地调局常务副主任:浅层地温能的研究与实践
能见APP讯:2016年11月17日至18日,第240场中国工程科技论坛——2016中国地热国际论坛在北京会议中心举行。中国地调局浅层地温能研究与推广中心常务副主任李宁波做主旨发言,发言主题为《浅层地温能的研究与实践》。他表示浅层地温能未来发展方向是由单一热源的应用模式向大型项目应用模式转型,以适应大型建筑物需求。
以下为嘉宾发言实录:
尊敬的各位院士、各位领导还有各位同行:大家下午好,下面向大家简单介绍一下地热中心成立以来在浅层低温能的研究与实践方面做的一些事。有些不一定是很成熟的,但是一些探索,有些是阶段性的成果,在这里和大家探讨一下。
地热能的使用,作为可再生能源开发利用的重要分支,在我国的能源结构调整优化利用和环境治理做出了巨大的贡献。2016年,地热能开发首次写入十三五规划纲要,并提出要加快推进发展。其中,浅层低温能资源属于地热资源的一种。地热,什么叫做地热?是25度以上。所以,咱们现在开发的这个主要是25度以下,因此,界定浅层低温能的这个名词,就是这个原因。
北京市十三五新能源和可再生能源发展规划也提出,新建区域市政基础设施专项规划当中优先采用地热和热泵系统,下面,我主要从这三个方面来讲。第一,浅层低温能开发利用的现状,因为前面的几位专家都讲了,我就不详细的讲了。
我单独说一下北京市。北京市在去年年底是达到了5000万,包括地热和热泵,还有预热的热泵米。2020年,规划达到7000万平米,其中地热供暖面积增加300万平米。北京现在地热是200万,跟天津跟河北比是比较少的,但是因为有方方面面的原因。将来,浅层低温能的利用面积到2020年要再增加1000万平米,再生水和预热热泵面积增加700万平米。
下面我介绍一下浅层低温能的研究和实践。首先就是科学的研究紧跟行业发展的需要,这个在中心的主持下,从2006年到现在,主要做了31个项目。
第一个就是创新提出了浅层低温能适集区的划分,全国现在搞浅层低温能适集区的划分,基本的原则和当时评价的体系是当时在北京率先做完了。形成的这么一个经验,所以说在开始的时候叫做北京经验,就是利用了这么一个情况。
第二,我们出版了一些相关的书籍,形成了这些成果,第三,提升再生水技术应用的新高度,这个应该说是一个首创。在北京奥运村实现41万平方米。
第四,创新地质环境监测系统和研究体系的建立。对于不动的间距包括不同的地层温度,包括地质环境、地下水、低温厂等这一系列的问题,我们都有了一些监测的基础的标准,形成了一个完整的体系,全国现在搞的这个已经在推广这个技术了。
第五,实验室建设提高理论研究和指导实践的水平。我们在北京平谷建立了一个实验平台,这个也是国土资源部中国地调局的野外观测基地,另一个就是在张家湾现在通州的副中心,在这里面也建了一个地面沉降观测基地地下水的观测基地,结合浅层低温能的实践,在这里面建立了一个系统,热泵技术的应用能够和地下水变化的情况,以及地面沉降变化的情况,如果两者可以有机的结合起来,这个也是全国第一个把这三种方式结合到一起的这么一个实验站。
第六,在浅层低温能关键技术方面取得了突破。当然了对于这个地埋管,岩土体的换热,埋管的方式,换热的能力,低温厂的变化以及对地下水环境的监测等等这些问题都进行了研究,并且取得了相应的成果,这个是我们获奖的情况。
