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北京地区浅层地温能资源评价示范研究

徐光辉  
【摘要】: 本论文依托中国地质调查局下达的“北京浅层地温能资源评价示范”工作项目。项目的总体目标任务是:调查评价北京浅层地温能资源;开展浅层地温能资源量评价示范,为制定《浅层地温能资源调查评价示范》奠定基础。通过示范,为政府推广地源热泵空调系统提供规划依据,促进新能源的利用和发展。本项目工作区范围为北京市平原区,其中以北京市总体规划城区、通州、顺义、亦庄重点发展新城区约1800km2为工作重点区域。其余区域考虑到地域经济不发达,以农田、林业、果园居多,短期内浅层地温能利用情况很少,为非重点工作区域。 本论文回顾了浅层地温能资源开发利用的国内外发展现状。浅层地温能的开发利用在欧美国家起始于上个世纪七十年代,1973年能源危机的推动,使浅层地温能资源的利用形成了一个高潮。目前,欧洲的地源热泵理论和技术均高度发达,这种“一举两得”并且环保的技术在发达国家业已广泛使用。我国浅层地温能资源开发利用近十余年已开始起步,而且发展势头看好。其中尤以北京、沈阳等城市发展速度较快,工程项目规模也较大。至2006年底,北京已建地源热泵工程项目近500个,服务建筑面积800万m2左右。 本论文还总结了浅层地温能资源开发利用中存在的问题。浅层地温能开发利用的相关基础研究工作滞后;地源热泵系统施工质量存在问题;对浅层地温能资源开发利用中可能导致的环境影响缺乏研究;相关的政策、法规、规范还不够健全。 本论文对浅层地温能资源评价方法进行了研究。分定性评价和定量评价。定性评价采取打分的方法,充分考虑到影响浅层地温能资源的诸多因素,分清主次,对浅层地温能资源进行区域划分。定量评价分两种,一是静态储量评价,再一个是可开采量(热承载能力)评价。本文依据现有的水文、物探资料初步对北京平原区重点区域进行了适宜性分区;计算了水源热泵系统适宜区静态储量(每平方公里面积100m深度2.8×10~8kj/h)及可开采量(0.39×10~5kw),计算了地埋管热泵系统适宜区静态储量(2.45-3.58×10~(11)/km2)及可开采量(4.56×10~5kw)。 本论文主要研究成果及创新点如下: 通过多学科(地质、水文地质及暖通空调)综合研究课题提出了一套评价浅层地热资源的方法,包括区域性评价方法(为政府规划服务)和具体工程项目评价方法(为设计部门服务); 首次对北京地区浅层地热能进行初步区划; 首次对北京市平原区重点区域进行了定性及定量评价; 首次对实际地埋管热泵系统勘查工作进行了研究; 此项研究工作在北京乃至全国都属首次,具有一定的开创性、探索性,具有一定的示范性。


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