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1.地热能概述1.1 地热资源概念地热资源是指在当前地质环境和技术经济条件下能够被人类开发和利用的地球内部的地热能、地热流体及其有用组分。地热资源的热能一部分来源于地球深处的高温熔融体和放射性元素衰变所产生的热,另一部分来源于近地表吸收太阳辐射的低温热能。据估算,地热能的总量相当于地球内部埋藏的全部煤炭释放出来的热能 1.4 亿倍。地热资源是矿产资源的一部分,同时地热资源中的地热水又具有水资源的属性,可以说地热资源是集热、矿、水于一体的可再生资源,也是一种有待大规模开发的清洁能源。1.2 地热资源分类地热资源类型划分有多种方法。传统划分方式一般不考虑浅层地热,按照在地下的赋存状态,地热资源可以分为水热型(地下1004500m)、干热岩型和地压型地热资源(地下30006000m),其中水热型地热资源又可进一步划分为蒸汽型和热水型地热资源;按成因地热资源可分为现(近)代火山型、岩浆型地热资源、断裂型地热资源、断陷盆地型地热资源和凹陷盆地型地热资源;按开采利用的地热流体的温度划分,地热资源分为高温地热能(150)、中温地热(90-150)和低温地热(25-90)。地热资源按照其埋藏深度,可分为浅层地热能(地下200米以上地壳中储存的地热能)、中深层地热能(地下200米至3000米的地热能)和深层地热能(地下3000米以下的地热能)。浅层地热是指地表以下一定深度范围内(一般为恒温带至 200 m 埋深),温度低于 25,在当前技术经济条件下具备开发利用价值的地球内部的热能资源。浅层地热并不是传统意义上的常规地热,它可以通过热泵技术进行采集利用后,为建筑物供暖、制冷。1.浅层地热并不是传统意义上的常规地热,它可以通过热泵技术进行采集利用后,为建筑物供暖、制冷。2.我国地热能资源的分布和特点我国地热资源潜力巨大,以中低温地热资源为主,高温地热资源十分有限。高温地热带主要分布在我国的西藏、云南等高原地区,而中低温地热带广泛地分布在平原地区、丘陵地区和内陆沉积盆地。相对于常规地热,浅层地热能的分布则更为广泛,稳定地储存于浅层地下岩石或土层以及它们的缝隙之间的水体中。从现在已勘查到的情况来看,可利用的地热资源以西南地区最为丰富,接着是华北地区与中南地区,然后是华东沿海地区,最少的是东北和西北地区,具体地热分布见图1。1.高温(150)地热资源分布区域性地球板块构造活动地带是我国高温地热资源的主要分布地区,具体表现为沿欧亚板块边界分布的喜马拉雅地热带和菲律宾板块、欧亚板块、太平洋板块的交汇处分布的台湾地热带。这两大高温地热带上的地区和城市是我国高温地热资源的主要分布处,包括西南侧的西藏南部、云南西部、四川西部和东侧的台湾地区。在这一部分有限的高温地热资源中,我国迄今尚未探测到易于发电开发的干热蒸汽地热资源,以及浅成岩表的酸性侵入体有关的地热系统。这客观上成为我国地热发电受到局限、发展缓慢最为主要的原因。(1)喜马拉雅地热带该高温地热带上各类高温表现丰富,包括沸泉、间歇喷泉、喷气孔、水热爆炸等典型热泉表现形式,羊八井地热电、羊应乡地热电等我国著名的高温地热田也分布在该地热带上。西藏和滇西地区已探测到的水热区分别高达700余处,占全国温泉区的半数。滇藏地热带总的发电潜力6217mw,其中西藏为3357mw,占整个地热带的54%,发电潜力巨大。(2)台湾地热带台湾地热带属“环太平洋地热带”,也是高温地热资源丰富的一个地区,其高温地热水主要分布在大屯现代火山区和中央山脉变质岩带,前者某些地区深部热水最高温达到近300,后者最高温也在200左右。大屯现代火山区的热水温度较高,具备很好的发电潜力,但是,由于矿化度较高(5g/l-12g/l),水质腐烛性大,因此大规模发电利用极为困难。中央山脉变质岩带上的清水和土场地区也曾经在上个世纪80年代分别建造了小型发电站,均因地热发电的普遍性难题腐蚀结垢而先后停产,目前仅用于洗浴。2.中温(90-150)、低温(25-90)地热资源分布(1)板内构造隆起区东南沿海地热带。东南沿海的广东、福建、海南地处板块构造隆起区,本带上的地热田面积狭小,多数面积小于1平方公里,由于地热田面积小,因此水温主要由地下水的循环深度决定,本带上地热水循环深度在3.5-4.5km之间,推算地下热储的基准温度90-140,属于中温地热水。该地热带上的城市和地区多数为经济较为发达地区和城市,因此也是我国东部地热资源直接利用潜力最大的地区。(2)大陆构造沉降区中新生带大中型沉积盆地是油气和煤炭等各种矿产资源的主要产地,而这类沉积盆地,如松辽盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地、渭河盆地和苏北盆地也是地热资源的主要分布地区。长久以来,我国这10个主要沉积盆地主要因为常规矿产资源的庞大储备量而受到重视,据估算,该区可开釆资源量用标准煤换算,可达到18.54亿吨标准煤,而地热资源常受到忽略。