途。為將來關中盆地地熱資源科學合理地綜合開發利用打下了堅實基礎。

二、開展了地熱資源綜合利用研究與科學合理的區劃,提出了開發利用方向

針對地熱資源特點,分析研究其綜合利用價值,科學地劃分了關中盆地地熱資源的限制開采區、保持現狀區和適宜開采區,以及地熱開發有利地段,提出了關中盆地地熱資源開發利用方向,以及在地熱能利用、地熱水資源礦物質利用、地熱水產養殖、地熱資源合理利用、地熱資源的系統化管理、回灌技術等方面如何合理、高效地利用地熱資源,解決以往總體開發利用水平不高,資源浪費嚴重的局面,達到實現梯級開發來節約資源的目的。項目不但取得了新成果,為地方政府地熱可持續開發利用管理提供了決策依據,為地熱開發提供了示範工程,且使關中盆地地熱資源開發步入規范化、科學化、合理化和可持續的軌道。

三、建成了一批開發利用示範,產生了巨大的效益

通過該項目,施工完成了6口地熱井,使關中盆地熱井總數超過310眼,年采熱水能力超6000萬立方米,僅供暖面積就超過500萬平方米。

古城咸陽市被中國礦業聯合會、地熱專業委員會授予「中國地熱城」(圖1),國家發改委確立其為「國家地熱資源綜合開發利用示範區」,國土資源部將「咸陽市綠源地熱能開發項目」首批命名為「溫泉(地熱)開發利用示範單位」、「陝西省咸陽市天虹基·紫韻東城小區」為「淺層地溫能開發利用示範單位」。近年來,地熱水資源的開發,改變了城市能源結構,減少了煙塵、灰塵排放,使天空更加蔚藍,空氣更加清新,咸陽市先後榮獲「中國魅力城市」和「中國十佳宜居城市」。咸陽地熱城、西安臨潼華清·愛琴海(圖2)、咸陽海泉灣溫泉世界(圖3)地熱綜合開發典範等,極大地推動了當地地熱旅遊業的發展。

圖1 咸陽地熱城

圖2 西安臨潼華清·愛琴海

圖3 咸陽海泉灣溫泉世界

工業鍋爐每燃燒一噸標准煤,就產生二氧化碳2620千克、二氧化硫8.5千克、氮氧化物7.4千克、煙塵200千克、廢氣1萬立方米。關中盆地每年開采5884.79×1043/年地熱水,其中攜帶熱能(按井口溫度降到15℃計算),摺合標准煤204595.2千克。也就是說,關中盆地2007年開采地熱水減少了503.924千克二氧化碳、1739.059千克二氧化硫、1514.004千克氮氧化物、40919.04千克煙塵和204595.2萬立方米廢氣排放。

Ⅷ 地熱資源取暖 優缺點

優點:
1、使用壽命長
低溫熱水地板採暖,塑料管埋入地面的混凝土內,如無人為破壞,使用壽命在50年以上,不腐蝕、不結垢,大大減少了暖氣片跑、冒、滴、漏水和維修給住戶帶來的煩惱,可節約維修費用。
2、溫度可控制性
地板輻射採暖每戶設有獨立的集分水器,每個房間在集分水器上設有獨立的控制開關,可通過集分水器的控制開關來進行每個房間的開關或溫度調節。
3、減少樓層噪音
目前我國隔層樓板一般選用預制板或現澆板,其隔音效果極差,樓上人走動,就影響樓下,採用地板採暖增加了保溫層,具有非常好的隔音效果,地板採暖過程寂靜無聲。 4、不佔使用面積
地暖安裝在地板下,不影響室內美觀,不佔用室內空間,便於裝修和傢具布置。
5、使用費較低
節省燃料,燃氣比電的能效要高很多,地暖的熱源設備是燃氣壁掛爐,再加上良好的使用習慣,地暖使用費比較低。
6、熱穩定性好
由於地面層及混凝土層熱穩定性好,因此在間隙供熱的條件下室內溫度變化緩慢,感覺很自然。
7、舒適健康,適宜人居
地板輻射採暖中,熱量的傳播主要以輻射形式進行,熱量散發均勻,且自下向上傳遞,房間下暖上涼,適合人體的生理特點,給人以自然的舒適感,地暖是目前公認的最舒適的家庭採暖方式。
8、衛生、保健、環保功能
地暖符合中醫「溫足而涼頂」人體供需,給人以腳暖頭涼的良好感覺,不造成污濁空氣的對流,室內十分潔凈。符合人體散熱要求的熱環境,改善血液循環,促進新陳代謝,對心血管疾病有抑製作用;對老年人和兒童尤為適用,對於關節炎、老寒腿的病人更有防治功效。

缺點:
1. 佔用層高,升溫慢。
2. 一旦損壞,不易維修。因為地暖管材埋於地下,地板容易乾裂,所以要選擇好的材料。
3. 不易鋪設地毯類的裝飾品,影響採暖效果。
4. 需要定時清理。因為管道易產生水垢,影響採暖效果。
5. 工程造價高,周期相對較長,熱的慢。

Ⅸ 地熱資源的了解

是指貯存在地球內部的可再生熱能,一般集中分布在構造板塊邊緣一帶,起源於地球的熔融岩漿和放射性物質的衰變。全球地熱能的儲量與資源潛量十分巨大,每年從地球內部傳到地面的熱能相當於100PW·h,但是地熱能的分布相對比較分散,因此開發難度很大。由於地熱能是儲存在地下的,因此不會受到任何天氣狀況的影響,並且地熱資源同時具有其它可再生能源的所有特點,隨時可以採用,不帶有害物質,關鍵在於是否有更先進的技術進行開發。目前地熱能在全球很多地區的應用相當廣泛,開發技術也在日益完善。