武汉市可再生能源资源可利用潜力
武汉太阳能新规

市城建委关于进一步加强可再生能源建筑规模应用和管理的通知武城建〔2013〕139号各区建设局,各建设、设计、施工、监理和施工图审查机构,各有关单位:为进一步推动可再生能源在建筑中的规模化应用和管理,根据《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国可再生能源法》、《民用建筑节能条例》、《湖北省民用建筑节能条例》和国家发展改革委、建设部《关于加快太阳能热水系统推广应用工作的通知》(发改能源[2007]1031号)要求,现将有关工作通知如下:一、进一步推进可再生能源在建筑中的规模应用(一)全市范围内新建、改建、扩建18层及以下住宅(含商住楼)和宾馆、酒店、医院病房大楼、老年人公寓、学生宿舍、托幼建筑、健身洗浴中心、游泳馆(池)等热水需求较大的建筑,应统一同期设计、同步施工、同时投入使用太阳能热水系统。
18层以上居住建筑的上部应统一设计,安装太阳能热水系统,其太阳能热水系统使用比例应达到30%以上。
(二)政府办公建筑、公益性公共建筑和2万平方米以上的大型公共建筑应在太阳能热水系统和地源热泵空调系统中选择一种可再生能源建筑应用。
(三)鼓励其它公共建筑统一设计和安装应用可再生能源,鼓励在既有建筑改造中应用太阳能热水系统。
二、加强可再生能源建筑应用的质量控制(一)建设单位应将可再生能源建筑应用作为建筑节能措施列入项目建设计划,在委托设计单位设计时应明确可再生能源建筑应用种类,设计内容和要求,可再生能源的造价应列入建筑工程总预算。
(二)设计单位应按《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》(GB50346)、《地源热泵系统工程技术规程》(GB50366)、《太阳能热水器安装构造》(中南标)等有关标准和规范要求,进行设计。
(三)施工图审查机构应自2013年7月1日起按照本通知和相关标准进行审查。
(四)施工单位应按照审查合格的施工图进行施工,确保可再生能源在建筑中的应用按照图纸和质量规范要求安装到位。
监理单位应将可再生能源施工纳入监理范围。
武汉市人民政府关于印发武汉市碳达峰实施方案的通知

武汉市人民政府关于印发武汉市碳达峰实施方案的通知文章属性•【制定机关】武汉市人民政府•【公布日期】2024.03.24•【字号】武政〔2024〕7号•【施行日期】2024.03.24•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】污染物排放总量控制正文武汉市人民政府关于印发武汉市碳达峰实施方案的通知武政〔2024〕7号各区人民政府,市人民政府各部门:经研究,现将《武汉市碳达峰实施方案》印发给你们,请认真组织实施。
武汉市人民政府2024年3月24日武汉市碳达峰实施方案为全面贯彻党中央、国务院关于碳达峰碳中和决策部署,深入落实省委、省政府工作要求,扎实推进碳达峰行动。
结合武汉实际,特制订本方案。
一、总体要求(一)指导思想坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的二十大精神和习近平生态文明思想,深入落实习近平总书记考察湖北武汉重要讲话精神,立足新发展阶段,完整、准确、全面贯彻新发展理念,积极服务构建新发展格局,把碳达峰碳中和纳入经济社会发展全局,以全面绿色转型为主线,以重点行业降碳为抓手,以重点区域降碳为突破,以技术创新为引领,统筹处理好发展和减排、整体和局部、长远和短期、政府和市场的关系,大力推进八大行动,确保全市2030年前总体实现碳达峰。
(二)主要目标“十四五”期间,产业结构和能源结构优化调整取得明显进展,重点行业能源利用效率大幅提升,全市绿色低碳循环经济体系逐步形成。
到2025年,全市工业、能源、建筑、交通等重点领域碳排放得到有效控制,能耗强度、碳排放强度和非化石能源消费比重完成省下达目标,为实现碳达峰奠定基础。
“十五五”期间,产业结构和能源结构优化升级取得重大进展,基本建立以低碳排放、集约高效为特征的现代化产业体系和以清洁低碳、安全高效为特征的现代能源体系,重点领域低碳发展模式基本形成,经济社会发展全面绿色转型取得显著成效。
到2030年,非化石能源消费比重、碳排放强度完成省下达目标,顺利实现碳达峰目标。
武汉市人民政府办公厅关于进一步加强节能工作的意见