图1 我国地热资源分布图3.浅层地热资源分布(25)浅层地热能包括浅层岩土体和地下水的所包含的热量,同吋也包含地表水和地下尾水所包含的热量。浅层地热能并不是传统意义上的常规地热。浅层地温能的温度略高于当地年平均气温3-5c,比较恒定,储存于地下岩石或土层以及它们的缝隙之间的水体中,可以通过水热交换方式利用其部分低品位的地热资源。相对于常规地热,浅层地热能的分布广泛,储存量巨大,可迅速再生,循环利用,提取方便,开发利用价值大。浅层地温能的利用主要是通过运用地源热泵技术,通过输入较少量的高品位的电能,就可以将低品位热能向高品位来转化,从而实现为建筑供暖和制冷的效用,经济价值极大。按照国土资源部的官方统计,我国现有的287个地级以上的城市范围内,地下200m以上的土壤岩石中,年均可釆低温能可折合成95108t标准煤,是2009年全国总发电量的20倍。3.我国地热能发展状况我国开发利用地热资源已有上千年的历史,但真正大规模勘查和开发利用始于20世纪70年初期,尤其是20世纪90年代以来,在市场经济需求的推动下,地热资源的开发利用得到更加蓬勃的发展。统计数据表明,我国地热开采利用量以每年近10%的速度增长,至2005的我国直接利用地热资源为13.756立方米/时,年利用地热能10779gw,居世界第一位。但总体上与国际先进水平相比尚有一定差距,目前正在由粗放型转入集约式。地热能开发利用主要用于地热发电和非电直接利用两方面。目前,我国非电直接利用已居世界首位,与非电直接利用相比,地热发电在我国规模较小。从具体利用方式来说,目前,我国地热资源的利用方式主要有三种,即高温地热发电、中低温地热直接利用、浅层地热能供暖制冷。(l)高温地热发电我国地热发电始于20世纪70年代初期,先后在河北郝窑、广东邓屋、湖南灰汤、江西宜春、广西象州、山东招远、辽宁熊岳、河北怀来等地建立了地热发电试验电站,但因可利用的地热水温度偏低,除湖南灰汤、广东邓屋两个试验电站时而发电外,其他的均已停用。20世纪80年代初在西藏羊八井、那曲建立了工业性地热电站,总装机容量30.4mw。据中国能源研究会地热专业委员会统计资料,西藏地热资源总计可开采约2.99亿kw,在喜马拉雅地热带共有高温地热系统255处,30年内发电潜力约5800mw。(2)中低温地热直接利用我国中低温地热直接利用主要在地热供暖、医疗保健、洗浴和旅游度假、养殖、农业温室种植和灌溉、工业生产、矿泉水生产等方面。并逐步开发了地热资源梯级利用技术、地下含水层储能技术等。目前,在全国地热水利用方式中,供热采暖占18.0%,医疗洗浴与娱乐健身占65.2%,种植与养殖占9.1%,其他占7.7%。1)地热采暖。地热采暖、供热可以有效替代常规能源,减少大量有害物质的排放,避免大气污染,此外地热取暖的成本仅相当于烧油锅炉的1/4,其经济、社会、环境效益非常明显,据统计,全国地热供暖总面积目前连同地源热泵供暖面积己接近2000万m2。主要集中在北方的北京、天津、西安、郑州、鞍山等大中城市以及黑龙江大庆、河北霸州、固安、牛驼镇等油区城镇,开发利用60-100的中低温地热水和浅层地热能。2)水产养殖。地热水产养殖可提高喜暖性的名贵、高产鱼类在北方的生长期和繁殖期,不但能保证特种水产品的安全越冬、全年生长,而且成本低、效益高。我国利用地热水进行水产养殖始于20世纪70年代,北京、天津、福建、广东等地起步较早,现己遍及20多个省(区、市)的47个地热田,建有养殖场约300处,鱼池面积约445万m2。全国水产养殖耗水量约占地热水总用水量的5.7%左右,主要养殖罗非鱼、鳗鱼、甲鱼、青虾、牛蛙、观赏鱼等以及鱼苗越冬。由于各地温泉养殖业迅速发展,新鲜成鱼畅销海内外,取得显著经济效益。此外,还有地热孵化禽类、地热烘干蔬菜、地热水加温沼气池与牲畜洗浴池和养殖浮莲、红萍、绿萍等饲料,也取得良好效果。3)医疗保健。地热流体中具有较高的温度,含有特殊的化学成分与气体成分、少量生物活性离子及放射性物质等,对人体各系统器官功能调节具有明显的医疗和保健作用。随着经济发展和人民生活水平提高,全国相继在许多地区建立了一批集医疗、洗浴、保健、娱乐、旅游度假于一体的“温泉度假村”或“医疗康复中心”。据统计,用于医疗保健的地热田在全国已有126处,遍及全国20多个省(区、市)。4)洗浴和旅游。随着人民生活水平的提高,旅游业已成为我国一些地区的一项新型的经济支柱产业。以地热、地貌景观和特殊的地热现象为依托,利用当地秀丽的自然山水,开展观赏型的地热旅游。如云南的腾冲、黑龙江的五大连池、西藏的羊八井等地都有珍贵的地热火山景观。据不完全统计,全国已建温泉地热水疗养院200余处,突出医疗利用的温泉浴疗有430处。除疗养院外,在已经开发利用的地热田中,全部或部分用于洗浴方面约占热田总数60%以上。全国现有公共温泉浴池和温泉游泳池1600处。5)农业温室种植和灌溉。