河南省浅层地热能开发利用现状_问题及对策.pdf

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河南省浅层地热能开发利用现状问题及对策

张德祯

河南省矿业协会地热矿泉水专业委员会

摘要本文概述了河南省浅层地热能赋存的地热地质背景,认为浅层地热能开发较深层地
热能开发具有更大的优势,基本阐明了河南省浅层地热能开发利用现状,指出河南省浅层地
热能开发已步入迅速发展阶段,开发面积已逾加万耐,但还存在函待解决的问题,提出
了对策与建议。
关健词浅层地热开发现状存在问题对策建议

浅层地热能是指蕴藏在地表以下深度一般为范围内的地质体中具有开发
利用价值的热能。浅层地热能是地热资源的一部分,属可再生的新型环保能源,也是一种
特殊矿产资源,利用前景广阔。浅层地热能开发对构建资源节约型和环境友好型社会、保
证国家能源安全、改善我国现有能源结构、促进国家节能减排战略目标的实现具有非常重
要的意义。河南省具备开发浅层地热能的地热地质背景,目前,已步人迅速发展阶段,开
发面积已逾以刃万扩,成绩斐然,但也存在巫待解决问题。

河南省具备开发浅层地热能的地热地质背景

河南省地处中原,是农业大省,也是新兴的工业大省、矿业大省和煤炭资源大省,能
源消费中煤炭占据了过大的比重,环境污染未得到根本遏制,节能减排任务非常繁重,发
展低碳经济势在必行,因而,属可再生的新型环保能源的浅层地热能和地热资源,当然成
为新能源的宠儿,期望借助地源热泵技术大面积开发浅层地热能。
河南省具备开发浅层地热能的地热地质背景,与其说具备开发浅层地热能的地热地质
背景,不如说是具备地源热泵系统应用的地热地质条件。
河南省总面积耐,占全国总面积的,其中,平原区面椰时,
包括黄淮海冲积平原、山前洪冲积倾斜平原和内陆河谷盆地。平原区新生界沉积厚度达千
余米至数千米,浅部土体卵砾石、中细砂、粉砂中储有丰富的浅层地热能而于深部则蕴
藏有较丰富的低温地热资源深层地热能,下同。
河南省平原区广泛分布浅层地下水,浅层地下水资源量达,,川,大部水
温适中巧一℃,富水性中等一较强一极强,山前洪冲积倾斜平原和内陆河谷盆地,
单井出水量一般为的一,部分地区为一姗扩,甚至达到一,

作者简介张德祯,男,教授级高工,长期从事水文地质工程地质勘查评价研究工作一司监。。
有良好的回灌条件,有利于建立有效的抽水一回灌系统,适于应用地下水地源热泵系统
而弱一中等富水区则适于应用地埋管地源热泵系统水质除硬度超标外,基本满足地源热
泵水质要求。优越的浅层水文地质条件,为浅层地热能开发奠定了基础。经初步计算,仅
郑州、开封、新乡、泼阳、许昌、深河、周口、焦作、安阳、洛阳、南阳个城市,浅
层地热能储存资源量就达科、”〔’〕。全省个市县,约有一半以上位居具开发
浅层地热能条件的平原区,地源热泵技术还有很大的推广应用空间,实施浅层地热能开
发,完全能实现绿色供暖制冷的目标。
河南省还广泛分布低温地热资源,热储层主要为新近系明化镇组热储层、馆陶组热储
层、古近系下河街组热储层,仪刃以浅储存的地热水总量为扩,储存
热能总量为“,。其中平原区沉降盆地传导型地热资源可开采热水
量为男、‘,’〕、可利用热能量为价”’〕、热能折合标准煤
、“。低温地热资源多属为温水型一℃、温热水型一℃,少
数为热水型一℃。实践证明,低温地热资源不仅可用于洗浴、医疗、养殖、温
室,而与热泵技术相结合能够更好地发挥开发效益。
综上所述,应特别强调的是,无论浅层地热能或深层地热资源,都需要借重热泵技术
实现合理开发。

河南省浅层地热能开发较深层地热能开发具有更大的优势

借助地源热泵技术开发浅层地热能较深层地热能开发具有更大的优势,其优势在于
资源可持续利用。浅部地热能储层像一个巨大的热能调蓄器,利用热泵系统给
建筑物供暖、空调,冬季从地层中取出热量给建筑物供暖,夏季吸收建筑物的热量释放到
地层中储存,这样,全年中建筑物冬季采暖所需的热量,总体上可与来自地球深部的传导
热量和夏季储存的热量实现平衡,使浅层地热能源能够实现可持续利用。
高效节能。由于地源热泵的热源温度全年一般为一℃,冬季供热时,水体
温度比环境温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。夏季制冷时,水体温
度比环境温度低,冷却效果提高,机组效率也提高。水源热泵的制冷制热系数可达到
以上,与传统的空气源热泵相比,高出左右,其运行费用仅为普通中央空调的
一,与电热锅炉和电热膜供热相比,节约左右的电能。
环保效益显著。水源热泵运行时,需要的仅仅是水源水的热量或冷量,水质不发
生任何变化,也不产生任何污染、不耗水、排烟、不产生灰尘,仅仅消耗少量的电能。使用
水源热泵导致的污染物排放,比空气源热泵减少,比电锅炉减少。虽然地源热泵
也使用制冷剂,但比常规空调减少的冲灌量。地源热泵在工厂内整装密封完好,不会
像分体空调那样安装时易产生泄漏。它是目前减少二氧化碳排放量最大的单项技术之一。