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“地球充电/热宝”——一种地热开发利用的新途径

害羞的画笔
酷炫的玫瑰
2023-02-01 10:52:21

“地球充电/热宝”——一种地热开发利用的新途径

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2025-06-20 16:59:44

所谓 “地球充电/热宝” (earth charger),是指以地球介质为载体的“地热+”多能互补储/供能系统。该系统可将各种形式的能量储存于地下并按需求取出加以利用,是地热开发利用的一条新途径。地球是一个庞大的热库,有取之不尽、用之不竭的能量,但地热资源分布极不均匀,往往在有需求的地方没有足够的资源,而在没有需求的地方资源又很丰富,存在供需矛盾问题。另外,中国西北、东北、华北地区弃风、弃光现象十分严重,有些地区高达50%以上。据媒体报道,仅2017 年全年弃光、弃风的能量约为三峡水库全年的发电量。如何将这些废弃的能量储存起来并加以充分利用,是摆在地热界以至整个新能源和可再生能源界的大问题。

目前,国际上已经开始注意这一问题并提出“地球电池”(earth battery)的概念。但笔者认为,上述概念不够全面,因为地球不是一个只能取用、不能储存的“电池”,而是一个可反复充电、用电的“电池”。我们认为,将它取名为“地球充电/热宝”更为贴切,也更为通俗易懂。

与传统的储能技术相比,“地球充电/热宝”至少具有以下优点。第一,规模大:一般水箱储热的容量均小于10 5 m 3 ,而“地球充电/热宝”利用地下含水层储热的容量可大于10 6 m 3 。第二,应用广:“地球充电/热宝”不仅可以利用弃风、弃光剩余下来的能量,也可将城市中的废热、余热集中起来加以储存和利用。第三,跨季节:在中国诸如长三角等冬冷夏热的地区,可将夏季酷暑难熬时的多余热量存储于地下含水层中,供冬季严寒时取出来加以利用。第四,成本低:据初步估算,前述水箱储热的成本为40~100 元/kWh,若用“地球充电/热宝”储热,则成本可降至0.1~2 元/kWh,两者相比,后者比前者至少可降低成本20 倍。

结合当前中国的实际情况来看,北方地区清洁供暖是摆在全国地热工作者面前的一个大问题。无论是北京城市副中心、雄安新区,还是京津冀和张家口冬奥会地区,地球充电/热宝都大有用武之地!举例来说,雄安新区所在的雄县地区,自2004 年大规模开采深部震旦系雾迷山组大型岩溶热储的地下热水进行全县供暖以来,水位从2004 年的地下42 m急速下降至2012 年的地下81 m,8年间下降了39 m,平均每年下降近5 m。可以想象,这部分采出的地下热水空间若加以回灌补充,可储存巨大的热水体积,从而增加雄安地区的地热资源潜力。另外,张家口冬奥会所在地,经测算,单靠风力、太阳能光伏发电难以支撑冬奥会期间整个地区的高用能需求,为此,我们建议应将该地区的地热资源加以开发利用,将冬奥会真正办成一届高水平的绿色高 科技 盛会。

最后,对“地热+”概念再加以说明:我们应该将地热这一地球本土(indigenous)的未来能源(future energy)和来自太阳系的其他新能源和可再生能源(诸如太阳能、风能、生物质能、海洋能等)结合起来一并加以开发利用,真正做到“多能互补、一能多用”,才能在实际工作中发挥更大的作用。为方便叙述,我们将“地热+”的内涵概括为两句话,即:天(太阳能)地(地热能)合一、动(风能、海洋能、生物质能)静(地热能)结合。实际上,目前建筑行业大力推广的所谓“近零能耗”建筑和供暖行业中的“区域能源网(站)”等也都是“地热+”概念的延伸或应用。

作者简介: 汪集旸,江苏吴江人,地质/地球物理学家,中国科学院院士,国际欧亚科学院院士。现任中国科学院地质与地球物理研究所研究员。主要研究方向为地热和水文地质等。

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无私的白昼
甜美的铃铛
2025-06-20 16:59:44

一、前景:智能城市建设产业一定会有一席之地。雄安新区在进行实体城市建设的同时,将同步建设一个数字城市,打造虚实结合的共生城市。雄安新区将充分引入和运用大数据、云计算、人工智能等新技术,加强智能基础设施建设,提供全面智能化应用服务。智能出行、智能购物、智能环保等等甚至小编还大胆预测,在雄安很可能会有物流、外卖、网约车的独立智能服务的机会,所以关乎智能城市建设的产业在雄安的发展前景是相当不错的。在雄安,环保科技公司的未来很乐观。