地热是一种复合型资源,非常适合生物的反季节、异地养殖与种植。利用地热能可以为温室供暖,利用地热水可以进行温带水生物的养殖,地热水中的矿物质还可以为生物提供所需的养分。在我国北方,地热主要用于种植较高档的瓜果类、菜类、食用菌、花卉等,在南方,主要用于育秧。据统计,全国现共有地热温室和大棚133万m2。6)矿泉水生产。由于饮用水源污染日益严重,为了生存和发展,人们渴望获得优质饮用水,矿泉水以其“天然、纯净、安全、卫生和有益健康”而成为新型热门商品。我国开发地热水生产饮用天然矿泉水始于20世纪80年代后期,据统计,目前已勘察评价并经国家和地方主管部门认可的饮用矿泉水源地约有3000多处,主要分布在北京、天津、安徽、广东、广西、重庆、贵州、云南、陕西、青海等省(自治区、直辖市)。以利用矿化度0.6g/l以下、温度50以下的地热水为主。7)工业生产。目前主要用于纺织印染、洗涤、制革、造纸与木材、粮食烘干等,其中用温泉区地下热水印的纺织品色泽鲜艳、着色率高,手感柔软、富有弹性,其利用在纺织工业及化工工业方面均获得较好的利用和效益。同时,部分地热水还可提取工业原料,如腾冲热海硫磺塘采用淘洗法取磺,洱源县九台温泉区挖取芒硝和自然硫,台湾自明清以来就已经在大屯火山温泉区开采自然硫等。华北油田利用封存的油井深部奥陶系进行地热水伴热输油,完全替代了锅炉热水伴热输油,取得了明显的经济、社会效益。(3)浅层地热能供暖制冷我国浅层地热能的开发利用起步较晚,2000年以来浅层地下热能开发利用的热泵技术在全国得到普遍推广,京津地区和长江沿岸发展最快。浅层低温能的应用,不直接开采使用地下热流体,主要通过热泵技术,利用浅层地表或大气作为热泵系统的热汇或热源,采用水源热泵机组或空气源热泵机组向建筑物提供空调、供暖或生活热水用能。浅层地热能开发利用的最大优点是节能。利用浅部地层进行反季节储能,即冬天利用地热源向建筑物供热,将建筑物交换后的冷源回灌入地层中,夏季取出地层中的冷源向建筑物供冷。同时,将建筑物交换后的热能又回灌到地层中储存。目前,我国己经建立了比较完善的开发利用浅层地热能的工程技术、机械设备、监测和控制系统,但回灌技术尚在进一步研究中。利用热泵可以从低温地热尾水中提取热量,从而降低地热尾水的排放温度,增大地热利用温差。4.我国地热能发展目标4.1 “十二五”规划目标可再生能源发展“十二五”规划提出要合理开发利用地热能,到2015年,各类地热能开发利用总量达到1500万吨标准煤,其中,地热发电装机容量争取达到10万千瓦,浅层地热能建筑供热制冷面积达到5亿平方米。2013年1月10日,国家能源局、财政部、国土资源部、住房和城乡建设部联合发布关于促进地热能开发利用的指导意见,指出我国地热能资源储量大、分布广、发展前景广阔、市场潜力巨大,地热能开发对缓解我国能源资源压力、实现非化石能源目标、推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设,具有重要的现实意义和长进的战略意义。这份指导意见在可再生能源发展“十二五”规划的基础上又提出了地热能年利用量达到2000万t标准煤。到2020年,地热能开发利用量达到5000万t标准煤。4.2 中长期战略目标按照中国工程院“中国能源中长期战略研究”提出的要求,中国能源研究会地热专业委员会承担了中国能源中长期战略研究可再生能源组中中国地热资源中长期战略研究专题,提出了中国地热资源中长期战略目标的建议。从表3中可以看出,地热资源的中长期战略以浅层地温能和地热直接利用为发展重点。表 3中国地热资源中长期战略目标项目现状2020年2030年2050年干热岩地热发电(装机mwe)025100300高温地热发电(装机mwe)2850100200中低温地热发电(装机mwe)02.51050浅层地热能利用(mwh)250050001000025000地热直接利用(mwh)18004000650010000为了实现这一目标要发挥地热能分布广的优势,加快地热资源勘察,加强地热开发利用规划管理,提高地热能开发利用技术水平和开发利用规模,统筹规划和有序开展地热直接利用,加快浅层地温能资源开发,适度发展各类地热能发电。地热能的发展布局和建设重点如下:1.地热发电。综合考虑地质条件、资源潜力及应用方式,在青藏铁路沿线、滇西南等高温资源分布地区,在保护好生态旅游资源前提下,启动建设若干“兆瓦级”地热能电站,满足西部大开发及当地经济社会发展需要。在东部沿海及天山北麓等中低温地热资源富集地区,因地制宜发展中小型分布式中低温地热发电项目。开展深层高温干热岩发电系统关键技术研究和项目示范。2.浅层地温能利用。在保护地下水资源的前提下,鼓励在东北、西北等冬季严寒地区,加快推进浅层地温能供暖;在黄淮海流域、汾河流域、渭河流域等冬季寒冷以及长江中下游、成渝等夏热冬冷地区,鼓励开展浅层地温能供暖和制冷;在两广、闽东南、海南岛等夏热冬暖和云贵高原气候温和地区,鼓励推进浅层地温能夏季制冷。5.