武汉市人民政府办公厅关于进一步加强节能工作的意见文章属性•【制定机关】武汉市人民政府•【公布日期】2007.04.06•【字号】武政办[2007]39号•【施行日期】2007.04.06•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】节能管理正文武汉市人民政府办公厅关于进一步加强节能工作的意见(武政办〔2007〕39 号)各区人民政府,市人民政府各部门:为深入贯彻《国务院关于加强节能工作的决定》(国发〔2006〕28号)精神,落实节约资源基本国策,调动全市各方力量进一步做好节能工作,实现我市“十一五”期间万元生产总值能耗比“十五”期末降低20% 的目标,经市人民政府同意,现就有关问题提出如下意见:一、指导思想和基本原则(一)指导思想。
认真贯彻落实党的十六大和十六届五中、六中全会精神,以科学发展观和构建社会主义和谐社会基本要求为指导,紧紧围绕节能降耗目标,坚持资源开发与节约并重、把节约放在首位的方针,以提高能源利用效率为核心,落实责任、严格考核,健全法制、强化管理,完善政策、加大投入,广泛宣传、提高意识,夯实基础、增强能力,大力推进节能降耗,促进经济结构调整、增长方式转变和质量效益提高,推动我市经济又好又快发展。
(二)基本原则。
坚持节能与发展相促进,节能是为了更好地发展,科学发展必须节能;坚持开发与节约并举,节能优先,效率为本;坚持把节能作为转变经济增长方式的主攻方向,走新型工业化道路,从根本上改变高耗能、高污染的粗放型增长方式;坚持发挥市场机制作用与实施政府宏观调控相结合,努力营造有利于节能的体制环境、政策环境和市场环境;坚持源头控制与存量挖潜、依法管理与政策激励、突出重点与全面推进相结合,形成有利于建设资源节约型城市的氛围。
二、目标任务和工作责任(一)目标任务。
到“十一五”期末,全市万元生产总值能耗下降到 1.14 吨标准煤,比“十五”期末降低20% ,平均年节能率为4.4% ,其中,全市万元工业增加值能耗下降20% 以上,其他非工业行业万元产值能耗下降20% 。
武汉市发展改革委关于印发武汉市节能降碳和循环经济发展专项资金管理办法的通知

武汉市发展改革委关于印发武汉市节能降碳和循环经济发展专项资金管理办法的通知文章属性•【制定机关】武汉市发展和改革委员会•【公布日期】2023.11.30•【字号】武发改规〔2023〕2号•【施行日期】2023.11.30•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】专项资金管理正文市发展改革委关于印发武汉市节能降碳和循环经济发展专项资金管理办法的通知各区(开发区、功能区)发展改革局:为进一步完善规范武汉市节能降碳和循环经济发展专项资金的管理和使用,经研究,现印发《武汉市节能降碳和循环经济发展专项资金管理办法》,请遵照执行。
武汉市发展和改革委员会2023年11月30日目录第一章总则第二章支持对象、范围与标准第三章项目申报、审查和资金拨付第四章监督检查第五章附则武汉市节能降碳和循环经济发展专项资金管理办法第一章总则第一条为深入贯彻党中央、国务院决策部署,扎实推进碳达峰、促进碳中和,完成省下达我市的能耗双控目标,根据《中华人民共和国节约能源法》《武汉市实施〈中华人民共和国循环经济促进法〉办法》等规定,设立武汉市节能降碳和循环经济发展专项资金(以下简称“专项资金”)。
为规范专项资金使用和管理,特制定本办法。
第二条节能降碳与循环经济发展专项资金由市财政预算安排。
第三条本办法所称节能降碳,是指采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施,从生产到消费的各个环节,降低能源消耗、减少碳排放,有效、合理利用能源资源,保护生态环境的活动。
本办法所称循环经济,是指在生产、流通和消费等过程中进行的减量化、再利用、资源化活动的总称。
第四条专项资金的管理和使用,遵循“公开、公平、公正”的原则,坚持效率优先、突出重点、注重示范、专款专用。
第五条市发改委负责根据本市年度节能降碳和循环经济发展工作计划,提出专项资金的安排和建议,向社会发布年度项目征集指南,组织项目第三方审核及项目管理等工作,按照预算绩效管理要求对专项资金实施绩效跟踪和评价。
武汉花山新城简介

武汉花山新城将打造最绿社区20%建筑将采用国内最高的绿色三星标准,力争获得国际最具影响力的美国LEED绿色认证。
昨从武汉花山生态新城绿色建筑实施方案评审会上获悉,立足打造全国生态新城标尺的花山生态新城,将建成千万平方米绿色社区,100%建成绿色建筑。
