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如何评价地热资源

发布时间: 2022-02-23 11:04:23

Ⅰ 地热资源评价

国内外用于评价地热资源的方法大体上分为两类,一类是用基于容积法的热储法计算地热资源量或热水资源量,然后再用诸如回归法等方法求解可采的地热资源量;另一类是建立热水运移或热量传输的微分方程,运用解析法或数值法求解,对地下热水的开采动态进行模拟和预测。

用热储法计算地热资源量,其计算公式为:

深层地下热水运移的三维数值模拟

式中:QR——地热资源量,kcal;

A——热储层面积,m2;

M——热储层厚度,m;

Tr——热储层温度,℃;

Tj——基准温度(当地地下恒温层温度或年平均气温),℃;

——热储层岩石和水的平均热容量,kcal/m3·℃。

该方法简单易行,只需确定热储层有关参数,便可计算出地热资源量,因而极为常用。但计算结果只是得到一个静态的地热资源总量,一般在地热勘探初期对地热开发有指导意义。

天津市先后完成的王兰庄地热田和山岭子地热田勘探报告(卢润等,1987;陈振霞等,1991)中,均用热储法估算了勘探范围内的地热资源量,并用容积法计算了热水的静储量,然后建立总开采量和水位降深的回归方程,求得可采量,对个别热储层还用平均布井法计算可采量。沈显杰(1986a,1986b)曾用热储法计算了西藏羊八井高温地热田的各类地热资源量,并把可采的地热资源换算成相应的发电潜力,又用质量平衡法对地热开发动态进行预测。马刚(1990)对华北平原北部地热以深度2000m及3000m为下限分别计算了经济型地热资源和亚经济型地热资源。郑克棪(1993)建立了热储层观测井月平均水位标高与当月、上月,直至前4个月开采量的复相关方程,用来预测北京市东南地热田的可采资源量。

前人研究地下热水运移的数学模型大体上有三种情形:有些学者在研究地热资源评价时,只注重研究地下热水的运动,不考虑热量的传输;另外一些学者只注重研究热量的运移,忽视地下水运动的影响;也有一些学者同时描述水-热系统中水和热量的运移。早在20世纪60、70年代,国外已有学者研究地下水运动对地温场的影响(庞忠和,1987a,1987b),后来相继出现各种定量模型,如捷克学者Cermak和Jetel(1982)在研究波希米亚盆地热流与地下水运动关系时,提出一个上下均有隔水层的单一水平含水层模型,描述地下水水平流动引起的热对流,并给出了温度分布的解析解和算例。Eckstein等(1985)用二维解析模型模拟了尼加拉瓜Momotombo地热田钻井不同深度处温度随时间的变化。卢润等(1987)在研究王兰庄地热田时,选择一条长17km、深2000m的剖面对稳定态地温场进行剖面二维数值模拟。Lu等(1996)利用扩展的一维模型描述一个理想的半承压含水层剖面上的温度分布。薛禹群等(1990)在对上海市结合地面沉降的防治而进行的贮能试验研究时,建立了含热机械弥散项的热量运移方程,并给出了数值解法和算例。Pizzi等(1984)和Brandi等(1986),曾建立天津市区地下热水水流的准三维流数值模型,但未考虑温度场的变化,并受当时勘探程度的限制,模型刻画不够细致。许广森等(1995)对天津市山岭子地热田基岩热水依据双重介质裂隙水流理论建立非稳定态裂隙流的开采预测模型,其中裂隙区单元采用垂向差分准三维模型,岩块区为平面二维模型。范锡朋等(1995)对福州市第四系热水层建立平面二维非稳定流模型,根据水热均衡计算讨论了地热田水量及其衰减状况,并根据热水开采区地下水位降落漏斗的发展估计了地面沉降可能的发展规模。Huyakorn等(1983)是较早给出多孔介质中能量运移方程一般表达式的研究者,并探讨了方程的数值解法,为研究深层地下热水的运移奠定了理论基础。张志辉等(1995)建立了考虑自然对流的地下热水运移的三维流模型,并结合上海市西郊的一个承压含水层储能试验给出了一个简单的算例。Ondrak等(1999)建立了热量和质量运移的耦合数值模型,模拟一个脉状地热系统的温度和矿物沉淀随时、空的变化。福斯特等(1979)则建立了水-热系统中液态水和蒸汽同时存在的双相流动数学模型,并应用于新西兰的蒸汽型地热田的计算。