主要政策措施;随着地热能利用技术的进步,地热资源的应用前景将更为广阔,地热产业的发展规模将更加壮大。我国很早就制定了多项保障地热能发展的法规、政策和规划,为地热产业的发展提供政策法规保障。将我国现有的关于地热产业的激励机制分为国家层面和地方层面两部分,地方层面的政策法规又按照行政区域分为省、自治区、直辖市和市一级。为了清楚显示当前我国地热产业已有的法规政策现状,分别以表格的形式予以表示。首先介绍下国家层面的比较近期的相关政策法规:(一)气候变化相关国策1.2007年6月3日国务院颁布的中国应对气候变化国家方案中,明确提出要“积极扶持太阳能、地热能、海洋能等的开发和利用”;“积极推进地热能和海洋能的开发利用,推广满足环境和水资源保护要求的地热供暖、供热水和地源热泵技术”(二)节能与可再生能源相关国家法规与政策1.2005 年国务院发布了国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)将地热能开发利用技术作为重点领域。2.2005年11月29日,国家发展和改革委员会制订并颁布了中华人民共和国可再生能源产业发展指导目录。3.2006年1月1日中华人民共和国可再生能源法开始正式实施。4.2006年1月1日可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法开始执行。5.2006年8月6日国务院公布国务院关于加强节能工作的决定指出要加快构建节能型产业体系,大力发展风能、太阳能、生物质能、地热能、水能等可再生能源和替代能源。6.2006年9月4日住房与城乡建设部、财政部联合发布了可再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法。7.2007年6月3日国务院发布了节能减排综合性工作方案。要求积极推进能源结构调整。大力发展可再生能源,抓紧制订出台可再生能源中长期规划,推进风能、太阳能、地热能、水电、沼气、生物质能利用以及可再生能源与建筑一体化的科研、开发和建设,加强资源调查评价。8.2007年9月,国家发展改革委员会组织制定的可再生能源中长期发展规划正式公布。规划中对地热能的中长期发展目标和方向做出了明确规定。9.2007年修订的中华人民共和国节约能源法第五章中规定了激励措施。10.2010年5月7日国务院发布关于鼓励和引导民间资本投资健康发展的若干指导意见,鼓励民间资本参与风能、太阳能、地热能、生物质能等新能源产业建设。11.2012年3月中华人民共和国科学技术部发布中国地热能利用技术及应用,促进地热能的开发利用。(三)建筑节能相关国家政策1.2004年11月国家发展和改革委员会公布节能中长期专项规划鼓励建筑中采用地热等开再生能源在建筑物的利用。2.2006年7月发展和改革委员会、科技部、财政部、建设部联合公布 “十一五”十大重点节能工程实施意见指出在建筑节能工程中开展再生能源技术城市级示范活动,探索淡水源热泵、海水源热泵、浅层地能利用和技术集成及推广机制。3.2006年财政部、建设部发布的可再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法指出资金重点扶持“建筑物供热、采暖和制冷可再生能源开发利用,重点支持太阳能、地热能等在建筑物中的推广应用。”4.2008年10月1日国务院法制办公室发布的民用建筑节能条例提出国家鼓励和扶持地热能的应用。5.2009年7月6日财政部、住房城乡建设部发布的加快推进农村地区可再生能源建筑应用的实施方案的通知指出专项资金支持的重点领域包括农村中小学、农村居民住宅以及卫生院等公共建筑可再生能源建筑应用,地源热泵技术应用补助标准60元/平方米。我国关于地热资源在地方层面的政策法规呈现多层次、多样性,有省、自治区、直辖市、市等多种政策法规(如表 4、表 5、表6):表4 省级自治区地热相关政策政策法规名称颁布时间省级云南省地热水资源管理条例1999年河北省地热资源管理条例2006年海南省关于对我省地下水地热水矿泉水开采征收资源税的通知1996年四川省政府办公厅关于加强地热、矿泉水勘查、开发及相关用地管理的通知1999年辽宁省水利厅、省国土资源厅关于进一步加强地热水矿泉水资源管理的意见2009年浙江省国土资源厅进一步加强地热资源勘查与开发利用工作的意见2010年自治区西藏自治区地质环境管理条例2003年内蒙古自治区地热资源管理条例2000年表5 直辖市级地热相关政策政策法规名称颁布实施时间备注北京市关于加强地下热水资源管理暂行规定的实施细则1989年8月北京市地热资源管理办法1999年10月2001年修订北京市关于发展地热泵系统的指导意见2006年7月北京市节能减排综合性工作方案2007年天津市地热资源管理规定1995年7月分布于1997年和2004年两次修订重庆市可再生能源建筑应用示范工程专项补助资金管理暂行办法2006年重庆市地热资源管理办法2011年11月表6 