武汉花山生态新城东至左岭镇,南接武汉科技新城,西临东湖风景区,北抵武汉北湖新城,规划面积66.4平方公里,规划人口规模将达20万人,号称全国规模最大的绿色建筑群。
作为武汉城市圈“两型社会”改革试验的重点启动项目,新城将结合中部地区气候特征,在城内公共建筑、民用住宅等所有建筑物,利用可再生能源、建筑材料循环利用、中水回用、节能环保等新型生态技术。
去年底,新城全面启动生态保育、港口及保税加工、产业配套、农民安置等十大项目。
目前,城内已动建一纵一横两条主干道,完成两个5000吨级泊位的沉桩和靠船构建工程,制定国内首个《生态新城建设指标体系》。
3年后,新城将初见雏形。
武汉花山生态新城:打造两型社会示范特区通过1小时高速公路网和半小时城际铁路网的建设,城市圈的时空距离被大大缩短了,武汉城市圈“两型社会”试验区先行先试的示范效应如何体现?李红云:我们目前正在武汉东郊的花山镇建设一座新城——花山生态新城。
省委、省政府要求我们将花山生态新城打造成“两型社会”建设的试验区、示范区和“引爆点”。
花山生态新城是湖北首座“绿色样板城”:在这个67平方公里的小城里,冲厕所用的是中水,路灯用的是太阳能,农田拒绝化肥,路上跑的多是电动车和自行车,城内的产业也都将贴上“绿色”的标签……原有的19个村3万多村民将集中安置变身为社区居民,整理出来的土地将陆续建设生态科技园、国际会议中心、生态湿地公园等功能性项目,整个投资达300亿元左右。
在建设过程中,我们“先安置再拆迁”,目前已有1万多名农民迁住生态环境新居,没有一人因为拆迁还建问题上访。
按照总体规划,花山生态新城人口规模为20万人左右,将建成我国内陆首个以“临江滨湖、游憩休闲”为特色,适宜创业和居住的绿色智能化环保型的生态城,并成为武汉城市圈“两型社会”试验区的先行先试示范区。
武汉火车站太阳能光伏并网发电项目的示范意义

武汉火车站太阳能光伏并网发电项目的示范意义[摘要]大力发展新能源与低碳经济已成为构建两型社会的重要课题,《可再生能源中长期发展规划》中提出,要在2020年使可再生能源在一次能源的比例中占到15%,中国太阳能发展的定位已经由过去的补充和辅助能源逐步向替代能源过渡。
武汉火车站作为一座新建的大型现代化高速火车站和京港高速铁路的重要站点,其屋面太阳能光伏并网发电工程的实施对湖北地区太阳能项目建设及太阳能产业发展具有重要的示范意义。
[关键词]低碳经济;太阳能光伏发电;示范意义1 走近太阳能光伏效应是法国科学家贝克雷尔(Becquerel E)在1839年发现的,一百多年后,美国贝尔实验室于1945年成功研制出了实用型硅太阳电池,为光伏发电大规模应用奠定了基础。
1975年,我国在河南安阳召开了“全国第一次太阳能利用工作经验交流大会”,从此,太阳能的研究和推广工作纳入了我国政府计划,获得了专项经费和物资支持。
在之后的发展过程中,太阳能被定位为一种辅助能源和补充能源,重点发展方向是太阳能热水器等解决人民生活用能的问题。
随着中国经济的发展,2005年我国颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,2007年国家发改委又发布了《可再生能源中长期发展规划》,提出要在2020年使可再生能源在一次能源的比例中占到15%,至此,中国太阳能发展的定位已经由过去的补充和辅助能源逐步向替代能源过渡。
我国太阳能资源十分丰富,全国各地太阳年辐射总量达3350~8370MJ/m2,平均值5860MJ/m2。
在太阳能的利用过程中,已经显现出其具有分布广、无污染、能源巨大、用之不竭等特点,与此同时,在当前技术条件下,太阳能利用也存在能量密度低、不稳定、难存储、效率低和成本高等缺点。
尽管如此,在当前常规化石能源日渐枯竭以及环境污染日益严重的情况下,太阳能作为清洁能源和可再生能源,仍然具有十分广阔的应用前景。
太阳能发电可分为光热发电和光伏发电,光伏发电可将太阳能的光照资源直接转换为电能,随着近几年技术的不断发展,已经成为了太阳能发电的主流。
近零能耗导向下夏热冬冷地区高层住区形态寻优设计——以武汉市为例

中图分类号 TU241.8 文献标识码 B 文章编号 1003-739X (2024)02-0061-05 收稿日期 2023-06-06摘 要 降低能耗同时增加可再生能源使用是缓解社会能源问题的重要途径,既有研究多从单体尺度考虑围护结构优化对能耗的影响,忽视了街区尺度形态优化可以降低能耗,同时提高光伏潜力,进而优化该街区的能耗表现。
该文以实际政策规范为基础,结合城市发展的规划理念,对街区尺度的高层住宅建筑,进行近零能耗导向下的综合寻优设计。
