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保定顺昌钻井工程有限公司
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pj799com葡京 www.anytodo.com 瑞士是拥有地热装置最多的国家,在地源热泵利用方面位居世界之首。

  瑞士的国土面积相当于两个半北京市大,瑞士经济发达,人均财富值位居世界第一,人均GDP居世界前列,许多跨国公司总部和国际性组织总部都设在瑞士,是很多世界经济发展论坛公认的世界竞争力最强的国家,也是全球最富裕和生活水平最高的国家。

 瑞士位于莱茵河、罗纳河上游,水力资源丰富,能源消耗以水电为主,利用率达到95 %,占发电总量的55 %。瑞士是以工业为国民经济主体的国家,其核能发展也起步较早,1957年就开始进行核能开发,依靠机械工业的深厚根基,建立瑞士联邦核反应堆研究所,探索核能发电之路。截至2010年,瑞士的核电占总发电量的39 %。

 2011年的福岛核泄露事件,让瑞士也开始着手改变能源结构,计划逐渐放弃核能,在2034年关闭国内所有核电站,虽然目前几座核电站依旧在运行中,但是开发新能源势在必行,因为一旦放弃核能,发电总量上将有接近40 %的能源缺口。

 瑞士的可再生能源占发电总量的2 %,太阳能、风能都有一定的发展,但总体来看,都受到一定的地理条件限制。而地热能的开发,为瑞士的能源问题提供了一个可行的解决办法。

  瑞士位于地中海~喜马拉雅地热带,境内有丰富的地热资源。作为世界高速

  发展的国家之一,瑞士也正在向欧盟环保标准靠拢,大幅度减少二氧化碳排放量,而开发地热能这种清洁能源,可谓一举两得。

  瑞士对地热能的开发利用起步较早,尤其是将地热能应用于供暖方面。2007年,瑞士的圣加仑市议会通过并采纳了“能源理念2050”计划,这是一项促进可再生能源开发利用的规划,这项计划中提到,到2050年,圣加仑市的地热供暖将普及到全市的居民住宅和办公楼。

  在2008年,瑞士政府投资一百五十万瑞郎(折合人民币900万元),用于地热开发研究,占瑞士可再生能源开发研究总款项的12 %。同时,瑞士的各个高校纷纷开设地热专业,并招收硕士与博士,进行地热科学技术的研究突破,培养地热学专业高级人才。

 到了2010年,瑞士的新建筑中,采用地热供暖的达到30 %,广泛地利用地下五十米到三百米的浅层地热能,通过地源热泵设备,将地热资源应用于供暖,使当时的瑞士成为了拥有地热装置最多的国家,在地源热泵利用方面位居世界之首。

 瑞士政府鼓励投资开发地热资源,在圣加伦、苏黎世、日内瓦等市,地区政府纷纷出台开发地热计划。 截至2010年,瑞士共有五座地热发电站,以圣加仑市为例,地热钻井到四千米深度,出水温度为150 ℃到170 ℃,属于高压热水资源,因此该地地热发电站采用水热法,该地热发电站预计年发电六百万千瓦时到八百万千瓦时。这一地热电站始建于2010年11月,预计今明两年建成并投入运营,除了进行发电以外,还可以为该市的建筑提供区域供暖,节省大量取暖费用。

  2011年,瑞士全国已有五万多个地热利用装置,采用高温地下水形式或蒸汽形式,每年发电量达到二百九十五亿千瓦时。瑞士巴塞尔市的地热供暖,利用高压将地表水注入地下五千米处,再将热量带到地面,为市内的居民住宅提供集中供暖。

 目前瑞士政府正在大力开发地热资源,并将地热开发与其他能源如水力等可再生能源等进行综合利用,争取使地热发电提升到总供电量的3 % ~ 4 %,圣加仑市还计划在近几年实现能源的无碳化,将地热能源比例提升到50 % ,而苏黎世市也拟定地热发电计划,并在公立医院使用地热电能,日内瓦市预计在2020年将地热发电比例提升到20 % 。

阅读量:    2017-10-10 10:24:14

地热发电资源勘查方法

  地热勘查工作应遵循科学原则,基本工作流程包括:基础地质资料调研、野地热地质调查、地球化学调查、地球物理勘查、专项水文地质调查、地热钻井等。

  地热勘查技术发展

  一般来说,对于某个地区地热的探查都要综合用到几种方法以互相印证,才能确定地热状况,比如Tsokas和Hansen等人在对南大西洋的上升岛的地热勘察中,综合使用了地质化学、航磁方法、电阻率方法、地震活动法等方法进行研究。

  遥感技术的应用

  随着热红外遥感卫星技术的发展,热红外通道的增加、波段宽度的减小,图像处理技术如多源信息融合技术的发展,遥感信息模型的建立,有可能通过反演建立地表温度与遥感数据之间的定量关系。

