地?zé)豳Y源的開發(fā)利用及可持續(xù)發(fā)展

地?zé)豳Y源的開發(fā)利用及可持續(xù)發(fā)展摘要：在當(dāng)今社會(huì)，地?zé)豳Y源的開發(fā)利用已成為能源工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。它是解決當(dāng)前大氣污染問題、實(shí)現(xiàn)藍(lán)天的有效手段。這也是創(chuàng)建綠色、低碳、經(jīng)濟(jì)、集約型生態(tài)文明社會(huì)的有效途徑。關(guān)鍵詞：地?zé)豳Y源；開發(fā)利用；可持續(xù)發(fā)展刖言我國對于可持續(xù)發(fā)展能源一向十分地重視，地?zé)崮茏鳛槲覀兎奖憧扇【G色環(huán)保又不造成污染，同時(shí)又是可再生的能源，對我們來說就是近在咫尺、唾手可得一座寶藏。但是，根據(jù)我國目前的技術(shù)條件，我們卻不能完美的運(yùn)用和擁有這座“寶藏”，以下將根據(jù)幾點(diǎn)，來說明我國取得“寶藏〃的程度，和應(yīng)用“寶藏”的程度，同時(shí)提出對利用“寶藏〃的寶貴“鑰匙〃。1地?zé)豳Y源的類別與概念簡述在定義上的地?zé)豳Y源，主要指的是地底巖石熱能和地?zé)崃黧w中的熱能以及其伴生的可用物質(zhì)。如果將其按照不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類，得到的地?zé)崮艿姆诸惤Y(jié)果也不盡相同，如果按照地?zé)崮艿膬?chǔ)存狀態(tài)分類，地?zé)豳Y源則可以分為水熱型地?zé)崮?、干熱巖地?zé)崮苄秃偷貕盒偷責(zé)崮?；如果按照溫度高低的不同進(jìn)行分類，地?zé)豳Y源則可以分為低溫地?zé)崮埽囟鹊陀?0°C）、中溫地?zé)崮埽囟仍?0~150°C之間）和高溫地?zé)崮埽囟雀哂?50C）；如果按照地?zé)釁^(qū)以及地?zé)崽镄纬梢氐牟煌M(jìn)行分類，地?zé)豳Y源則可以分為沉降地型、隆起斷裂型和巖漿盆型。不同類型的地?zé)崮芴峁┑哪芰慷嗌俨煌?，獲取地?zé)崮艿姆绞揭膊煌?地?zé)豳Y源綜合開發(fā)利用的方式地?zé)豳Y源的開發(fā)利用可分為發(fā)電和直接利用兩個(gè)方面。2.1地下水地源熱泵系統(tǒng)地下水地源熱泵系統(tǒng)包括熱源端、熱泵設(shè)備以及用戶端三個(gè)部分。其中，熱源端大都由抽水水井和回灌水井兩個(gè)部分組成，通過抽水泵的作用將水井中的水抽出，而后根據(jù)實(shí)際需求經(jīng)過熱泵裝置對溫度進(jìn)行調(diào)整后通過運(yùn)輸裝置將其輸送到用戶端，在達(dá)到預(yù)期的供暖或制冷效果的同時(shí)將作用后的地下水回灌到井中，確保地下水資源總量不發(fā)生明顯改變，保證各儲(chǔ)水層的相對穩(wěn)定，在保護(hù)地下水環(huán)境的同時(shí)達(dá)到預(yù)期的供熱制冷效果。在地下水地源熱泵運(yùn)行環(huán)節(jié)，通常是通過地下水回轉(zhuǎn)的方式針對淺表地下水的能源進(jìn)行采集，但是根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，由于地下水的成分比較復(fù)雜，容易對管道產(chǎn)生一定的損傷，所以在這一環(huán)節(jié)應(yīng)針對地下水的運(yùn)行模塊添加一定的防腐蝕措施，確保不會(huì)對后續(xù)的運(yùn)行造成影響，同時(shí)達(dá)到預(yù)期的資源利用效果。2.2地表水地源熱泵系統(tǒng)地表水地源熱泵系統(tǒng)是將地表水用作熱泵的低溫?zé)嵩?，通過布置在水底的閉合換熱系統(tǒng)進(jìn)行冷熱交換。此種系統(tǒng)適合于中小制冷供暖面積、臨近水邊的建筑物。利用池水或湖水下穩(wěn)定的溫度和顯著的散熱性，不需鉆井挖溝，初期投資最小，但需要建筑物周圍有較深、較大的河流或水域。這一系統(tǒng)可以劃分為打開式的地表水地源熱泵系統(tǒng)和封閉式的地表水地源熱泵系統(tǒng)兩種模式。前者與上述地下水地源熱泵系統(tǒng)相近，而封閉式的地表水熱泵系統(tǒng)則相對更加類似于地埋管式的地源熱泵系統(tǒng)。2.3地埋管地源熱泵系統(tǒng)這種熱泵的結(jié)構(gòu)組成大多數(shù)情況下與封閉式的地表水地源熱泵系統(tǒng)類似，區(qū)別僅僅體現(xiàn)在水源汲取方式上。地埋管熱泵系統(tǒng)通常都是通過一個(gè)相對封閉的系統(tǒng)將水源從地下抽取出來，避免水源與外界的物質(zhì)相接觸，降低其在傳輸過程中的能源損耗，最大程度上提升其熱交換的比例。相對于打開式的地表水地源熱泵系統(tǒng)，該系統(tǒng)減少了水源與外界環(huán)境之間的接觸，具備較好的封閉效果，能夠更加獨(dú)立地保障水源系統(tǒng)的運(yùn)行，降低能源采集環(huán)節(jié)對外界環(huán)境的影響，同時(shí)帶來更大的能源效益。這種地源熱泵系統(tǒng)可以分為豎直埋設(shè)的地源熱泵系統(tǒng)和水平埋設(shè)的地源熱泵系統(tǒng)兩種，人們應(yīng)根據(jù)不同施工現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行選擇，從而獲得更好的效果，提升地表熱源的利用率。