通过调整建筑类型与高度之间的组合,设计排列其结果并进行规范筛选,共生成21个街区原型,其中12个基础原型与9个亚类型,模拟并分析其能耗与光伏潜力,得出影响上述参数的核心因素并以此为基础进行高层住区形态寻优。
结果表明:不考虑光伏设计的情况下,板式高层住区更适合武汉地区。
考虑光伏设计的情况下,板式与塔式的高低组合相比于同一高度组合形式具有更好的能耗表现。
关键词 高层住区 街区能耗 光伏潜力 寻优设计Abstract Reducing energy consumption while increasing the use of renewable energy is an important way to alleviate social energy problems. Previous studies have mostly considered the impact of optimizing enclosure structures on energy consumption at the individual scale, while neglecting that optimizing block scale morphology can reduce energy consumption while increasing photovoltaic potential, thereby optimizing the energy performance of the block. Based on practical policy norms, combined with the planning concept of urban development, we conduct a comprehensive optimization design for high-rise residential buildings at the block scale with near zero energy consumption. By adjusting the combination between building type and height, designing and arranging the results, and conducting standardized screening, a total of 21 block prototypes were generated, including 12 basic prototypes and 9 subtypes. The energy consumption and photovoltaic potential were simulated and analyzed, and the core factors affecting the above parameters were identified. Based on this, the optimization of high-rise residential area morphology was carried out. The results indicate that without considering photovoltaic design, high-rise residential areas with panel panels are more suitable for Wuhan area. Considering photovoltaic design, the combination of high and low panel and tower types has better energy consumption performance compared to the same height combination form.Keywords High rise residential areas, Block energy consumption, Photovoltaic potential, Optimization design近零能耗导向下夏热冬冷地区高层住区形态寻优设计——以武汉市为例Optimization Design of High-rise Residential Area Morphology in Hot Summer and Cold Winter Areas with Near Zero Energy Consumption:A Case of Wuhan City杨 翰 | Yang Han随着人类城市化工业化的高速发展,能源危机与环境问题不断出现,节约能源已经成为世界各国研究的共同课题。