  高温井钻井安全控制技术

  对于高温井钻井,国内外应用较成功的是采用泡沫钻井液体系,防止循环流体过热导致液体汽化。该技术每采用清水钻进一段时间后,就打入一段泡沫,解决岩屑携带问题。如果温度超过设定的警戒值,则立即关井,从环空与钻具内同时入清水冷却。

  抗高温固井水泥浆技术

  在稠油开发中已应用成功的加砂水泥可以大幅度提高水泥石的抗温能力,适应稠油热采井采用过热蒸汽进行吞吐开采的要求,但仍需采用以下技术:

  采用加砂(硅粉)水泥、紧密堆集水泥浆技术可以提高水泥石抗温能力;采用抗高温缓凝剂控制高温情况下水泥浆凝固时间。

  井眼轨道监测与控制技术

  对于钻定向井与水平井来说,采用单点测斜是唯一可用的测斜方式。采用单次测量取代连续测量,可以解决井眼轨迹测量与控制问题;采用自浮式单点测斜方式,开泵将测斜仪器送到井底,并保持循环到测斜结束后停泵,可让测斜仪上浮。

阅读量:    2017-10-09 11:20:01

    4月1日,中共中央、国务院决定设立河北雄安新区的消息发布,世人瞩目。根据规划,雄安新区要建设成为绿色生态宜居新城区。记者近日在保定市雄县采访时了解到,当地实施地热代煤供暖已有7年多,相当于减少标准煤用量近百万吨,这座小城已成为“无烟城”,为新区清洁取暖蹚出了一条新路。

 

雄县建成区已淘汰燃煤锅炉,利用地热集中供暖

雄县县城建成区有19平方公里,居民不足10万。过去,县城像北方很多城市一样,冬季取暖主要靠烧煤。采暖季节,一些锅炉的烟囱吐出滚滚浓烟,到处灰蒙蒙的。

其实,这座小城的地下就藏着一座天然的“大锅炉”——地热。雄县有“中国温泉之乡”的称号,位于牛驼镇地热田,全县约六成面积蕴藏地热资源,地热水储量821亿立方米,地热出水温度最低也有55摄氏度,可以替代66.3亿吨标准煤。

早在2003年,雄县县城一些小区就开始用地热取暖。当时县城仅有3个小区靠地热供暖,比较零散。2009年,雄县引进一家国企,组建河北绿源公司,地热代煤供暖开始全面升级换代。近年来,绿源公司先后收购了18眼地热井,新打50眼。县城地热集中供暖每年增加几十万平方米,目前,绿源公司在雄县的地热供暖能力达477万平方米。

世纪城小区较早实现了地热供暖。刘女士家装的是地暖,冬季室内有20℃左右。“有时还觉得热,要把地暖关小一点。”

绿源公司运营主管王洪亮说,地热供暖可以保证居民家里达到18℃以上,每平方米仅收16元,燃煤锅炉取暖每平方米收20多元,用电、天然气取暖,成本则更高。

不尽地热滚滚来。2014年2月,国家能源局在雄县召开全国地热能开发利用现场会,推广地热代煤取暖的“雄县模式”,认为“雄县模式”技术上成熟、经济上可行。2016年3月,京津冀协同发展专家咨询委员会组长、中国工程院主席团名誉主席徐匡迪等专家、学者,考察了雄县地热资源,关注地热的开发利用。如今,小城建成区已淘汰燃煤锅炉,地热集中供暖,每年可替代标煤12万吨,县城基本实现二氧化碳、二氧化硫和粉尘“零排放”。

“地热下乡”使村民节约了能源,降低了费用

雄县北沙乡沙辛庄村老百姓祖祖辈辈烧“大渣儿”,他们做梦也想不到,有一天会用地热取暖,享受“市民待遇”。

雄县是禁煤区,清洁取暖势在必行。一些村子采取了以气代煤等方式,沙辛庄村则把目光投向了地下。该村北边有一处住宅小区,开发商在村子附近打了两眼地热井,地热供暖,一些村民看后很好奇,也羡慕。“俺们村下面就有地热,为啥不用呢?”沙辛庄村村支书马武山向上级提出,希望以地热代煤取暖,这个想法也得到了县里支持。

于是,绿源公司转战农村,探索“地热下乡”。去年10月,绿源公司开始进村铺设主管道,两个多月后全部完工。进入采暖期后,除了少数住在村子外围的农户,全村有320多户用上了地热集中供暖。

沙辛庄村地热集中供暖工程实行政府补贴、商业化运营。马武山说,地热引到村民家里,有的需要换管道,一般花费500元左右。不过取暖费用降低了,一年就能赚回来。有的直接连上旧管道,也能用,不用另外花钱。