不光是智能城市,雄安新区还要是一座不打折扣的绿色城市,在未来建设中必须走绿色发展之路,重点引进资源集约、劳动高效、生产清洁等高精尖产业集群。在社会服务上,构建绿色便捷公交体系,建设绿色市政基础设施,百分百执行绿色建筑标准和绿色城市指标体系。先污染后治理的老路不会再走,前期的顶层设计已经铺垫,后续的智能环保建设仍在继续。

除了以上两个产业,专致京津冀地区的物流产业,企业服务,创新科技公司等产业也将会有一席之地,还有就是以往当下火热的人工智能产业,新能源汽车产业等等都是有相当大的机会的。最后小编也是祝愿雄安新区能够发展的越来越好,进一步的带动京津冀的协同发展,河北的城市圈打造成功能够更加的提前。

二、现状:雄安新区主要由三个县组成:容城县、雄县、安新县,其中容城县是目前为止投资建设最火热的,也是相对来说人流量最大的地区。从新闻中总是看到“千年大计”的宣传语,建筑工地热火朝天的画面,对这里满怀期待,但实际考量后发现它的发展速度并没有想象中的快,除了几个标志性的投资项目建设地,其他地方都是原有的小县城模样。

只有几条街道,最繁华的当属奥威路,有很多央企设立了办事处,中铁、中交等都集中在这条街道。还有最大的商场惠友购物广场,肯德基什么都有,但商场里面装修、出售的商品还是偏低端的。北边的豪丹路多是五金商店,店面小而乱,有几家规模不大的旅馆酒店。新区设立后,提高了这边的物价水平,旅店最低也得130元左右,环境还不怎么样。其他的街道很多都很窄,两边密密麻麻地停放着汽车,可以过道的地方很狭窄,经常堵的水泄不通。顺应国家政策,有很多北京的学校在这边创办了分校区。

结实的网络
老迟到的豆芽
2025-06-20 16:59:44

位于山西左权的中国最大乳胶产业基地的部分生产线即将试车投产,这家规模庞大的主要生产基地能够在山西左权建立生产线,生产线正式试车投产,对当地人民来说无疑是一件好事。这给当地人民带来了许多就业机会,同时也能够间接带动当地部分产业的发展,提高当地经济水平。

据当地有关部门透露,中国最大乳胶产业基地为一个在左权的生产线各种生产设备基本上都已经安装完成,正在着手准备试车投产。乳胶产业基地一开始大部分都在河北雄县,但是这个地方要建立雄安新区,所以生产线需要外迁。山西左权县距离河北雄安县非常近,而且左权当地的煤电非常充足,足以支撑生产所需要消耗的能源。在综合考虑之后,河北雄县的各大生产基地开始向山西左权迁移。

乳胶产业基地建设是由山西当地的一家公司承包,据相关负责人称在对当地情况进行实际考察之后,已经建立了30条生产线,在这些生产线设备全部安装完成之后,就会逐步投入生产。为了支撑生产基地的正常运营,运营商还在生产基地建立了园区,这项工程在很大程度上带动了当地的经济发展。尤其是在就业层面上,乳胶生产线全部投入生产之后会招募大量本地员工,据推测,将会为上万人带来就业机会。

除了能够给当地人们提供大量的工作岗位机会之外,乳胶产业基地落户左权县也会间接带动左权县其他产业发展,比如交通运输业,物流业包装业,电商业等。这些产业的全面发展将会很大程度上带动山西左权县经济发展,毕竟这个乳胶产业基地是在乳胶行业中国最大的生产基地。

传统的飞鸟
闪闪的帆布鞋
2025-06-20 16:59:44
中国石化积极探索应用新能源,取得了显著效果。据中国质量新闻网2014年3月份报道:

近年中国石化积极拓展新的能源领域、完善能源供应结构、提高能源保供能力,发展油砂、煤层气、页岩气等非常规油气资源,探索清洁利用煤炭资源,推广使用乙醇汽油、生物柴油、生物航煤等生物质新能源,规模化开发地热资源等。2007-2012年中国石化在煤化工、生物质、地热等新能源发展上已累计投入82 亿元。