市一级地热相关政策政策法规名称颁布实施时间丹东市关于加强地热资源管理办法1984年8月福州市地下热水管理办法1991年6月西安市地下热水资源管理办法1997年10月鞍山市地热水资源管理条例1998年10月银川市地热资源管理暂行规定1999年5月邯郸市地热资源管理暂行规定2001年4月辽阳市地热水和矿泉水资源管理暂行办法2001年12月鹤壁市地热及矿泉水资源管理办法2004年3月宁波市节能与清洁生产专项资金使用管理暂行办法2004年12月沈阳市地热热泵技术推广发展规划2007年8月长沙市灰汤地热资源保护条例2010年6月承德市地热资源开发利用管理办法2010年7月郴州市地热资源管理暂行办法2011年3月德州市地热资源管理暂行办法2012年2月6.市场和产业6.1 地热直接利用市场近年世界地热直接利用呈现出良好发展态势,尤其是1995 年以后,增长趋势较为明显。1995 年,世界地热直接利用装机容量为8664mw,根据世界地热大会统计数据,2010 年这一数值快速上升至50583mw (约为同期地热发电的5 倍),年均复合增速为12.48%。从设备能力排名来看,美国地热直接利用设备能力全球第一,中国位列第二。从构成方式来看,地源热泵占直接利用的比例达到70%,为主要地热直接利用方式。地热直接利用以其节能、环保等优势得到了很好的发展,根据政府间气候变化组织地热能特别报道(ipcc srren)预测,至2020 年、2030 年、2050 年全球地热直接利用设备能力将分别达到143600mw、407800mw、800000mw,分别为2010 年的3 倍、8 倍、16 倍,成长空间巨大。近年来,我国地热直接利用发展迅速,已广泛应用于工业加工、民用采暖和空调、洗浴、医疗、农业温室和灌溉、水产养殖等各个方面,既节约了能源,又取得了良好的效果。根据2010 年世界地热大会数据,2010 年中国地热能直接利用的设备能力达到8898mw,居世界第二,年产生热能20931.8gwh,居世界第一。从构成来看,以地源热泵技术开发浅层地热能占直接利用的比例最大,为38.5%;其次为医疗洗浴与娱乐健身,占比为31.7%。常规地热供暖15.90%、种植与养殖 3.10%其他11、80%。6.1.1 中低温直接利用市场中低温地热主要用于建筑物供暖、洗浴、医疗、温室种植和水产养殖等方面。首先在地热供暖方面,全国地热供暖面积呈不断扩大的趋势,仅天津市2004年地热供暖面积为920万m2,2007年为1200万m2,2008年达1300万m2。全国总供暖面积为2400万m2,地热供暖年增长率约为10%。除天津外,陕西、山东、北京、河北、黑龙江乃至西藏也都有地热供暖项目在运行。其次各地政府、开发商大力发展温泉游泳、度假、旅游项目,推崇温泉养生、温泉文化,提升传统温泉洗浴医疗服务水平,使得我国以温泉洗浴医疗为主体的地热资源开发利用,年平均增长约为6%。再次,温室种植和水产养殖地热开发利用逐年增长,约为3%。北京、天津等地的地热温室种植和水产养殖己达到世界先进水平。按照中国工程院提出的中国地热资源中长期战略目标来看,我国到2020、2030、2050 年地热直接利用目标为4000mw、6500mw、10000mw,分别为现在的2.2倍,3.6倍,5.5倍。6.1.2 地源热泵市场从2006年至今,可再生能源法、可再生能源中长期发展规划、民用建筑节能管理条例等法律法规相继颁布,各省市也出台相关政策,相关技术逐步成熟,地源热泵进入了爆发式快速发展阶段,2006-2012年,我国地源热泵工程应用面积年均复合增长率达44%。截至2012年底,我国地源热泵应用面积达2.4亿平方米,78%的项目集中在我国华北和东北地区。根据可再生能源发展“十二五”规划,到2015年我国地源热泵工程应用面积将达到5亿平方米。长期来看,我国到2020、2030、2050 年浅层地热能(地源热泵)利用目标为5000mw、10000mw、25000mw,按照每兆瓦浅层地热能对应供热面积8 万平方米计算,预测到2020、2030、2050 年我国地源热泵应用面积将分别达到4亿平方米、8亿平方米、20亿平方米。由此带来的地源热泵建设新增投资将会非常巨大。6.2 地热发电市场近年来,世界地热发电市场保持稳定增长,年增长率在4%-5%,截至2013年底,世界地热发电总装机容量12000mw。2013年新增530 mw装机容量,为1997年以来最高年份。目前共有近700个在建地热发电项目分布于全球76个国家,包括小至太平洋岛国、大至中美等大型经济体的很多国家正逐步意识到地热能的巨大发展潜力。地热发电已有百余年的发展历史,事实证明地热发电能够可靠、安全、持续的运行,为世界经济发展做出了巨大贡献。根据ipcc srren预测,至2020年、2030年、2050年,全球地热装机容量将分别达到25900mw、51000mw、150000mw,年均复合增长率约为6.02%,按此测算2014-2020年年平均新增装机容量为2000mw以上,地热发电前景广阔。