干热岩供热技术的探讨

（陕西四季春清洁热源股份有限公司 西安 710061）

【摘要】干热岩作为一种可再生的新型能源，具有热能大、分布广、开发利用对环境影响小，不受季节等自然条件的影响等优势。而干热岩用于供热在我国还基本属于空白。因此对干热岩供热技术开展研究有着非常现实的意义。在简述干热岩供热技术原理及特点的基础上分析了干热岩供热技术开发利用的社会效益。

【关键词】干热岩供热；节能环保；社会效益

The discussion of hot dry rock heating technology

YU Qun

（Shaan xi Sijichun Clean Enerhy Co.，Ltd.）

Abstract： Hot dry rock as a new type of renewable energy， has the high heat， wide distribution， development and utilization of the environmental impact is small， the season and is not affected by the influence of natural conditions such as advantage. And hot dry rock used for heating also is basically blank in our country. So for hot dry rock heating technology research has very realistic significance. In the hot dry rock heating technology were briefly discussed on the basis of the principle and characteristics of the hot dry rock is analyzed and the key technologies of the development and utilization of heating technology.

Key words： Hot dry rock heating； Energy conservation and environmental protection； Social benefits

0引言

干热岩（HDR），也称增强型地热系统（EGS），埋深数千米，内部不存在流体或仅有少量流体的地下高温岩体。干热岩的温度一般在70度到200度之间，干热岩中的温度一般以水为媒介将干热岩中的高温提取上来，用于采暖供热。

目前，由于打井抽取热水、燃煤锅炉、燃气锅炉等传统供暖方式存在污染环境、浪费资源等弊端。2013年1月，国家能源局、财政部、国土资源部、住房和城乡建设部就联合发布《关于促进地热能开发利用的指导意见》明确提出地热能“十二五”发展目标：到2015年，全国地热供暖面积达到5亿平方米，地热发电装机容量达到100兆瓦，地热能年利用量达到2000万吨标准煤。到2020年，地热能开发利用量达到5000万吨标准煤。国家发展改革委副主任、国家能源局局长吴新雄在2014年2月召开的全国地热能开发利用现场会上，强调积极推广地热能开发利用，鼓励推广利用热泵系统，提高热泵系统在城市供暖和制冷中的普及率，加快推进深层地热能开发利用，建立健全地热能开发利用产业体系，为地热能开发利用提供强有力的产业支撑。从而用清洁生产技术的基本形式来实现循环经济的健康发展。

1 干热岩供热技术的原理

干热岩供热技术是指通过钻机向地下一定深度干热岩层钻孔，在钻孔中安装一种密闭的金属换热器，在内充满换热介质，通过换热器传导将地下深度的热能导出，并通过专用设备系统向地面建筑物供热的技术。 如图1.

2 干热岩供热性能分析

某项目为一住宅楼，建筑面积25000m2，运行一个采暖季。

3 干热岩供热经济效益

（1）计算条件：

1）运行天数：冬天120天。

2）供暖时间为24小时。

3）白天和夜晚的平均电价为0.52元/kw.h（陕西居民用电）。

4）系统运行耗电量：冬季，1142KW。

5）负荷运行天数根据《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005计算。

负荷100%：运行天数×2.3% 负荷50%：运行天数×46.1%

负荷75%：运行天数×41.5% 负荷25%：运行天数×10.1%

由此表可知： 一个采暖季节里总运行费用为约101万元，每平米费用为7.8元，每月每平米费用为1.96元。

目前西安市住宅小区集中供暖收费为每月每平米5.8元。

4干热岩供热环境效益

如果进行规模化推广，在一个采暖季（4个月），以100万平方米建筑为例，与燃煤锅炉相比，采用干热岩供热技术可替代燃煤1.6万吨，减少CO2排放量约4.3万吨，减少SO2排放量约136吨。

5干热岩供热技术优势

干热岩的热能赋存于各种变质岩、花岗岩、花岗闪长岩等，干热岩上一般覆盖有沉积岩或土等隔热层，干热岩主要被用来提取内部的热量。

干热岩存在于地壳浅层的某些构造区，是一种清洁的新能源。全球干热岩蕴藏的热能十分丰富，比蒸汽型、热水型和地压型地热资源大得多，比煤炭、石油、天然气的热能总和还要大。因此，干热岩用于供热技术具有以下几方面的优势。

（1）能源效率高

干热岩供热是利用地下2000米到3000米的岩石的热量，故不同于传统的煤炭及天然气采暖而需通过二次换热，转化为热能量，也不同于土壤源热泵浅层取热，系统能源效率提高15%以上，大幅度降低了煤炭、天然气及电能消耗量。

（2）环境保护

如今，一到冬季采暖季，雾霾已然成为同晴天、雨雪等的常态天气，不仅影响交通安全更严重威胁到人们的身体健康。而干热岩供热技术采暖，没有废气（CO2、SOx、NOx等）排放，也没有其它流体或固体废弃物。干热岩供热技术可以维持对环境最低水平的影响。由于使用干热岩供热技术而摒弃了传统燃煤及燃气的供暖方式，故有效促进环境改善，从源头上解决了雾霾成因之一的粉尘污染，具有极大的社会环境效益。

（3）安全

干热岩供热技术的开发是安全的，没有爆炸危险，更不会引起灾难性事故或伤害性污染。干热岩供热技术室外干热岩换热井通常在项目用地红线内安装若干地下换热器和干热岩机组，不会对建筑本身及地基造成任何影响。

（4）良好的经济性

向地下中、深层取热，增加单孔取热量，扩大供热面积，可减少钻井数，降低开发成本。目前按照一个取热2000米深井可解决1—1.3万平方米建筑的供热计算，其运行成本低于燃煤集中供热的50%，同时地面供暖设备占用空间小，运行灵活，控制简单，维护费用低，使用寿命长。使用干热岩技术供热使整个系统能源效率提高，能源供应成本下降，在不断增长的能源价格体系下更具有良好的经济效益。

6结语

目前，我国正处于高速发展的时期，工业科技的崛起势必导致能源危机和环境污染，鉴于此我国政府在改善能源结构，提高环境质量方面给予高度重视，而干热岩这种清洁无害的新型供热技术无疑是新能源领域的一面绿色旗帜。未来，在政府的极力推广下，我国北方地区的雾霾天气将得到更大、更快得改善。

参考文献

【1】《实用供热空调设计手册》第二版

【2】《通风与空调工程施工及验收规范》GB50243-2002

【3】《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005

【4】《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003

【5】《全国民用建筑工程技术措施/暖通，动力》2009版

推荐访问:供热 探讨 技术 干热岩