浅层地热及能综合利用技术
地热能的开发与利用现状及前景分析
地热能的开发与利用现状及前景分析地热能作为一种可再生能源，在可持续发展的背景下备受关注。
本文将对地热能的开发与利用现状进行分析，并展望其未来的发展前景。
一、地热能的开发现状地热能是指地球内部的热能，包括地表热能和地热水能。
目前，地热能的开发主要集中在以下几个方面：1. 浅层地热能利用浅层地热能主要指地下500米以内的热能。
这种能源利用的方式主要是利用地热泵，将地下的热能通过换热器传递到建筑物内部供暖或供应热水。
这种利用方式具有环保、节能的特点，已经在一些地区得到了广泛应用。
2. 深层地热能利用深层地热能主要指地下500米以上的热能。
这种能源利用的方式主要是通过开采地热水或地热蒸汽，将其转化为电力或直接供热。
深层地热能利用的主要技术包括地热发电和地热供热。
目前，全球范围内已经建立了多个地热发电站和地热供热系统，为当地提供清洁能源。
二、地热能的利用现状地热能的开发利用在全球范围内都有着广泛的应用。
以下是地热能利用的几个典型案例：1. 冰岛冰岛是一个地热资源非常丰富的国家，约有25%的能源来自于地热能。
冰岛通过建立多个地热发电站和地热供热系统，大大减少了对化石燃料的依赖，实现了清洁能源的利用。
2. 菲律宾菲律宾地处于环太平洋地震带，地热资源较为丰富。
菲律宾利用地热能发电的技术已经相当成熟，是全球领先的地热能开发利用国家之一。
3. 中国中国地域广阔，地热资源分布广泛。
中国目前已经建立了多个地热发电站和地热供热系统，地热能的利用率逐渐提高。
三、地热能的前景分析地热能作为一种清洁、可再生的能源，具备巨大的潜力。
未来地热能的开发利用将面临以下几个发展趋势：1. 技术创新地热能开发利用的技术正在不断创新和改进。
新型地热发电技术的研发，如增强型地热系统和超临界二氧化碳地热发电技术等，将进一步提高地热能的开发利用效率。
2. 规模化应用地热能的规模化应用能够降低成本、提高效益。
未来，随着地热能技术的成熟和市场的扩大，地热能的规模化应用将得到进一步推广。
浅层地热能供暖、制冷及综合利用方案(五)
浅层地热能供暖、制冷及综合利用方案产业结构改革是指通过调整产业结构，优化资源配置，提高产业效率，推动经济转型升级的一种改革方式。
本文将从产业结构改革的角度，提出一个浅层地热能供暖、制冷及综合利用方案。
一、实施背景当前，能源消耗和环境污染问题日益突出，传统燃煤供暖方式存在着燃煤污染、能源浪费等问题。
因此，推进清洁能源的利用，实现绿色低碳发展已成为当务之急。
二、工作原理浅层地热能供暖、制冷及综合利用是利用地下浅层地热能源进行供暖、制冷和其他能源利用的一种方式。
其工作原理主要包括以下几个步骤：1. 地热能采集：通过地下管道系统将地下浅层地热能采集到地面。
2. 能源转换：将采集到的地热能通过换热器转换为供暖或制冷所需的热能或冷能。
3. 能源利用：将转换后的热能或冷能通过管道输送到用户端进行供暖或制冷。
4. 综合利用：将未被完全利用的热能或冷能通过回收再利用等方式，进行综合利用，提高能源利用效率。
三、实施计划步骤1. 前期调研：对目标区域的地热资源进行调查和评估，确定可行性。
2. 设计规划：根据调研结果，制定供暖、制冷及综合利用的设计方案，包括地热能采集系统、能源转换设备、输送管道等。
3. 建设实施：按照设计方案进行设备采购、工程施工等实施工作。
4. 运营管理：建立完善的运营管理体系，包括设备运行监测、维护保养等。
5. 完善政策支持：制定相应的政策措施，推动浅层地热能供暖、制冷及综合利用的发展。
四、适用范围浅层地热能供暖、制冷及综合利用适用于地下地热资源较为丰富的地区，如地下水资源丰富的平原地区、温泉地区等。
五、创新要点1. 浅层地热能采集：采用先进的地下管道系统和地热能采集技术，提高地热能的采集效率。
2. 能源转换：采用高效的换热器和热泵等设备，提高能源转换效率。