总的看来,地热资源评价从计算地热资源总量发展到研究地下热水的运移,从单一描述地下热水的运动或热量的运移到同时描述地下热水水流和热量运移,从一维模型到二维模型再到三维模型,逐渐趋于深入。在以往的文献报道中,从稳定流到非稳定流,有关模型的理论推导探讨得较多,在实际应用方面对水流的模拟较为容易,但对温度场的模拟研究仍然是薄弱的环节。这是因为影响温度场的因素较多,模型描述未必能全面考虑到这些因素,同时也因为温度场的野外观测资料很难系统地获取。

Ⅱ 地热资源的特点是什么

地热资源按温度可分为高温、中温和低温3类。温度大于150℃的地热以蒸汽形式存在,叫高温地热;90~150℃的地热以水和蒸汽的混合物等形式存在,叫中温地热;温度大于25℃、小于90℃的地热以温水(25~40℃)、温热水(40~60℃)、热水(60~90℃)等形式存在,叫低温地热。高温地热一般存在于地质活动性强的全球板块的边界,即火山、地震、岩浆侵入多发地区,着名的冰岛地热田、新西兰地热田、日本地热田以及我国的西藏羊八井地热田、云南腾冲地热田、台湾大屯地热田都属于高温地热田。中低温地热田广泛分布在板块的内部,我国华北、京津地区的地热田多属于中低温地热田。

Ⅲ 地热资源的好处

地热资源是赋存于地球内部的一种巨大能源。它和煤、石油、天然气及其他矿产一样,也是一种宝贵的矿产资源。目前,人们对于地热资源的利用,基本是通过开采地下热水(汽)来实现的,因为地下热水(汽)是从地球内部将地下热能携带到地表的一种重要媒介。地下热水(汽)不仅能将地球内部的巨大热能携带到地表,同时也能将蕴藏于地球深部的矿物质携带到地表。因此可以说,地热资源不仅是指天然的和人工激发方法获得的热水、热卤水、蒸汽和热气,而且还包括从其中提取的有用元素和化合物。由此可见,地热资源不仅可以提供能源,在一定条件下还可以提供供水水源及矿物资源。

Ⅳ 地热能的优点是什么

1、地热发电

地热发电是地热利用的最重要方式。高温地热流体应首先应用于发电。 地热发电和火力发电的原理是一样的,都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能,然后带动发电机发电。

2、地热供暖

将地热能直接用于采暖、供热和供热水是仅次于地热发电的地热利用方式。因为这种利用方式简单、经济性好,备受各国重视,特别是位于高寒地区的西方国家,其中冰岛开发利用得最好。

3、地热务农

地热在农业中的应用范围十分广阔。如利用温度适宜的地热水灌溉农田,可使农作物早熟增产;利用地热水养鱼,在28℃水温下可加速鱼的育肥,提高鱼的出产率;

4、地热行医

地热在医疗领域的应用有诱人的前景,热矿水就被视为一种宝贵的资源,世界各国都很珍惜。由于地热水从很深的地下提取到地面,除温度较高外,常含有一些特殊的化学元素,从而使它具有一定的医疗效果。

(4)如何评价地热资源扩展阅读

地热能集中分布在构造板块边缘一带,该区域也是火山和地震多发区。如果热量提取的速度不超过补充的速度,那么地热能便是可再生的。地热能在世界很多地区应用相当广泛。据估计,每年从地球内部传到地面的热能相当于100PW·h。不过,地热能的分布相对来说比较分散,开发难度大。

目前世界上最大的地热电站是美国的盖瑟尔斯地热电站,其第一台地热发电机组(11MW)于1960年启动,以后的10年中,2号(13MW)、3号(27MW)和4号(27MW)机组相续投入运行。我国的地热资源也很丰富,但开发利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省区。

Ⅳ 地热资源量评价

地热地质条件分析表明,该地热田属典型的热传导中低温地热田,地热能包括两部分。

一是储积于热储体内岩石介质的热能量;二是储存在热储层地下热水中的热能量。这两部分能量之和即为热田的地热资源量,其中可采收的部分即为可利用资源量。根据目前的经济技术条件,地下热水的开发是热能开发的主要方式,因而在进行地热资源量评价时,重点需要评价地下热水排放的总热量及可开采量。

根据GB11615—89《地热资源地质勘查规范》,地热资源按温度分高温、中温、低温三类(表4-15),按地热田规模分为大、中、小型三级(表4-16)。

表4-15 地热资源温度分级

注:表中温度是指主要热储代表性温度。

宁波东钱湖西岙-1号井和西岙-2号井热水平均出水温度分别为42℃和37.5℃,属于低温地热资源。低温地热其发电效益不高,适于直接利用,因此可用于供暖、洗浴、娱乐健身、医疗、温室种植和水产养殖等。