武汉市人民政府关于印发武汉市加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系实施方案的通知

武汉市人民政府关于印发武汉市加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系实施方案的通知文章属性•【制定机关】武汉市人民政府•【公布日期】2022.03.24•【字号】武政〔2022〕11号•【施行日期】2022.03.24•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】循环经济发展正文武汉市人民政府关于印发武汉市加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系实施方案的通知武政〔2022〕11号各区人民政府,市人民政府各部门:经研究,现将《武汉市加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系实施方案》印发给你们,请认真组织实施。
武汉市人民政府2022年3月24日武汉市加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系实施方案为贯彻落实《国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》(国发〔2021〕4号)和《省人民政府关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的实施意见》(鄂政发〔2021〕25号)等文件精神,结合我市实际,特制订本方案。
一、总体要求(一)指导思想。
以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻习近平生态文明思想,完整准确全面贯彻新发展理念,坚持降碳、减污、扩绿、增长协同推进,全方位全过程推行绿色规划、绿色设计、绿色投资、绿色建设、绿色生产、绿色流通、绿色生活、绿色消费,建立健全绿色低碳循环发展的经济体系,促进经济社会发展全面绿色转型。
(二)主要目标。
到2025年,产业结构、能源结构、运输结构、用地结构明显优化,基础设施绿色化水平不断提高,绿色低碳循环发展的生产体系、流通体系、消费体系初步形成。
到2035年,绿色发展内生动力显著增强,绿色生产生活方式广泛形成,生态环境质量根本好转,建设“美丽中国”典范城市。
二、健全绿色低碳循环发展生产体系(一)推进工业绿色升级。
加快实施钢铁、电力、石化、建材等行业绿色化改造,推进绿色制造体系建设,到2025年,累计创建30家“绿色工厂”。
依法对“双超双有高耗能”行业实施强制性清洁生产审核,健全“散乱污”企业监管长效机制。
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武汉市可再生能源资源可利用潜力童明德1 地下水资源量1.1 地下水资源量评价参数地下水资源量评价主要采用地下水资源量、地下水可开采量和地下水开采资源模数三个参数。
(1)地下水资源量地下水资源量是指有长期补给保证的地下水补给量的总量。
本区地下水资源量主要由大气降水入渗补给量、长江、汉江的渗入补给量、相邻含水岩组地下水的越流补给量和侧向径流补给量四种组成。
(2)地下水可开采量地下水可开采量是指在经济合理的条件下,不发生因开采而造成地下水位持续下降,水质恶化、地面沉降等环境地质问题,不对生态环境造成不利影响的,有保证的可开采地下水量。
(3)地下水开采资源模数地下水开采资源模数在不使开采条件恶化、不致引起严重环境地质问题的条件下,单位时间允许从单位面积含水层中抽出的最大水量,数值上等于地下水可开采量除以开采区面积。
1.2 地下水水资源量武汉市地下水资源量46234×104m3/a,各区资源量详见表1-1。
表1-1 武汉市区地下水资源量分布表注:碎屑岩类裂隙含水岩组富水性差,不参与计算;以主城区地域为主计算。
1.3 地下水可开采量武汉市地下水可开采量44179×104m3/a,各区分布见表1-2。
