当前位置:主页 > 社科论文 > 生态环境论文 >

河南省浅层地热能利用潜力及其环境效益分析

发布时间:2018-09-08 10:21
【摘要】:浅层地热能是指蕴藏在地表以下200米以内,温度低于25℃的热能,可通过地源热泵技术提取利用,是一种清洁的可再生能源,具有分布广,储量大,易开采的特点。地源热泵作为高效节能的暖通空调技术在我国已经被广泛应用。随着国家继续推进能源供应体系深化改革,以及首次制定发布地热能开发利用“十三五”规划,地源热泵将进入又一轮快速发展阶段。如何科学合理的开发利用浅层地热能是保障资源可持续利用的首要任务。河南省正处于经济快速发展时期,随着城市建设速度加快和居民生活品质的提高,建筑能源消费呈逐年刚性增长的趋势。夏季空调制冷和冬季集中供暖在建筑能源消费中所占比例较大,通过地源热泵技术利用浅层地热能实现室内制冷和供暖,可以有效缓解建筑能源供应压力,降低常规能源消耗,同时减少污染物排放。本文研究了河南省城市浅层地热能的资源条件现状,包括河南省浅层地热能特征和城市浅层地热能适宜性分区评价情况;其次,整理总结了较为全面的地源热泵系统性能测试方法和应用工程评价方法,本研究结合实际案例进行数据收集与分析,与传统常规制冷供热方案进行对比,评价地源热泵系统应用案例项目的节能效益、环境效益和经济效益;最后,对河南省浅层地热能利用现状进行总结分析,阐述目前存在的问题,展望行业未来发展趋势,并通过情景分析法研究了“十三五”期间河南省浅层地热能利用潜力。研究结果表明,河南省浅层地热能资源条件较为丰富,地下水源热泵系统应用适宜区主要分布在河南省中西部地区的黄淮海平原、山前倾斜平原、盆地和支流河谷地带;地埋管热泵系统应用适宜区主要分布在河南省中东部地区的冲积、冲洪积平原。河南省某地源热泵案例项目评价结果为:该系统夏季工况热泵机组制冷能效比EER为5.51,系统制冷能效比EER为3.37,系统能效为3级;冬季工况热泵机组制热性能系数COP为5.1,制热性能系数COP为3.47,系统能效为2级;每年常规能源替代量为133.75吨标准煤,每年可减少排放CO2 330.36吨,SO2 2.68吨,粉尘1.34吨,与常规供冷供热方案相比,每年可节约成本89.69万元,整体运行效果良好。基于情景分析结果,以目前建筑能耗强度和浅层地热能利用普及率的发展速度,2020年河南省建筑能耗总量约为7420万吨标准煤,浅层地热能利用面积约为6900万平方米。亟需政府强化可再生能源建筑应用的政策强度,进一步推广应用浅层地热能。本文的研究内容有助于为河南省浅层地热能的开发利用和地源热泵系统应用综合评价提供参考依据,便于政策制定者、行业管理者和市场从业者了解掌握河南省浅层地热能利用和发展现状,从而科学合理可持续地开发利用浅层地热能。
[Abstract]:Shallow geothermal energy is a kind of clean renewable energy which can be extracted and utilized by ground source heat pump (GSHP) technology. It is a kind of clean renewable energy with the characteristics of wide distribution, large reserves and easy exploitation. Ground source heat pump (GSHP) has been widely used in China as a high-efficiency energy-saving HVAC technology. With the further reform of the energy supply system and the promulgation of the 13th Five-Year Plan for the Development and Utilization of Geothermal Energy for the first time, the ground-source heat pump will enter another round of rapid development stage. How to develop and utilize shallow geothermal energy scientifically and reasonably is the primary task to ensure the sustainable utilization of resources. Henan Province is in the period of rapid economic development. With the acceleration of urban construction and the improvement of residents' quality of life, the energy consumption of construction is increasing rigidly year by year. Air conditioning in summer and central heating in winter account for a large proportion of building energy consumption. Using shallow geothermal energy to realize indoor refrigeration and heating through ground source heat pump technology can effectively alleviate the pressure of building energy supply and reduce the consumption of conventional energy. At the same time reduce the emission of pollutants. This paper studies the resource conditions of urban shallow geothermal energy in Henan Province, including the characteristics of shallow geothermal energy in Henan Province and the evaluation of the suitability of urban shallow geothermal energy. Secondly, The comprehensive performance test method and application engineering evaluation method of ground-source heat pump system