表4-16 地热田规模分级

根据上面的计算结果,储量以100年为计算年限,得出排放的总热量为1246.74×1012J,则排放的热量约为0.39MW,因此东钱湖地热田达到小型低温地热田规模(表4-17至表4-19)。

地热井开采影响面积及保护距离计算:

地热井开采影响面积:

浙江火山岩非地热异常区地热资源勘查研究:以宁波鄞州-舟山地区为例

由计算结果知,影响面积为6.01×105m2

地热井保护半径的计算:

浙江火山岩非地热异常区地热资源勘查研究:以宁波鄞州-舟山地区为例

由计算结果知,该井的保护距离为437.5×2=875m。

表4-17 西岙-1号井抽水前静止水位观测记录(2006年)

表4-18 西岙-1号井地下热水抽水试验记录(2006年)

续表

注:抽水井降深为292.3m,出水量为252m3/d,出水温度为42℃。地热水水质为HCO3-Na型水。

表4-19 西岙-1号井抽水试验水位恢复记录(2006年)

续表

Ⅵ 地热资源潜力评价

地热资源的评价应突出地热田可持续开发能力和地热田开发利用与周边相应环境问题的关系。

通过地热田开采动态分析可见,地热资源的储存量很大,但可采资源量很少。在评价地热资源可持续发展能力时应充分考虑到储存量和可采资源量的转化关系。如能实现地热井的回灌工程,则会极大地提高地热能的可采能力,扩大可采资源量,逐步使地热田走上可持续发展道路。但在回灌情况下还应注重对地热田温度场和物理化学场的动态变化作出应有评价。

地热资源是清洁能源,但在开发利用过程中也会发生相应的环境地质和灾害地质问题,如地热流体的不合理排放,水中部分元素是否会对环境造成直接或间接的物理或化学的危害,大量提取地下热能,大量抽取地下热水是否会诱发地震,是否会引起地面沉降及地裂缝等,在地热资源评价中均应引起重视。

Ⅶ 陕西省关中盆地地热资源调查评价项目服务经济社会发展成效

陕西省国土资源

地热资源不但是一种新型的清洁能源,而且含有一些有利于人体健康的微量元素,能够供洗浴、康乐、旅游、供暖、养殖、种植、生活饮用或生产用水等,还具很高的医疗价值。故对地热的开发利用已愈来愈受到社会的青睐。

陕西关中盆地蕴藏着丰富的地热资源,早在隋唐时期,着名的临潼骊山华清池温泉、蓝田汤浴温泉和眉县汤浴温泉就已被古人用于医疗洗浴、旅游观赏等。随着社会经济发展和科技进步,地热资源开发利用形成热潮,带来良好的经济、社会和环境效益。为了建设经济强省,省委、省政府提出加大关中盆地地热资源开发力度,加快温泉旅游业的发展,延长经济产业链,促进陕西旅游再上一个新台阶,成为建设生态省和环保型都市的重要举措。于是,中国地质调查局与陕西省政府合作开展了陕西省关中盆地地热资源调查评价项目,取得了良好的成效。

一、查清了关中盆地地热资源及其开发利用现状

通过对关中盆地19000平方千米面积开展1:25万地热地质调查,查明关中盆地热储量3.23×1018千卡,相当于标准煤4.61×1011吨。计算出渭北碳酸盐岩溶隙裂隙型地热流体开采资源为50.76×1043/日;秦岭山前基岩裂隙型地热流体开采资源量为0.288×1043/日;盆地中部新生界孔隙裂隙型地热流体的总静储量14781.20×1083/日,可采资源量为43.92×108立方米。现有热水井302眼,地热水开采量约5894.19×104米3/年。开发利用的范围主要集中在热储条件较好、经济较发达的地区,如西安市、咸阳市及其周边地带,其次分布在旅游资源较好、有温泉出露的秦岭山前地带,如眉县西汤浴、长安区东大、蓝田东汤浴、临潼骊山等地及其主要用途。为将来关中盆地地热资源科学合理地综合开发利用打下了坚实基础。

二、开展了地热资源综合利用研究与科学合理的区划,提出了开发利用方向

针对地热资源特点,分析研究其综合利用价值,科学地划分了关中盆地地热资源的限制开采区、保持现状区和适宜开采区,以及地热开发有利地段,提出了关中盆地地热资源开发利用方向,以及在地热能利用、地热水资源矿物质利用、地热水产养殖、地热资源合理利用、地热资源的系统化管理、回灌技术等方面如何合理、高效地利用地热资源,解决以往总体开发利用水平不高,资源浪费严重的局面,达到实现梯级开发来节约资源的目的。项目不但取得了新成果,为地方政府地热可持续开发利用管理提供了决策依据,为地热开发提供了示范工程,且使关中盆地地热资源开发步入规范化、科学化、合理化和可持续的轨道。