第七,主持或者是参与规范规划和政策的制定,规范的标准就是国家标准,地源热泵系统技术规范,部里面的行业标准,浅层标准穿插规划。2015年,中心起草了两个北京的地方标准,一个是北京市地埋管地源热泵系统的规范,还有一个是再生水的规范,主持起草了省级浅层低温能评价的要求。行业的规划就是刚才讲到的北京的新能源可再生能源的规划,另外一个北京市潜能低温能资源开发利用的规划,还有再生水热能的规划。另外一个就是政策的制定,中心参与起草了2013年12月底北京市六个委办局联合发布的关于北京市进一步促进地热能开发和热泵系统的实施意见,这个政策的力度非常大。
比如,北京软件园,很多人担心就是说大型的这些项目可能会造成一系列的地质环境的不可逆的变化,那我们这个项目运行了十多年了,在这个里面做了全面的监测,这个监测数据都有,没有出现大家担心的地下温度厂不可逆的变化,也没有对地下水造成一些恶劣的影响,成为浅层低温利用的一个范例,很多暖通的专家都对这个项目给予很高的评价,也获得国家能源局的科技进步奖。
还有污水源的拓展,城市污水利用是新方向。在北京的做了调查评价,利用清河污水处理厂处理过的再生水,很成功。由此,复制到了上海世博会。另外一个考虑到城市建设,北京寸土寸金,没有很多地方解决地埋管,我们有力的突破,我们也有相关的专利技术。比如在当代万博城这个项目,第一个亮点是解决了土壤换热气穿底板的问题,这个也是在2007年美国时代周刊评为全球十大建筑奇迹之一。
我再简单介绍一下自己的一些认识,在这里可能有一些不足。
第一个就是技术革新要驱动未来发展,一就是想大型项目的应用模式可能会不再会是一种单一的模式,去年给北京做了一个地热浅层低温能再生能的综合规划,提出了在各个地方可以把这相关的热能都能够结合起来,像油田可以把其他方面的余热都可以把他综合起来来考虑,这样的话可能能够解决有些地方。比如说占地不足,单用浅层低温能不能解决的问题,那通过这种优化可以把各种能源组合起来,那这种复合系统应该是未来大型的建筑小区或者是开发区或者是其他多功能区的这种发展的方向。
以北京市城市副中心为例,这个是现在在做的,给城市副中心的核心区大概现在一期100多万平米,主要是以咱们浅层低温能热泵技术为主,深层地热为辅再加上其他的能源调风来解决清洁能源利用和可再生能源利用率的问题,这个要争取在整个北京的城市副中心,就整个通州区,那要力争整体的可再生能源利用的比例达到了15%以上,力争20%以上。
另外一个就是局部的小型建设的这种模式,尤其京津冀地区是一个瓶颈,那怎么解决,针对这些应该说咱们浅层低温能包括咱们的深部地热,应该能够发挥更大的作用,但是因为现在可能有一系列的各种问题。希望大家的不管是厂家,还是咱们的施工单位,能够在未来的这些方向有更好的解决办法和突破。
第三个就是因地制宜综合能源的开发利用。包括地热这种浅层低温能再加上再生水等等,还有未来的发展方向。就像我们现在城市副中心也有余热,那把他们综合的结合起来,那有效的发挥各种能源配比的优势,让他更经济更合理,这样的话应该是我们未来总体能源发展的一个相结合的一个模式吧。
这些也有具体的案例,像天津工业大学这个就是有地源热泵还有太阳能还有燃气锅炉调风,这个既有地下水的热泵也有地埋管的,也有燃气锅炉调风。
第四个方面就是完善服务和管理。也是希望咱们在座的大家一起可以给政府部门提供更好的一些意见建议,怎么样能够适应这些发展。比如说只取热我不取水,百分之百可以实现回灌怎么设置这种矿权,是不是可以给一些优惠的政策。另外一个就是干热型的地热资源,干热岩150度以上。
另外一个就是政策引导市场的发展,一方面要制定好规划,另一方面就是确确实实政策的补贴,资金要及时到位,还有引导社会投资的多种模式,现在大家听到最多的就是PPP,就是政府如何引导,社会资金如何进入,怎么样让他跟咱们的相关优势技术很好的结合起来,为节能减排,为解决当前的这种雾霾的大气污染环境能够做出更大的贡献。
好,谢谢大家。