3. 综合利用：通过回收再利用等方式，充分利用未被完全利用的热能或冷能，提高能源利用效率。
六、预期效果1. 环保效果：减少燃煤污染，降低温室气体排放，改善空气质量。
浅层地热能
浅层地热能浅层地热能由于水温升高可以形成蒸汽，经过热交换器冷凝为液体。
在现有技术条件下，将地下的热水从一个较深的地方引出来的成本大概是每100米3~6美元，因此把这些热水加热成蒸汽是比较便宜的，而且还不需要抽水机来维持较深处的地下水。
在使用燃气或燃油锅炉等普通发电设备向地热区供电时，会产生一系列的污染物质，其中包括硫化物、氟化物、汞及其他重金属污染物，当然其中也含有氯等有害物质。
如果用水蒸气发电代替燃煤锅炉则可减少一些这样的污染物排放量。
另外，在大多数情况下地热蒸汽的热效率都高达30%以上，因此即使用水蒸气来发电，每发一度电所获得的热量仍然比使用燃煤电厂产生的电力要高得多。
以此推算，若用地热发电取代目前美国发电厂的全部燃煤，并降低二氧化碳排放量一半，则其二氧化碳排放量仅相当于1970年水平，假如用地热发电可使美国1990年至2000年的二氧化碳排放量减少40%。
因此，用地热能发电不仅可以保护环境，还可以大幅度节省资源。
地热发电与煤炭发电相比，地热发电设备简单、投资少、运行成本低、不排放废渣、废气、废水、噪音、废渣、粉尘，完全符合当今世界对环境保护的要求。
由于地热发电使用的原料主要是地热流体，它几乎没有温室效应，这种利用地热能的技术既清洁又安全。
水作为一种理想的低污染工质，已经成为各种工业过程的关键组分和选择性载体，特别是在高新科学技术的发展过程中，更是成为现代工业过程中重要的工质之一。
同时，作为重要的非再生资源，水在人类社会的文明进步过程中也发挥着不可替代的作用。
地热能是一种自然存在的能量形式，具有无污染、不可再生、蕴藏量丰富、清洁卫生、环境友好等优点，被誉为21世纪最具有开发潜力的清洁能源。
可以说，地热能是可以像太阳能一样普遍获取的、可再生的、永不枯竭的绿色环保能源。
中国已将地热能确定为21世纪最具有战略意义的替代能源之一。
发展地热能利用是实施可持续发展战略的必由之路。
我国丰富的地热资源可望在21世纪逐渐转变为现实的经济优势，使其成为解决我国能源紧张问题的一条重要途径。
浅谈地热资源的综合开发利用
浅谈地热资源的综合开发利用摘要：近年来随着经济发展水平，能源开发愈来愈受到重视。
不同于以往的化石能源，国家开始逐渐重视新能源的研究和开发，例如风能，地热能等。
而地热资源做为我国目前的核心开发资源，也做为新能源技术之一，既能满足冬季取暖要求，又可降低生物化学能源的消耗。
因而地热资源的融合、开发运用成为了在我国资源综合开发运用不可或缺的一部分。
文中最先讲述了地热资源这个概念，再对地热资源进行了讨论。
以求有益于将来地热资源的综合开发运用。
关键词：地热能；能源开发；能源利用一、引言现阶段，在我国通常采用燃烧化石能源的办法供暖，这不但导致了资源的消耗，还导致了很多的环境污染难题，化石能源燃烧后会产生大量的温室气体，同时，若燃烧不完全，还会产生大量的有害气体，例如一氧化碳，含硫气体等，这对于人体和自然环境都会造成巨大的伤害。
因而，新能源技术的开发利用显得尤为重要。
做为地热资源作为一种绿色可再生资源，越来越受人们的欢迎[1]。
中国地热资源整体储藏量十分丰富，开发利用水平也不断提高。
利用地热能热泵原理和综合性利用技术可以实现地热能在休闲娱乐、休养、饲养等方面的综合性开发利用。
用此方式采暖可以大大提高大家的生活品质，在社会发展中发挥了重要作用。
可是，在地热能资源的开发利用中，要重点解决各种现实问题，尤其是资源分布地区差异、及其存有的风险。
要切实搞好地热能资源开发利用工作，保证提升电力能源开发水准。
二、地热能综述中国的地热能资源非常丰富，经原国土资源部“十二五”时期的勘测，其可开发的地热能年可开发量约为26亿吨标准煤。