美国是全球地热发电装机容量最大的国家,第二、三名分别是菲律宾、印尼,中国地热发电量全球排名在20 位之外,纵观我国地热发电发展历史,20 世纪70 年代初中低温地热发电厂试验成功;20 世纪70 年代中后期开始进行高温地热发电;但自上世纪90 年代以来,我国地热发电长时间处于停滞状态,直至2008年后陆续增加了2.8mw,截至2013 年底,我国地热发电装机规模也仅仅为27.28mw。中国工程院于2011 年提出了地热发电不同时间节点的发展目标,将大力提升高温发电的装机容量。此外,中低温和egs (增强型地热发电)也将重点发展。6.3 地热产业在世界地热产业发展过程中,地源热泵、温泉洗浴旅游等地热资源直接利用方式市场化、商业化程度最大;在可再生能源开发利用的过程地热发电的高利用系数等优越性已经显现,特别是增强型地热系统技术的研发受到了多个国家和地区的重视;地热温室种植、养殖的规模逐年增长,技术水平也不断提高。我国地热资源开发利用在供暖、供热水、医疗保健、洗浴、娱乐、温室、种植、养殖及工业应用等方面均达到一定规模,并初步形成了有我国特色的地热产业。目前基本形成以西藏羊八井为代表的地热发电、以天津、沈阳和西安为代表的地热供暖、以东南沿海和中部为代表的疗养与旅游,以及以华北平原为代表的种植和养殖的开发利用格局。但目前我国地热开发利用仍处于初级阶段,在地热产业发展过程中仍存在的许多问题。首先,地热资源勘查评价和规划不完善。中低温地热资源在世界范围内有着广泛的分布,其热值能够较为准确地估计;而高温地热资源的分布虽然有着明显的区域分布特征,但是地热储存的地热条件、水文条件更加复杂,勘探评价的技术难度和资金投入也远高于中低温地热资源,这些都对地热资源勘查评价和规划开发造成不利影响。不完善的勘查工作导致无法建立起全国性的地热资源信息数据库。同时,由于一些地热工程项目由于缺乏监管,引发多种环境地质问题,因此资源可持续发展堪忧。其次,地热开发利用的市场拉动作用不明显。随着地热发电、温泉旅游和地源热泵、常规地暖工程的快速发展,地热利用带动了一批如设备制造、工程设计施工、旅游服务等相关产业的发展,吸引了大批民间资本的涌入,成为区域经济的新增长点并通过基础配套设施的建设推动当地经济的转型升级。但是从产业链的角度分析,地热上下游的发展规模和资源分配出现割裂现象,没有发挥系统的协作效应,地热市场缺乏良好的调节作用;末端的商业开发所带来的经济产值没有很好地流入上游环节,无法有效地带动勘查评价、技术研发、人才培养的发展而仍只能依靠政府的投入。第三,地热产业链延伸缺乏各类资源保障。地热能是一种高效清洁的可再生能源,也是新兴能源,地热产业的发展强烈依赖于地热技术的发展,不仅包括深层地热资源勘查技术、勘探技术,还包括地热发电技术、回灌技术等,需要大量的智力、资金和政策等支持。在地热资源商业开发给区域经济发展带来新增长点的同时,地质勘查、人才培养、技术研发和环境管理都还需要更多的资源投入和国家政策的有力扶持。未来应该加大地热开发利用的政策扶持力度和资金投入,加快建立规范的地热勘查评价体系和地热应用技术研发,利用高校、研究机构加大地热专业队伍的培养,完善地热环境管理和规范地热工程施工,以促进资源的可持续利用,不断促进地热资源利用方式多元化,特别是要加强地源热泵的推广和示范项目的建设,同时各地区根据地热蕴藏的条件,形成有特色的地热资源综合开发系统,促进产业集群效应的发挥,最终促进地热产业健康、有序、快速发展。3发展历程国外-总体过程国外自19世纪初,热泵开始发展,至1960年,在瑞士、英国等地利用空气、湖水、河水等低温位能供暖热泵有20余项。施工年份国别地点低位热源功率(kw)备注1912瑞士苏黎世河水7000供热1939瑞士苏黎世河水175供热1939瑞士苏黎世空气58空调调节1941瑞士苏黎世河水1500游泳池加热1941瑞士skeckborn湖水1950供热1941瑞士landquart空气122供热1943瑞士苏黎世河水1750供热1943瑞士schoncnwerd河水250空气调节1945瑞士诺里季电力公司河水120240供热1949英国皇家节日大厅河水27001950英国诺里季旅馆混凝土地板3.741951英国伦敦河水2.32.61951英国英国电机及有关工业研究协会河水7151952英国英国电气研究协会污水251973年世界性第一次“石油危机”促进了热泵工业的迅速发展。至20世纪80年带,在德国、法国、丹麦、罗马尼亚、瑞典、苏联等国重视大容量热泵在区域供热的应用。20世纪80年代至今,在世界能源组织成立的国际热泵委员会的努力下,热泵技术快速发展,热泵装置逐渐增多。