are summarized. The data collection and analysis are combined with actual cases, and compared with the conventional refrigeration and heating scheme. To evaluate the energy saving benefit, environmental benefit and economic benefit of the application case of ground-source heat pump system; finally, summarize and analyze the current situation of shallow geothermal energy utilization in Henan Province, expound the existing problems, and prospect the future development trend of the industry. The utilization potential of shallow geothermal energy in Henan Province during the 13th Five-Year Plan period was studied by scenario analysis. The results show that the shallow geothermal energy resources are abundant in Henan Province, and the suitable area of groundwater source heat pump system is mainly distributed in the Huang-Huai Hai Plain, the Piedmont inclined Plain, the Basin and the tributaries Valley in the central and western part of Henan Province. The groundwater pipe heat pump system is mainly distributed in the alluvial and alluvial plain in the middle and eastern part of Henan Province. The evaluation results of a ground source heat pump project in Henan Province are as follows: the refrigeration energy efficiency ratio (EER) is 5.51, the refrigeration energy efficiency ratio (EER) is 3.37, and the system energy efficiency is grade 3; The heating performance coefficient (COP), heating performance coefficient (COP) and system energy efficiency of heat pump units under winter conditions are 5.1, 3.47 and 2 respectively, and the annual conventional energy replacement capacity of 133.75 tons of standard coal can reduce the annual emission of CO2 330.36 tons of so _ 2 2.68 tons and dust of 1.34 tons. Compared with the conventional cooling and heating scheme, the annual cost can be saved by 896900 yuan, and the overall operation effect is good. Based on the result of scenario analysis, the total building energy consumption of Henan Province in 2020 is about 74.2 million tons of standard coal, and the area of shallow geothermal energy utilization is about 69 million square meters, according to the current development speed of building energy consumption intensity and shallow geothermal energy utilization rate. It is urgent for the government to strengthen the policy intensity of renewable energy construction and further promote the application of shallow geothermal energy. The research content of this paper is helpful for the development and utilization of shallow geothermal energy in Henan Province and the comprehensive evaluation of the application of ground-source heat pump system, which is convenient for policy makers. Industry managers and market practitioners understand and grasp the current situation of utilization and development of shallow geothermal energy in Henan Province, so as to develop and utilize shallow geothermal energy scientifically, reasonably and sustainably.
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P314;X24