根据埋深，地热能可以划分为三种类型：200m以内的浅层地热能、200~3000m的水热型以及3000~10000m的干热岩型。
我国336个地级以上城市的浅表地热资源可转化为700万t标准煤，可实现326亿m′和323亿m′的建筑采暖。
地热是一种可再生的能源，其形成与发展过程中，由于地壳内部的岩浆作用，将地热转化为地下水，从而引起水体温度的上升，从而持续地释放大量的热能。
浅层地热能利用技术研究
浅层地热能利用技术研究简介浅层地热能利用技术是一种利用浅层地壳热能的技术，在减轻全球气候变化和促进可再生能源利用方面具有重要作用。
本文将探讨浅层地热能利用技术在我们日常生活中的应用以及其优缺点。
浅层地热能概述浅层地热能指的是地球表层10-500米之间的热能资源，通常通过地源热泵（GSHP）技术进行利用。
GSHP技术使用地下热能进行供暖、制冷和热水加热，其通过地下热交换器中的导热液循环换热的原理，将地下热能转化为适合生活的温度。
GSHP技术的使用不仅可以降低家庭或建筑物的碳排放量，而且可以显著降低供暖和制冷成本。
此外，由于该技术可以完全使用自然能源，因此它在减少传统能源消耗和维持室内温度方面具有极高的可持续性。
浅层地热能利用技术在建筑业中的应用GSHP技术已经广泛应用于欧洲北部和北美地区，其中德国是其最大的市场之一。
由于欧盟的减排计划，以及消费者对环保和经济效益的日益重视，GSHP技术在全球范围内的部署也在迅速加速。
在近年来，GSHP技术也在中国大规模向市场推广。
GSHP系统可以用于新建房屋、商铺和办公室，也可以用于旧房屋的改造。
一般来说，使用GSHP技术的新建筑物会显著降低能量成本，并且可以在一定程度上降低建筑物对设备的依赖程度。
对于已经建成的建筑物，GSHP技术可以与传统供暖、制冷系统相结合使用，同时降低使用面积的成本。
此外，GSHP技术还可以通过地下热交换器提供热水供应，并且可以被用于游泳池或热水浴缸加热。
浅层地热能利用技术的优缺点浅层地热能利用技术的优点包括：1. 不依赖化石燃料：GSHP系统主要依赖地下热能，因此不需要使用化石燃料。
这不仅可以降低价格，而且可以减少碳排放，提高清洁能源比例。
2. 可持续性：地下热能是可以被再生的资源，使用GSHP技术意味着你不会用尽这些资源。
3. 适用性广泛：GSHP技术可以被应用于不同类型和规模的建筑物。
4. 维护成本低：GSHP系统的维护成本相对较低，长期来看可以降低能源费用和与其他供暖、制冷系统的维护成本。
浅层地能(热)的开发与利用
浅层地能（热）的开发与利用执笔人程韧摘要浅层地能（热）广泛存在于地下浅层（数百米以内）恒温带中的土壤和地下水里。
它是低品位（<25℃）的可再生能源。
有别于传统深层（<5km）地热能。
它基本不受地域和气候的影响。
其温度相对恒定，储量巨大，是不应被忽视的新能源。
在建筑供暖（冷）用新能源中是最为现实、最有前途的能源。
本文重要介绍开发利用这种能源的价值，国内外的发展状况及开发利用中应注意的一些问题。
一、浅层地能（热）是新能源大家族中最为现实的能源（一）何谓浅层地能（热）——在太阳能照射和地心热产生的大地热流的综合作用下，存在在地壳下近表层数百米内的恒温带中的土壤、砂岩和地下水里的低温地热能。
浅层地能（热）不是传统概念的深层地热，是地热可再生能源家族中的新成员，它不属于地心热的范畴，是太阳能的另一种表现形式，广泛的存在于大地表层中。
它既可恢复又可再生是取之不尽用之不竭的低温能源。
以往，这种低温能源，因品位不高（通常温度﹤25℃），往往被人们所忽视。
随着制冷技术及设备的进步和完善，成熟的热泵技术使浅层地能（热）的采集、提升和利用成为现实。
随着社会的进步、物质生活水平的提高，人们对居住环境和质量的要求也随之提高。
人们对居住环境的供暖、制冷和生活热水的需求也更加迫切。
我国建筑用能占全社会能源需求的比例，已由原来的1/6增长为1/4，其中，建筑物冬季供暖、夏季制冷、生活热水的能耗需求，占有相当大的比例。