老马和村民反复算过账:按平均每户三间屋子80平方米来算,过去村民烧煤取暖,一年少说也要2000多元。用上地热,只要1200多元。

沙辛庄希望学校有6间屋子,共300平方米,校长司德清表示,过去烧煤,需要一个兼职锅炉工,开工资不说,一年买煤要花9000多元。用上地热后,只需要4800元。

村民马笑野80多岁,他家的堂屋和卧室装了地热暖气。记者一进堂屋就看到,靠墙的小煤炉上堆满杂物,显然已经“退休”。老人说:过去冬天烧煤,一天要加三四次煤,还要倒煤渣。到了后半夜就不暖和,还怕火灭。用了地热暖气,屋里早晚都暖烘烘的,很稳定,也干净多了。“还便宜啊!过去一冬烧煤要1000多元,去年地热费只交了400多元。”

资源很有限,前期投资大,“雄县模式”能否复制?

为了铁腕治污,去年11月,河北将靠近京津的保定、廊坊18个县市区划为“禁煤区”,其余县市区也将逐步淘汰燃煤锅炉,清洁取暖需求空间很大。地热代煤的“雄县模式”,能走出雄县、大范围推广吗?

据地质勘探,牛驼镇地热田位于河北安新—雄县—固安—永清一带,都在禁煤区一带,大部分区域位于雄安新区。牛驼镇地热田有很多天然优势:地热水储量丰富,埋藏较浅,出水温度较高。

“只要有资源,技术不成问题。”王洪亮说,“我们采用冰岛的技术,采灌结合,没有热水污染,也不影响地下水位。根据外界气温变化,自动控制供暖温度,比较稳定。”早期雄县对地热水是用后直接排到地表,形成水塘或人工湖,即直采直排。冬天外界气温很低,热水温度高,对水中的微生物、附近的植物都有害,这就是热水污染。采灌结合就解决了这个问题,用后回灌地下,一来补充地下水,二来不会破坏植物。

绿源公司技术总监孙彩霞曾在冰岛留学,主修地热能源利用工程专业。她说,冰岛开发利用地热资源已有100多年,理念先进,技术成熟。借助这些先进技术,可以提高地热利用效率,降低运营成本,实现地热的可持续开发。

经过多年探索,“雄县模式”趋于成熟,实行“四统一”的政策措施:统一政策,政府统一制定地热勘探、开发、运行和收费优惠等政策;统一管理,县里成立地热管理办公室,统一管理地热综合利用;统一规划,编制地热发展专项规划,纳入城市建设和经济发展总体规划之中;统一开发,由一家公司整体开发,避免小散乱。

记者走访县城世纪城等小区时看到,地热管网就像水、电、气一样,是必须配建的取暖公用设施。

目前,绿源公司已经走出雄县,在河北容城、辛集、霸州等15个县市区实施地热代煤,总供暖面积达1600万平方米。下一步,他们将继续向地热资源富集的城市拓展,向农村延伸。

不过,地热代煤取暖也有“软肋”。最大的障碍就是资源局限。雄县北沙乡全乡禁煤,但只有沙辛庄村等少数村子是“近水楼台”,可以利用地热。农村比较分散,别的村子如果用地热取暖,就要铺设管道,长途引水,代价很高。

“前期投资太大,成本回收很慢,一般企业承受不了。”绿源公司一位负责人说,就沙辛庄村来说,村子有现成地热井可以利用,工程主要在铺设主管道,投入共1000多万元。要是打地热井,投入会更多,在取暖费不能完全市场化的情况下,恐怕20年也收不回成本。

有关专家认为,雄安新区要建设绿色生态宜居新城区,实现绿色低碳发展,必然大量使用清洁能源。雄县、安新地热资源丰富,新区周边的固安、永清等地也有地热资源,开发利用前景广阔。

阅读量:    2017-10-09 09:29:00

   我们平常所说的地热,是指地核内高温熔融体和放射性元素衰变产生的热能,它透过地幔的高温岩浆传导至距地表更近的地壳,可以抽取和利用。人类利用地热能的历史源远流长,早在古罗马时期,人们就开始通过使用地热水取暖等方式,有意识地利用地热能;在近代,人们利用地热能建造农作物温室、加温水塘和烘干谷物。粮农组织的报告提醒人们,即便在当今社会,传统地热技术仍能为世界农业发展贡献力量。

  专家认为,开发地热能的更大意义,还在于有望解决困扰人类的能源紧缺难题。地热能作为石油等不可再生能源的替代,优势明显。每年从地球内部经地表散失的地热能相当于1000亿桶石油的热当量。
  