表1-2 武汉市地下水可开采量、可开采模数一览表1.4 地下水开采资源模数根据武汉市地下水资源计算成果,按本区地下水资源开采模数大小划分为五个区,即开采资源模数>40×104m3/km2.a (A),开采资源模数30-40×104m3/km2.a (B),开采资源模数20~30×104m3/km2.a(C),开采资源模数10-20×104m3/km2.a (D),开采资源模数<10×104m3/km2.a (E)。
亚区则根据同一区内地下水开采资源模数的大小,并结合不同地质类型来划分。
将本区地下水开采资源模数<10×104m3/km2.a (E)区内又划分为五个亚区,即E1,E2,E3,E4,E5。
分区情况见表1-3。
表1-3 武汉市区地下水开采资源模数分区表1.5 地下水开发利用分区武汉市地下水开采可分为2个地下水禁采区,面积25.85 km2;8个地下水限采区,面积1244.24 km2;15个地下水开采区,面积3103.27 km2,如表1-4所示。
表1-4 武汉市区地下水开采分区表1.6 地下水热能可利用程度 1.6.1 可利用程度分析方法地下水中赋存的大量热能,根据能量守恒原理,其可利用程度采取下面公式进行计算。
T c G Q p ∆⨯⨯= (1-1)式中,Q —地下水中赋存的热(冷)量,kJ/a ;G —地下水流量,kg/a ;△T —地下水进出口温差,℃。
()1+⨯=c c c COP COP Q Q (1-2)式中,Q c —地下水中赋存的可利用冷量,kJ/a ;COP c —制冷系数。
()1-⨯=h h h COP COP Q Q (1-3)式中,Q h —地下水中赋存的可利用热量,kJ/a ;COP h —制热系数。
1.6.2 地下水热能利用潜力分析根据表3-5所列武汉市区地下水开采分区表统计数据,除掉两个禁采区的可开采水量、可开采区的地下水可开采总量加上限采区总量,武汉市城区每年可开采利用的地下水总量为38760×104m 3/a ,如果全部作为建筑物地源热泵集中空调系统冷热源利用,按一年平均使用180天、一天使用10个小时,每万米建筑面积需要80m 3/h 的热源井流量进行预估,则在完全不回灌的条件下,武汉市每年靠地下水中储藏的浅层地温能可供2691.67万平方米建筑制冷供暖;如果平均回灌率在80%(实际消耗地下水量20%),则可供13458.35万平方米制冷供暖;如果达到100%回灌,理论上不存在可采用建筑面积的限制,而是受地下水地源热泵项目的间距、项目所在地地下水资源条件的影响为主。
上述估算,是对可利用总量的预估,实际开发利用过程中,考虑到道路、建筑物分布、沿江地带的限制等,可应用规模可能会有适当减少。
1.7 地下水地源热泵开发利用原则针对地下水地源热泵技术在利用地下水时需取水和回灌,在此过程中可能引发诸如水质下降、地下水污染、地面沉降或塌陷的环境地质问题以及热源井的热干扰问题,依据“在保护中开发,在开发中保护”的方针,应严格执行“统一规划,合理布局,严格审批,适度发展”的开发利用原则,减少地源热泵技术应用对地质环境的影响。
2 地表水资源量武汉市位于长江、汉江交汇处,区内江河纵横,湖泊密布,地表水资源丰富。
全市共有大小湖泊166个,合计面积780平方公里左右,湖泊中地表水资源19.5亿立方米.。
从武汉市过境的水资源则更加丰富,年平均水资源总量可达7122亿立方米,是武汉市本地区湖泊水资源总量的365倍,其中从长江、汉江过境的水资源总量年平均7047亿立方米,从府河过境的水资源总量年平均36.36亿立方米。
水资源在年际和季节上分布也是很不均匀,以从长江过境的水资源为例,丰水年过境的水资源总量可达9045亿立方米,枯水年只有5659亿立方米,夏、秋季占70%,冬、春季只占30%。
2.1 可利用程度分析方法地表水中赋存的大量热能,根据能量守恒原理,其可利用程度采取下面公式进行计算。
T c G Q p ∆⨯⨯= (2-1)式中,Q —地表水中赋存的热(冷)量,kJ/a ;G —地表水流量,kg/a ;△T —地表水进出口温差,℃。
()1+⨯=c c c COP COP Q Q (2-2)式中,Q c —地表水中赋存的可利用冷量,kJ/a ;COP c —制冷系数。
()1-⨯=h h h COP COP Q Q (2-3)式中,Q h —地表水中赋存的可利用热量,kJ/a ;COP h —制热系数。
2.2 地表水热能利用潜力分析武汉市年平均地表水资源19.5亿立方米,从武汉市过境的水资源比较丰富,年平均水资源总量可达7122亿立方米,两项共计7141.5亿立方米。