以往，这种能源主要来自于矿物质燃料（煤、油、气）的燃烧。
1000多度的高温烟气加热70～80℃的低温水实现供暖（冷）的低温要求，排烟的温度竟达200℃以上，这不仅仅是能源利用的浪费和不合理，且严重地污染周围的环境，加大了政府环境治理的难度。
热泵系统采集浅层低温地能（热），并略加以提升后，满足供暖（冷）的需求，同时实现供暖（冷）区域的零污染排放。
这不仅利用了大自然的低品位可再生能源，大幅度节约高品位传统的建筑用能，同时真正实现供暖（冷）而无污染的绿色居住环境。
中国浅层和中深层地热能的开发和利用
中国浅层和中深层地热能的开发和利用中国是一个以农业为主体的发展中国家，而农业依赖天然资源，因此，农业发展取决于环境保护和资源开发的正确把控。
面对全球变暖的挑战，中国政府已经开始采取更加积极的环保政策，以避免进一步的环境恶化。
此外，中国正在加大对新能源和永续发展技术的投入，以保护人类家园。
一种投入具有重要意义的新能源是地热能，它利用地下大量的热量，可以实现环境友好、高效、廉价的能源转换。
从理论上讲，中国拥有丰富的地热资源，可以满足国家未来可再生能源发电需求。
随着科学技术的进步，开发和利用地热的技术也在不断发展，所以开发和利用地热资源已经成为现今中国能源面临的环境和经济方面的紧迫任务。
然而，中国地热资源的开发和利用仍面临着一定的困难，其中包括：一是地热资源的分布不均衡，一些地区地热资源丰富，而其他地区却有限；二是大多数地热资源都集中在浅层地下，这限制了地热能的开发和利用；三是开发和利用地热能求需要对深层地质结构进行有效的评价和检测，由于技术力量有限，这一项工作时常困难重重。
因此，要实现中国地热资源的有效利用，完善调研测试技术、开发利用深层地热能以及制定可持续发展发电计划将是当务之急。
首先，要加大对地热调研测试技术的研发力度，以更好地了解深层地质结构，有效调控热能资源。
其次，要推进深层地热能的开发利用，因为这种能源利用可以实现更好的热能利用效率和低成本的电力供应。
最后，要制定可持续发展的发电计划，综合考虑环境、经济和技术因素，为未来社会可再生能源发电提供强有力的支持和保障。
综上所述，发展和利用地热是中国实现绿色发展的关键，而正确的开发和利用浅层和中深层地热资源，是推进中国绿色发展的有效措施，也是贯彻节能减排政策的重要体现。
为此，中国政府应该加大对地热调研测试技术、开发利用深层地热能以及制定可持续发展发电计划的研究力度，以实现中国未来可再生能源发电的可持续发展。
浅层和深层地热综合利用的现状和利用方式
深层地热能与浅层地温能的开发利用及市场前景摘要：随着世界能源的日趋紧张，各国政府在很多领域都加大了对新能源开发利用的技术投入，而在众多新能源中，地热能作为一种清洁绿色的新能源受到各国普遍关注。
关键词：深层地热能地热井浅层地热能地源热泵空调系统1前言随着人民生活水平的不断提高,工业、农业、交通业、建筑业等各项事业的迅猛发展,整个世界对能量的需求量都在日益增长;另一方面,一直做为主要能源的石油、煤炭、天然气等矿物燃料的储量随着大量开采和使用日趋减少,整个世界能量的供求关系已出现紧张状态,在某些国家能源紧张已成为制约经济发展的首要因素,研究和解决能源问题已迫在眉睫。
为此世界各国在研究如何合理利用现有能源的同时,已经在研究和开发新能源,用太阳能、地热能、水能、风能等可再生能源替代现有的矿物燃料。
其中地热能的开发利用技术也逐步走向成熟与完善。
2地热能的分类及其开发利用的特点地热能按其开发利用的深度可分为两种：深层地热能与浅层地温能。
我们通常所讲的地热能其实是指深层地热能，它主要赋存于中、新生代沉积盆地中的地下热水中，其载体是水，属于一种综合性矿产资源。
浅层地温能则是指赋存于地表下300米以内的地温能量，他的载体是土壤。
2.1深层地热能深层地热能与其他绿色能源的区别在于它主要是通过开发其载体——地热水来加以利用的，在那些有地热而无水的地区，地热资源是难于得到开发利用的。