欧洲热泵使用情况国别2000年总量地源水源空气源德国10000072%11%17%奥地利14900080%16%4%比利时650030%70%芬兰1500052%47%英国3000-挪威300017%2%81%荷兰295000-瑞典3700072%12%16%瑞士6700040%5%55%法国3000015%85%国内-起步阶段国内-推广阶段国内-发展阶段2005年之后我国对可再生能源应用与节能减排工作的不断加强;可再生能源法、节约能源法、可再生能源中长期发展规划、民用建筑节能管理条例等法律法规的相继颁布和修订;财政部、建设部两部委建设部、财政部关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见的逐步实施;各省市陆续出台相关的地方政策。产业现状我国地源热泵事业起步较晚,进入21世纪,受国际地源热泵开发的影响,我国才开始地源热泵工程的实践,在2004年之后进入大发展时期。地源热泵应用面积增长情况目前我国地源热泵行业的市场特点如下:1)地热能应用市场潜力巨大,增长速度加快;2)行业进人者增加,竞争日趋激烈;3)工程体量逐步变大;4)全国各区域发展程度不同;5)品牌格局多,单并无全国影响力的品牌。1)地源热泵制造厂商的发展我国生产热泵机组的厂商由本世纪初的几家,已经发展超过上百家。世界银行2006年发表的中国地源热泵技术市场调查与发展分析显示:注册资本5千万元以下的企业占到60%以上,但还是以中、小企业居多。2)实施地源热泵项目的设计和工程队伍壮大地源热泵的发展促成了许多新建队伍,巨大的市场需求也锻炼了设计及施工队伍。使得我国的地源热泵技术不断发展,所能利用的低温位能资源也日趋丰富。根据中国建筑业协会地源热泵工作委员会对其组成单位相关工程信息的统计:土壤源及地下水源热泵占比较大。3)利好政策不断推出时间发布机关名称2005年建设部和国家质检总局地源热泵系统工程技术规范2006年中华人民共和国主席令中华人民共和国可再生能源法2006年国家财政部可再生能源发展专项资金管理暂行办法2008年国土资源部关于大力推进浅层地热能开发利用的通知2009年国土资源部浅层地热能勘查评价技术规范2009年财政部、住房和城乡建设部可再生能源建筑应用城市示范实施方案2011年财政部、住房和城乡建设部关于进一步推进可再生能源建筑应用的通知部分城市推广地源热泵技术补贴标准4)浅层地热(温)能的调查与评价2008年国土资源部在29个省会级城市启动浅层地温能调查评价和开发利用工作。据测算,通过规划实施,我国每年探明的浅层地温能可以替代2.6亿吨标准煤,对解决城乡居民取暖问题、减少排放意义重大。北京地区浅层地温能资源开发利用工程现状截止到2007年9月底,据不完全统计,项目数量已达到479个,服务面积已达10,52万m2。年份项目数量(个)服务面积(m2)地下水式地埋管式地下水式地埋管式2000年8017878802001年232518096.59170872002年440776667.102003年7641800472.75645092004年7591338125.83984832005年6481377918.814109372006年80151555450.95540831.52007年4526976864.86872837.5分项合计415648,522,384.892,004,685总计47910,527,069.89图4-1北京地区浅层地温能资源开发利用工程服务面积增长示意图。发展问题与解决方法发展前景1)科技为先导,科研技术人员十几年来不断努力创新取得的成果为推广地源热泵奠定了良好的技术研发基础;2)行业的推动为地源热泵在中国的推广和应用助一臂之力,相关政府部门也已经制定和出台了一些相关管理条例和办法;3)政府的支持力度很大,有利于开展全国范围内的推广;4)市场的选择起决定性作用,这取决于地源热泵的自身特点,可让开发商和建设单位有多样选择。基于以上原因,可以预见的未来若干年,中国地源热泵行业仍将快速发展,。预计到2020年,我国的地源热泵市场规模将比目前增长58倍。产品标准水(地)源热泵机组gb/t19409-2013产品标准蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组工商业用和类似用途的冷水(热泵)机组gb/t18430.1-2007产品标准制冷和供热用机械制冷系统安全要求gb9237-2001冷水机组能效限定值及能源效率等级gb195772004设计标准规范公共建筑节能设计标准gb50189-2005设计标准规范民用建筑供暖通风与空气调节设计规范gb50736-2012室外给水设计规范gb50013-2006工程规范地源热泵系统工程技术规范gb50366-2009埋地聚乙烯给水管道工程技术规程cjj101-2004给水排水管道工程施工及验收规范gb50268-2008通风与空调工程施工质量验收规范gb50243-2002浅层地温能资源勘察国家规范中明确规定:地源热泵系统方案设计前,应进行工程场地状况调查,并对浅层地热能资源进行勘察。