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王贵玲;蔺文静;韩玉英;范琦;张薇;;浅层地热能研究现状及亟待开展的工作[J];工程建设与设计;2007年11期

2 ;《北京市浅层地热能调查评价工作方案》通过评审[J];城市地质;2009年01期

3 ;我国浅层地热能利用趋热[J];城市地质;2009年01期

4 卫万顺;李宁波;冉伟彦;杨俊伟;;浅层地热能开发利用若干问题的思考[J];资源导刊;2009年05期

5 王泽锋;刘长宪;肖建红;;浅谈湖北省浅层地热能开发管理与环境保护[J];资源环境与工程;2009年04期

6 贺娇;;浅层地热能开发前景广阔[J];资源导刊;2009年11期

7 苏永强;刘忠凯;;河北省衡水市区浅层地热能特征及应用前景分析[J];地质调查与研究;2011年01期

8 陈华文;;在“上海市浅层地热能开发利用研讨会”上的讲话[J];上海国土资源;2011年02期

9 冯经明;;上海如何开发利用浅层地热能[J];上海国土资源;2011年02期

10 洪念明;涂良权;王鑫;胡继华;陈瑾;涂金飞;;许昌市浅层地热能评价[J];水文地质工程地质;2011年05期

相关会议论文 前10条

1 韩再生;;区域浅层地热能调查[A];地温资源与地源热泵技术应用论文集(第三集)[C];2009年

2 张德祯;;河南省浅层地热能开发利用现状、问题及对策[A];地温资源与地源热泵技术应用论文集(第三集)[C];2009年

3 靳宝珍;杨永江;李丹;刘斐;高亮;;天津市浅层地热能研究浅析[A];全国地热(浅层地热能)开发利用现场经验交流会论文集[C];2006年

4 韩再生;;浅层地热能的属性和利用[A];地温资源与地源热泵技术应用论文集(第二集)[C];2008年

5 周洁;;我国浅层地热能开发利用浅析[A];可再生能源开发利用研讨会论文集[C];2008年

6 官煜;黄多成;陈学锋;李永红;;安徽省浅层地热能开发利用[A];中国地热能:成就与展望——李四光倡导中国地热能开发利用40周年纪念大会暨中国地热发展研讨会论文集[C];2010年

7 牛俊强;周衍龙;李嵘;;湖北省浅层地热能开发利用现状及存在的问题[A];中国地热能:成就与展望——李四光倡导中国地热能开发利用40周年纪念大会暨中国地热发展研讨会论文集[C];2010年

8 孙占学;;浅层地热能的开发利用现状及在江西的发展前景[A];中国地热能:成就与展望——李四光倡导中国地热能开发利用40周年纪念大会暨中国地热发展研讨会论文集[C];2010年

9 徐剑斌;杨树彪;;上海市浅层地热能资源及勘察利用方向探讨[A];“华东六省一市地学科技论坛”论文专辑[C];2010年

10 田光辉;程万庆;曾梅香;宋美钰;蔡芸;刘九龙;;天津市浅层地热能开发利用动态监测网建设[A];第十三届中国科协年会第14分会场-地热能开发利用与低碳经济研讨会论文集[C];2011年

相关重要报纸文章 前10条

1 于德福;我首部浅层地热能勘查评价技术规范即将出台[N];中国国土资源报;2007年

2 应勇华;南昌启动浅层地热能调查[N];中国国土资源报;2008年

3 本报记者 李响;浅层地热能的“搬运工”[N];中国国土资源报;2008年

4 应勇华;南昌调查浅层地热能[N];地质勘查导报;2008年

5 记者 孙宇浩 段金平;我国浅层地热能利用趋热[N];中国矿业报;2008年

6 记者 周楚军 段金平;浅层地热能利用技术趋热[N];中国国土资源报;2008年

7 记者 孙宇浩 段金平;浅层地热能开发利用步入规范化轨道[N];中国矿业报;2009年

8 记者 于德福 段金平;大力推进浅层地热能开发利用[N];地质勘查导报;2009年

9 记者 段金平;我国浅层地热能开发步入规范化轨道[N];中国国土资源报;2009年

10 严珊珊;河南:计划3~5年查明浅层地热能分布[N];地质勘查导报;2009年

相关博士学位论文 前1条

1 吴烨;浅层地热能开发的地质环境问题及关键技术研究[D];中国地质大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘洋;河南省浅层地热能利用潜力及其环境效益分析[D];郑州大学;2017年

2 章长松;上海浅层地热能分布规律及开发应用研究[D];天津大学;2009年

3 王涛;宁夏沿黄河经济带重点城市浅层地热能利用适宜性评价研究[D];长安大学;2011年

4 古艳艳;驻马店某地区浅层地热能调查评价[D];中国地质大学(北京);2012年

5 阮强;开封市城区浅层地热能资源评价研究[D];中国地质大学(北京);2011年

6 孙永泉;加格达奇区浅层地热能资源评价[D];吉林大学;2013年

7 陈宇飞;宁夏重点地区地埋管现场热响应试验及浅层地热能资源评价[D];长安大学;2012年

8 唐永香;滨海新区浅层地热能赋存规律及其开发利用对策研究[D];中国地质大学(北京);2014年

9 檀丽丽;河北省平原地区节能建筑中浅层地热能的应用研究[D];成都理工大学;2012年

10 陈海波;天津市浅层地热能地质环境监测研究[D];中国地质大学(北京);2014年



本文编号:2230236

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/2230236.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户e60dc***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com