因此对深层地热能的开发利用，其实就是对地热水资源的开发与利用。
国内的地热资源丰富，地热资源按其温度又可划分为高、中、低三种，其中以低温地热资源分布最广，开采难度最低，而且国内在低温地热资源方面的开发利用从技术上讲也已基本完善，只是在实际应用中仍然存在着很大的改进空间。
2.1.1供暖目前国内对于低温地热资源最广泛的应用就是供暖，通常要求地热水温度在60℃～90℃之间，并根据水温和水质的综合评价后，从直接供暖和间接供暖两种方式中进行选择：直接供暖是将地热水直接送入供热系统, 其对地热水的水质要求较严格，不得对供暖管道系统产生腐蚀和结垢，一般为矿化度比较低的地热水；间接供暖是使地热水通过热交换器将热转换给供热系统进行供暖，供暖是对地热资源中地热能的最直接的利用，她对大气无污染，运行成本很低，资源综合利用收益高，比时下以节能著称的地温空调系统还要节能近30%。
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教学大纲
基本信息
●课程编号：035039 ●课程类别：公共选修课 ●学 时：20 ●学 分：1.0 ●考核方式：论文
浅层地热能及利用技术
主要内容
●能源概述及浅层地热能 ●浅层地热能利用技术 ●在建筑能源系统中的应用 ●夏热冬冷地区应用方式 ●工程案例分析
教材、参考书目
生物质能：是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能 量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于 绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态及气态燃 料，如生物乙醇、秸秆、沼气等。
水能：是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广 义上包括河流、潮汐、波浪、海流，其主要应用是水力发电 。思考题：有热能可利用么？
2014-2020》指出，我国优化能源结构的路径是：降低煤炭 消费比重，提高天然气消费比重，大力发展风电、太阳能、 地热能等可再生能源，安全发展核电。
到2020年，非化石能源占一次能源消费比重达到15%； 天然气比重达到10%以上；煤炭消费比重控制在62%以内；石 油比重为剩下的13%。
1 能源概述及浅层地热能
1 能源概述及浅层地热能
浅层地热能及利用技术
●清洁能源 清洁能源指对环境友好，排放少，污染程度小的能源。 清洁能源的定义：对能源清洁、高效、系统化应用的技
术体系。清洁能源不是对能源的简单分类，而是指能源利用 的技术体系；清洁能源不但强调清洁性同时也强调经济性； 清洁能源的清洁性指的是符合一定的排放标准。
1 能源概述及浅层地热能
浅层地热能及利用技术
●能源的品位 能源作功能力的定性表述，反映了能源质量高低。 作功能力强的能源被称之为高品位能源，反之称为低品
位能源。 机械能、电能可以完全转变为功，是高品位能源。 热能只有部分作功能力，同一种类而不同状态的热能其
品位是不同的，如高温高压水蒸气的品位比低温低压水蒸气 高。
浅层地热能及利用技术
●我国能源发展战略 2014年底，国务院颁布的《能源发展战略行动计划
2014-2020》指出，我国优化能源结构的路径是：降低煤炭 消费比重，提高天然气消费比重，大力发展风电、太阳能、 地热能等可再生能源，安全发展核电。
到2020年，非化石能源占一次能源消费比重达到15%； 天然气比重达到10%以上；煤炭消费比重控制在62%以内；石 油比重为剩下的13%。
1 能源概述及浅层地热能
浅层地热能及利用技术
1.1 能源的基本概念 1.2 我国能源结构及能源发展战略 1.3 建筑节能与可再生能源应用 1.4 浅层地热能应用
1 能源概述及浅层地热能
浅层地热能及利用技术