  我们居住的这个星球拥有丰富的自然资源,地热资源或许是除了水之外,地球送给人类的又一大礼。这座取之不尽、用之不竭的巨大能源宝库,亟待人类开发并高效利用。

  也就是说,只需要13年的地热能储备,就可以提供高于整个地球石油总储量的能源供应。而且,只要保证人类对地热能的取用量小于地球内部的补充量,就可以使地热能在地球未来几十亿年的寿命里持续供给。相关研究显示,地热能的储量比人类至今所利用的所有能源总量还要高出数倍。

  相比开采石油、煤炭等传统能源而言,地热的开采难度仍然较大,这也正是其发展受限的主要原因。目前,对地热能的开发仍局限于地壳浅层,即仅在大陆板块边缘的地壳破裂处、大量地热能传导到较浅的地方才能为人类利用。即便如此,人们也看到了地热能未来的广阔前景。例如位于地壳活动最频繁的大西洋中脊上的冰岛,依靠200多座火山带来的得天独厚的优势,目前已通过地热能解决了超过50%的初级能源供给(如加热、发电等),仅其中的15.9%就可以解决冰岛全国30%的发电需求。这使得冰岛1970年至2000年间共节省了约82亿美元,减少了37%的二氧化碳排放。

阅读量:    2017-10-08 08:49:31

据南方日报今年年初报道称,国家发改委、能源局、国土部联合印发的《地热能开发利用“十三五”规划》以下简称《规划》中看到,“十三五”时期,全国将新增地热能供暖制冷面积11亿平方米;新增地热发电装机容量500MW。到2020年,地热供暖制冷面积累计达到16亿平方米,地热发电装机容量约530MW。2020年,地热能年利用量7000万吨标准煤,地热能供暖年利用量4000万吨标准煤。

  这是我国首次发布地热能相关的全国规划。记者从这份规划看到,国家明确将广东佛山市三水区列为整体推进浅层地热能供暖(制冷)项目建设的重点地区,而将广东省列为中低温地热发电项目建设的重点省区。

  广东是分布密度仅次于西藏和云南的全国第三大地热资源大省,目前已发现的天然地热点数量约占全国1/10。根据广东省地质局最新地热资源评价结果显示,广东地热水可开采量达每年15亿吨左右,其热能相当于460万吨标准煤燃烧所产生的热量。从2013年开始至今年“收官”的第一轮全省地热资源调查评价与区划工作中,该局就发现了33处可用于高温地热发电的地热田,其30年发电潜力达1500兆瓦。

  《规划》初步估算,“十三五”期间,浅层地热能供暖(制冷)可拉动投资约1400亿元,水热型地热能供暖可拉动投资约800亿元,地热发电可拉动投资约400亿元,合计约为2600亿元。此外,地热能开发利用还可带动地热资源勘查评价、钻井、热泵、换热等一系列关键技术和设备制造产业的发展。

  地热资源具有绿色环保、污染小的特点,其开发利用不排放污染物和温室气体,可显著减少化石燃料消耗和化石燃料开采过程中的生态破坏,对自然环境条件改善和生态环境保护具有显著效果。据估算,2020年地热能年利用总量相当于替代化石能源7000万吨标准煤,相应减排二氧化碳1.7亿吨,节能减排效果显著。地热能开发利用可为经济转型和新型城镇化建设增加新的有生力量,同时也可推动地质勘查、建筑、水利、环境、公共设施管理等相关行业的发展,在增加就业、惠及民生方面也具有显著的社会效益。

  《规划》提出,“十三五”时期,将形成较为完善的地热能开发利用管理体系和政策体系,掌握地热产业关键核心技术,形成比较完备的地热能开发利用设备制造、工程建设的标准体系和监测体系。在“十三五”时期,开展干热岩开发试验工作,建设干热岩示范项目。

  《规划》明确了“十三五”地热能开发的重点任务:一是在全国地热资源开发利用现状普查的基础上,查明我国主要水热型地热区田及浅层地热能、干热岩开发区地质条件、热储特征、地热资源的质量和数量,并对其开采技术经济条件做出评价,为合理开发利用提供依据。支持有能力的企业积极参与地热勘探评价并优先获得地热资源特许经营资格,将勘探评价数据统一纳入国家数据管理平台。二是积极推进水热型地热供暖在京津冀鲁豫和生态环境脆弱的青藏高原及毗邻区集中规划,统一开发。三是大力推广浅层地热能利用。四是在西藏、川西等高温地热资源区建设高温地热发电工程;在华北、江苏、福建、广东等地区建设若干中低温地热发电工程。建立、完善扶持地热发电的机制和政策体系。五是加强关键技术研发。六是加强信息监测统计体系建设。七是围绕地热能开发利用产业链、标准规范、人才培养和服务等,完善地热能产业体系。

阅读量:    2017-10-07 09:06:16
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