值得注意的是，在地埋管操作環(huán)節(jié)，管線埋設(shè)不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致地溫異常，對施工區(qū)域造成負(fù)面影響，引發(fā)一系列環(huán)境問題。3地?zé)豳Y源綜合開發(fā)利用的問題目前，我國能源結(jié)構(gòu)中，地?zé)崮苷急热匀惠^小，在發(fā)電、供暖等方面還有很大的發(fā)展空間。地?zé)豳Y源的開發(fā)利用不僅需要國家政策的支持，還需要專業(yè)的地勘隊(duì)伍、先進(jìn)的開發(fā)技術(shù)等［7］。近年來，我國結(jié)合自身實(shí)際情況，探索出一系列地?zé)豳Y源綜合開發(fā)利用模式，但是實(shí)際開發(fā)環(huán)節(jié)仍舊存在明顯的問題。例如，地?zé)豳Y源開發(fā)利用現(xiàn)階段大都采用復(fù)制的方式，將以往成功案例套用于新的施工項(xiàng)目上。這樣雖然能夠基本達(dá)到預(yù)期的施工效果，但是人們忽視了不同區(qū)域的實(shí)際地質(zhì)情況，很容易造成熱能儲(chǔ)量不夠、水溫不達(dá)標(biāo)等問題，影響地源熱泵系統(tǒng)的構(gòu)建。對此，應(yīng)盡快梳理相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，以更好地滿足后續(xù)的建設(shè)需求。在地源熱泵系統(tǒng)的使用過程中，人們應(yīng)重視其與開發(fā)總量的適配，使冬季的取熱量與夏季的熱量儲(chǔ)備相近，最大程度上確保熱泵系統(tǒng)能夠循環(huán)應(yīng)用，避免因熱泵系統(tǒng)的建設(shè)影響施工區(qū)域的生態(tài)環(huán)境。地?zé)豳Y源作為一種儲(chǔ)量大、分布廣的可再生能源，可以為我國未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供能源保障，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。近年來，常規(guī)能源問題不斷顯現(xiàn)，環(huán)境問題也越來越突出，如溫室效應(yīng)、霧霾頻發(fā)等，倡導(dǎo)綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展的呼聲日趨高漲。我國越來越重視地?zé)崮艿拈_發(fā)利用，相繼出臺(tái)了很多扶持政策，因此地?zé)豳Y源的開發(fā)利用具有較好的發(fā)展前景。4未來發(fā)展展望在當(dāng)今時(shí)代綠色環(huán)保的主題下，對中國調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、防治環(huán)境污染有著重要意義的地?zé)豳Y源具有巨大的市場空間和發(fā)展?jié)摿?，與風(fēng)能、太陽能等其他清潔能源相比具有不可替代的優(yōu)勢。當(dāng)前我國淺層地?zé)豳Y源供暖制冷的熱泵技術(shù)基本成熟，適用范圍廣且經(jīng)濟(jì)成本低，供暖利用全球第一。但在大力宣傳及推廣應(yīng)用的同時(shí)，應(yīng)該加強(qiáng)對回灌技術(shù)和適宜性評(píng)價(jià)方法的研究，完善資源規(guī)劃和監(jiān)管模式，使淺層地?zé)豳Y源的開發(fā)利用更加科學(xué)合理。中低溫水熱型地?zé)豳Y源以供暖、洗浴療養(yǎng)和種植養(yǎng)殖等直接利用為主，方式簡單，經(jīng)濟(jì)性好，特別是含有對人體有益的礦物質(zhì)和微量元素，可以更多地提倡發(fā)展地?zé)崧糜委燄B(yǎng)事業(yè)。在開發(fā)使用工程中，需要加強(qiáng)尾水回灌技術(shù)研究，維持可持續(xù)發(fā)展。儲(chǔ)量豐富的高溫水熱型資源和十熱巖品質(zhì)高，發(fā)電潛力巨大，是未來地?zé)豳Y源發(fā)展的亮點(diǎn)領(lǐng)域。但目前干熱巖發(fā)電還處在試驗(yàn)探索期，在攻克關(guān)鍵技術(shù)的同時(shí)，應(yīng)該與國外發(fā)達(dá)國家積極合作，借鑒其先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)?？偟膩碚f，我國很多核心技術(shù)與國外相比相差甚遠(yuǎn)，如物探、地質(zhì)勘探設(shè)備和發(fā)電設(shè)備等大多引用國外的品牌?；A(chǔ)研究相對落后于世界領(lǐng)先水平，干熱巖發(fā)電還處在現(xiàn)場試驗(yàn)階段，仍需要投入大量的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)支持。因此，亟需加強(qiáng)對核心技術(shù)的攻克研究，形成適合中國特色的技術(shù)系列，從而加快我國地?zé)豳Y源開發(fā)利用進(jìn)程。此外，地?zé)崛瞬排囵B(yǎng)欠缺。開設(shè)地?zé)嵯嚓P(guān)專業(yè)的高校較少，導(dǎo)致人才奇缺。目前大部分地?zé)崛瞬艁碜杂谟蜌忾_發(fā)系統(tǒng)。因此，國家應(yīng)重視地?zé)釋I(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)。結(jié)束語地?zé)豳Y源的開發(fā)利用是我國能源可持續(xù)發(fā)展利用的重要內(nèi)容之一，但是我國對地?zé)豳Y源開發(fā)利用程度還較低，所以，國家必須對現(xiàn)有的地?zé)?/p>