三、建成了一批开发利用示范,产生了巨大的效益

通过该项目,施工完成了6口地热井,使关中盆地热井总数超过310眼,年采热水能力超6000万立方米,仅供暖面积就超过500万平方米。

古城咸阳市被中国矿业联合会、地热专业委员会授予“中国地热城”(图1),国家发改委确立其为“国家地热资源综合开发利用示范区”,国土资源部将“咸阳市绿源地热能开发项目”首批命名为“温泉(地热)开发利用示范单位”、“陕西省咸阳市天虹基·紫韵东城小区”为“浅层地温能开发利用示范单位”。近年来,地热水资源的开发,改变了城市能源结构,减少了烟尘、灰尘排放,使天空更加蔚蓝,空气更加清新,咸阳市先后荣获“中国魅力城市”和“中国十佳宜居城市”。咸阳地热城、西安临潼华清·爱琴海(图2)、咸阳海泉湾温泉世界(图3)地热综合开发典范等,极大地推动了当地地热旅游业的发展。

图1 咸阳地热城

图2 西安临潼华清·爱琴海

图3 咸阳海泉湾温泉世界

工业锅炉每燃烧一吨标准煤,就产生二氧化碳2620千克、二氧化硫8.5千克、氮氧化物7.4千克、烟尘200千克、废气1万立方米。关中盆地每年开采5884.79×1043/年地热水,其中携带热能(按井口温度降到15℃计算),折合标准煤204595.2千克。也就是说,关中盆地2007年开采地热水减少了503.924千克二氧化碳、1739.059千克二氧化硫、1514.004千克氮氧化物、40919.04千克烟尘和204595.2万立方米废气排放。

Ⅷ 地热资源取暖 优缺点

优点:
1、使用寿命长
低温热水地板采暖,塑料管埋入地面的混凝土内,如无人为破坏,使用寿命在50年以上,不腐蚀、不结垢,大大减少了暖气片跑、冒、滴、漏水和维修给住户带来的烦恼,可节约维修费用。
2、温度可控制性
地板辐射采暖每户设有独立的集分水器,每个房间在集分水器上设有独立的控制开关,可通过集分水器的控制开关来进行每个房间的开关或温度调节。
3、减少楼层噪音
目前我国隔层楼板一般选用预制板或现浇板,其隔音效果极差,楼上人走动,就影响楼下,采用地板采暖增加了保温层,具有非常好的隔音效果,地板采暖过程寂静无声。 4、不占使用面积
地暖安装在地板下,不影响室内美观,不占用室内空间,便于装修和家具布置。
5、使用费较低
节省燃料,燃气比电的能效要高很多,地暖的热源设备是燃气壁挂炉,再加上良好的使用习惯,地暖使用费比较低。
6、热稳定性好
由于地面层及混凝土层热稳定性好,因此在间隙供热的条件下室内温度变化缓慢,感觉很自然。
7、舒适健康,适宜人居
地板辐射采暖中,热量的传播主要以辐射形式进行,热量散发均匀,且自下向上传递,房间下暖上凉,适合人体的生理特点,给人以自然的舒适感,地暖是目前公认的最舒适的家庭采暖方式。
8、卫生、保健、环保功能
地暖符合中医“温足而凉顶”人体供需,给人以脚暖头凉的良好感觉,不造成污浊空气的对流,室内十分洁净。符合人体散热要求的热环境,改善血液循环,促进新陈代谢,对心血管疾病有抑制作用;对老年人和儿童尤为适用,对于关节炎、老寒腿的病人更有防治功效。

缺点:
1. 占用层高,升温慢。
2. 一旦损坏,不易维修。因为地暖管材埋于地下,地板容易干裂,所以要选择好的材料。
3. 不易铺设地毯类的装饰品,影响采暖效果。
4. 需要定时清理。因为管道易产生水垢,影响采暖效果。
5. 工程造价高,周期相对较长,热的慢。

Ⅸ 地热资源的了解

是指贮存在地球内部的可再生热能,一般集中分布在构造板块边缘一带,起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。全球地热能的储量与资源潜量十分巨大,每年从地球内部传到地面的热能相当于100PW·h,但是地热能的分布相对比较分散,因此开发难度很大。由于地热能是储存在地下的,因此不会受到任何天气状况的影响,并且地热资源同时具有其它可再生能源的所有特点,随时可以采用,不带有害物质,关键在于是否有更先进的技术进行开发。目前地热能在全球很多地区的应用相当广泛,开发技术也在日益完善。