1.1 能源的基本概念 ●一次能源 一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转
换的能量资源。又称天然能源。 一次能源包括化石燃料（如原煤、石油、天然气等）、
接近环境状态的热能是低品位能源。
1 能源概述及浅层地热能
1.2 我国能源结构及能源发展战略 ●我国的能源结构
浅层地热能及利用技术
1 能源概述及浅层地热能
●2015年我国能源结构调整目标
浅层地热能及利用技术
1 能源概述及浅层地热能
浅层地热能及利用技术
●我国能源发展战略 2014年底，国务院颁布的《能源发展战略行动计划
可再生能源属于清洁能源。 不可再生能源中，低污染化石能源（如天然气）和利用 清洁能源技术处理过的化石能源，如洁净煤、洁净油等属于 清洁能源。 核能是清洁能源，但目前尚不能保证核电的绝对安全。
1 能源概述及浅层地热能
浅层地热能及利用技术
●可再生能源 特征是消耗后可得到恢复补充，属于一次能源和清洁能
源，主要包括生物质能、水能、风能、太阳能、地热能、海 洋能、潮汐能等。
浅层地热能及利用技术
●教材
△马最良，地源热泵系统设计与应用(第2版)，2014.01，机械 工业出版社。
●主要参考书
△王淑娟，可再生能源及其利用技术，2012.12，清华出版社。 △薛一冰，可再生能源建筑应用技术，2012.3，建工出版社。 △付祥钊，可再生能源在建筑中的应用，2009.6,建工出版社。 △徐 伟，中国地源热泵发展研究报告，2013，建工出版社。 △地源热泵工程系统设计规范，GB50366-2005-2009，2009年， 中国建工出版社。
1 能源概述及浅层地热能
浅层地热能及利用技术
●我国能耗消费结构及比例 △我国的能源生产、能源消费均位居世界前列，目前消
费总量基本位居世界第一。 △中国的能源消费主要用于：工业生产（35%）、交通
运输（20~30%）、建筑行业（包括建造、运行）（27-30%）。 △建筑能耗，暖通空调能耗占建筑能耗的比例65-70%。
包括电能、热能、汽油、柴油、液化石油气和氢能等。 二次能源又可以分为“过程性能源”和“含能体能源”，电
能是应用最广的过程性能源，而汽油和柴油是目前应用最广 的含能体能源。
二次能源和一次能源不同，它不是直接取自自然界，只 能由一次能源加工转换以后得到，因此严格的说它不是“能 源”，而应称之为“二次能”。
1 能源概述及浅层地热能
浅层地热能及利用技术
1.3 建筑节能与可再生能源应用 ●建筑节能 △关于建筑节能：国际上，经历了三个阶段： 第一阶段：在建筑中节约能源，在我国称为建筑节能。 第二阶段：在建筑中保持能源，减少建筑中的能源散失。 第三阶段：在建筑中提高能源利用效率，既以积极主动
核燃料、生物质能、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、 潮汐能等。
一次能源又分为可再生ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ源和不可再生能源，前者是可 重复产生的天然能源，如太阳能、风能、水能、生物质能等， 这些能源均来自太阳；后者主要是各类化石燃料、核燃料。
1 能源概述及浅层地热能
浅层地热能及利用技术
●二次能源 二次能源指由一次能源经过加工转换以后得到的能源，
1 能源概述及浅层地热能
浅层地热能及利用技术
风能：地球表面空气流动所产生的动能，主要应用为风 力发电。
太阳能：主要应用方式为： （1）光热转换，如太阳能热水器、太阳能供暖； （2）光电转换，如光伏发电。 地热能：按深度分有浅层地热能（地下几十~几百米深 ，太阳能为主，地热流为辅）和深层地热能（地壳表面5000 米内，地心热）；按温度分有低温地热能（<90 ℃ )、中温 地热能(90~150 ℃)及高温地热能(>150 ℃ )。 思考题：空气能是可再生能源么 ？