境内地表水冬季可利用温差2℃,夏季可利用温差为4℃,过境地表水冬季可利用温差2℃,夏季可利用温差为5℃,地表水热能可利用潜力如表4-4所示。
表2-1 武汉市地表水热能可利用潜力2.3 地表水地源热泵开发利用原则为充分发挥地表水地源热泵技术的优势,可采取“因地制宜,合理布局,综合利用,稳步推进”的开发利用原则,以减少地表水地源热泵技术应用对防洪和水体生态环境的影响。
3 浅层地能资源量3.1 岩土体应用适宜性如前所述,武汉地区大部分地层颗粒较细,土石类别主要为松土—普通土—硬土,土石等级为I—II—III级,地埋管钻井施工难度小,成本低。
武汉市陆地面积很大,一般来讲,大部分地区都可以考虑采用岩土体作为地埋管地源热泵系统冷热源,对于II、III级阶地,如水果湖地区,地下水资源相对不太丰富,地表水资源又不太适合作为热泵系统的冷热源,采用岩土体源作为地埋管地源热泵系统的冷热源将是较适宜的选择。
但是在岩溶地面塌陷潜在危险区特别是砂层埋藏较浅的地区不宜采用地埋管地源热泵系统;在淤泥层深厚区,由于钻孔深度较大,在基岩裸露区或砾卵石深厚区,由于钻孔难度大,都会增加地埋管热泵系统的成本,设计时应综合考虑。
由于基岩的热传导性能最好,而地源热泵系统的成孔工艺有别于传统的工程勘察成孔工艺,若能研发专门用于地源热泵系统的成孔设备,大大降低成孔成本,从而可以大大降低地源热泵系统的初投入。
3.2 岩土体地能资源量 3.2.1可利用程度分析法对于如何评价浅层岩土体地能资源量,由于地埋管地源热泵最主要的是利用地层进行热量的储存和释放,也就是作为一个调节作用,所以首先要评价地下一定深度范围里地能的储存量,同时要评价区域的地能的可开采量。
采用合理的开采利用方案,经过非取热期地温能够恢复,包括自然的补给热量的恢复和制冷期的存热,能够达到多年热均衡的浅层地能的在取热期可开采的热量,区域评价是为宏观管理服务,要算一个平均量。
浅层地能资源的评价宜选择采用热储法进行浅层地能资源评价。
对于不同的岩土类型,热储法计算地能储存量具有不同的表达式。
(1)无含水层岩土体T Md c Q s s s ∆=ρ (3-1)式中,Q s —岩土体地能储存量,kJ ;ρs —岩土体密度,kg/m 3;c s —岩土体比热,kJ /kg·℃ M —计算面积,m 2;d —计算厚度,m ;ΔT —利用温差,℃。
(2)含水层岩土体热储法在包气带和含水层中,计算公式如下:w s R Q Q Q += (3-2)()T Md c Q s s s ∆-=ϕρ1 (3-3)式中,Q s —岩土体地能储存量,kJ ;ρs —岩土体密度,kg/m 3;c s —岩土体比热,kJ /kg·℃;φ—岩土体的孔隙率(或裂隙率);M —计算面积,m 2; d —计算厚度,m ;ΔT —利用温差,℃。
T Md c Q w w w ∆=ϕρ (3-4)式中,Q w —岩土体地能储存量,kJ ;ρw —水体密度,kg/m 3;c w —水体比热,kJ /kg·℃;d —水体厚度,包括需要计算含水层和相对隔水层,m 。
3.2.2 岩土体地能利用潜力分析武汉市土地面积8467.1平方公里,其中水域面积为2143.6平方公里,水域占土地总面积的1/4。
地形上是北高南低,属残丘性河湖冲积平原,北部为山地丘陵,其余均属沃野千里的江汉平原,地势平坦。
其中,平坦平原、垄岗平原、丘陵、低山所占比例分别为39.25%、42.56%、12.32%、5.85%。
根据热储法计算可得:可利用面积按(8467.1-2143.6)×(1-12.32%-5.85%)=5174.5平方公里(去除低山、丘陵),地下200m 以内深度,由于地下岩石量较多,比热取1400J /kg·℃,武汉市地下常年平均温度为17.5℃,可利用温差2℃;浅层地能容量为5.57×10 15kJ,其热量可折合18973万吨标准煤,相当于武汉市每年每平方公里有2.24万吨标准煤的浅层地温远景资源量。
依据武汉市水文地质条件,地埋管埋设所需地表面积约为建筑空调面积的1/3~1/5,可利用潜力较大。
3.3 地埋管地源热泵开发利用原则地埋管地源热泵技术总体来说适用性较强,但不同地域不同地质条件下的应用具备不同的特点,有其自身的技术原则。
为避免地埋管地源热泵运行过程中地埋管换热器出力不足,应执行“因地制宜,合理配置,兼顾平衡,积极发展”的开发利用原则,消除地埋管地源热泵技术应用所产生的热失衡问题。
4 污水资源量4.1 水文地质勘察污水源热泵系统勘察应包括下列内容:①原生污水、污水处理厂水量,年水量变化;②水温、水质;③周围建筑规划。