地下换热系统设计与施工的依据是场区工程勘察:(1)工程场地现状调查;(2)浅层地热能资源勘察;(3)项目冷、热负荷及运行状况。浅层地热能场地勘察1岩土层的结构;2岩土体热物性;3岩土体温度;4地下水静水位、水温、水质及分布;5地下水径流方向、速度;6冻土层厚度。原始地温在测试深度内,处在自然状态未受到人工干扰的地层原始温度。土壤热物性测试综合考虑了地埋管内水的流动,管壁,管外回填料,岩土层及地下水渗流对于传热的影响,测试孔换热影响半径内土壤综合有效导热系数。通过测试,获得埋地换热器与周围土壤间的换热规律、每延米井深的换热量、地下岩土的热物性参数等,为设计地源换热系统以及整个热泵系统提供依据。土壤的初始温度、类型、传热特性以及密度和湿度等参数是影响埋管换热器设计的重要参数,做好施工场地的地层勘察和土壤热物性测试工作非常关键。判断题1.地源热泵系统是一种利用地下热能供暖的空调系统。()2.我国现行的地源热泵系统工程技术规范最早是2005年发布的,2006年1月1日实施()3.开式回路是将地下水(或地表水)直接供应到每台热泵机组,水与空调系统工质完成热交换后,通过回水系统回灌到地下(或水库中)。()4.地埋管地源热泵系统可采用闭式回路方式,也可以采用开式回路方式。()选择题我国现行的地源热泵系统工程技术规范最早是()年发布的。a.1997 b.2005c.2006 d.2009多选题1.地源热泵系统是由()组成的供热空调系统。a.建筑物内系统 b.水泵c.水源热泵机组 d.地热能交换系统e.空调2.根据地热能交换系统形式的不同,地源热泵系统分为()。a.地埋管地源热泵系统 b.地下水地源热泵系统c.污水源热泵系统 d.地表水地源热泵系统e.空气源热泵系统3.地埋管地源热泵系统根据地埋管的埋藏形式又可分为()。a.单u管地源热泵系统 b.双u管地源热泵系统c.水平埋管地源热泵 d.并联管地源热泵系统e.垂直埋管地源热泵投资咨询参考书目2013年中国地源热泵市场现状调查及投资策略咨询报告2014-2020年中国地源热泵行业全景调研及投资潜力研究报告问题1、地源热泵系统的推进以热泵机组生产厂家为主,一般缺乏前期完善可行性论证和合理设计。2、设计时不做负荷分析,过分依赖经验,地源热泵系统设计技术不成熟。3、热源井设计的不合理造成热泵系统能耗加大,部分项目停止使用。4、地埋管地源热泵系统的热平衡问题。夏热冬冷地区夏季制冷需求大,单纯地、连续地向恒温带输热而不考虑及时地平衡热量,此恒温带的温度必然会逐年上升,使地源热泵系统的工况逐年恶化,效率逐年下降。5、水源热泵抽灌井间距布设不合理造成“热突破”,进而导致空调系统能效下降。地下水式地源热泵项目对现有地下水源地影响无科学定论科学论证、合理设计、规范管理是地源热泵系统长期可持续发展的关键。工程项目社会分析评价方法第一章社会评价基本框架社会评价是把社会分析和公众参与融入项目方案的设计和实施的一种方法和手段,要求对受项目影响并同时影响项目的社会因素进行系统的调查、分析,提出减少或避免项目负面社会影响的建议和措施,保证项目顺利实施和目标实现。社会评价需要贯穿项目周期的全过程。本章阐述社会评价的目的及任务,需要开展社会评价的项目类型、关注重点及实施步骤,项目周期不同阶段社会评价的关注内容。一、社会评价的目的、作用及任务(一)社会评价的目的社会评价的主要目的是判断项目的社会可行性,消除和尽量减少项目实施所产生的负面社会影响,使项目更符合项目所在地区的发展目标及目标人群的发展需要,为项目地区的区域社会发展做出贡献,促进经济与社会协调发展。社会发展的目标包括提高人们的教育水平、知识技能,增进人们的健康,促进社会公共福利增长以及公平分配等,这就决定了投资项目的社会评价目标具有多重性。在宏观层面上,投资项目社会评价的目的主要包括:(1)实现经济和社会的稳定、持续和协调发展;(2)满足人们的基本社会需求;(3)保证不同地区之间的公平协调发展;(4)充分利用地方资源、人力、技术和知识,增强地方的参与程度;(5)减少或避免项目建设和运行可能引致的社会问题。在项目层面上,投资项目社会评价的目的主要包括:(1)制定一个能够切实完成项目目标的机制和组织模式;(2)保证项目收益在项目所在地区不同利益相关者之间的公平分配;(3)预测潜在风险并分析减少不良社会影响的对策措施;(4)提出为实现各种社会目标而需要对项目设计方案进行改进的建议;(5)通过参与式方法的运用增强项目所在地区民众有效参与项目建设和管理,以维持项目效果可持续性的途径;(6)防止或尽量减少项目对地区社会环境造成的负面影响。(二)社会评价的作用1、有利于防止单纯追求项目经济效益,促进经济发展目标与社会发展目标协调一致。如果缺乏对投资项目的社会评价,项目的社会、环境等问题未能在实施前得以解决,将会阻碍项目预期目标的实现。例如,有些项目具有很好的经济

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