国家能源局推广中国石化地热开发雄县模式

2014年2月,全国地热能利用工作会议在河北雄县召开。会议透露,“十三五”末,地热能有望形成新的产业增长点,中国将打造数十个“无烟城”。

国家发改委副主任、国家能源局局长吴新雄表示,目前,我国大气污染已十分严重,有些地区雾霾天气几乎常态化。去年全国近一半省份雾霾天数为历史最多,京津冀地区很多城市PM2.5指数排在前十位。采用清洁能源替代供热燃煤,是当前大气污染防治的一项极其重要的迫切任务。中国石化在雄县利用地热供暖满足了县城90%以上的供热需求,为我们解决大气污染治理难题开辟了新途径。

中国石化集团公司副总经理、国家地热能中心主任曹耀峰说,中国石化把地热资源开发作为集团公司的一个单独产业进行整体规划,将新星公司定位成以地热开发利用为主的清洁能源公司。截至目前,中国石化拥有地热井170余口,供热面积2200万平方米,年替代标煤64万吨,减排二氧化碳160万吨。

河北省发改委相关负责人表示,地热能源是一种清洁的新型可再生能源,积极开发利用地热能对缓解河北省传统石化能源消耗压力、治理京津冀大气雾霾有着重要意义。“雄县模式”是河北省与中国石化合作的典范,为全省推广地热能集中供热起到了很好的示范引领作用。

中国石化新星公司负责人表示“政府主导、政企合作、技术先进、环境友好、造福百姓”是“雄县模式”的主要特征,这一模式得到了能源局、国土部等部委以及地方政府、业界的认同,具有重要的推广意义。

中国石化新星公司地热开发区域已经扩展到山东、山西、河南、河北、陕西、辽宁、四川、天津、湖北等18个省份。下一步,新星公司将积极推广“雄县模式”,为打造“无烟城”继续做出贡献。

2009年8月,雄县人民政府与中国石化新星公司签订战略合作协议。经过4年多努力,雄县90%以上的供暖均采用地热能源。雄县地热资源开发CDM(清洁发展机制)通过了国家发改委审核,于2013年8月30日在联合国成功注册。雄县采用地热供暖后,年替代标煤9万吨,减排二氧化碳22.5万吨。

成立专业公司推进煤炭清洁利用

全球煤炭资源丰富,能够开采100年以上,远远高于石油和天然气。如何清洁、高效地利用好煤炭资源成为人类增强能源保障的重要命题。

中国石化充分发挥在能源和石油化工领域的技术和人才优势,坚持“绿色、低碳、清洁、健康”的发展路线,推进煤化工技术研发和项目建设,力争走在煤炭高效利用的前列。

2012年9月,中国石化长城能源化工有限公司揭牌成立,标志着中国石化煤化工业务进入快速推进、专业化管理的新阶段,将有力推进内蒙古、新疆、贵州、安徽、河南和宁夏等煤化工基地的建设。

生物质燃料的研发应用方面始终走在国内前列

在生物航煤方面,2013年4月,中国自主研发的1号生物航煤首次试飞成功,中国成为继美国、法国、芬兰之后第四个拥有生物航煤自主研发生产技术的国家,中国石化成为国内首家拥有生物航煤自主研发生产技术的企业。2014年2月,中国第一张生物航煤生产许可证落户中国石化,标志着国产生物航煤正式进入商业化应用阶段。

在燃料乙醇方面,中国石化自2003年以来已在4省27市推广使用乙醇汽油,累计销售乙醇汽油6100万吨;

在生物柴油方面,2006年在所属石家庄炼厂建成了1万吨/年生物柴油的中试装置,先后完成了以菜籽油、棉籽油、棕榈油、大豆酸化油、餐饮废油等为原料生产生物柴油的中试试验。另外,为解决生物柴油原料供应问题,正按照“林油一体化”的生物柴油原料发展战略,利用宜林地种植木本油料植物制取生物柴油,发展具有中国特色的生物柴油产业。

无情的金针菇
端庄的小熊猫
2025-06-20 16:59:44
你好,新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。,以下为详细分类:

1、纯电动汽车 纯电动汽车(Blade Electric Vehicles,BEV)是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车,它利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电动机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车行驶。

2、混合动力汽车 混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)是指驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆,车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或多个驱动系共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同,混合动力汽车有多种形式。

3、燃料电池电动汽车 燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下.在燃料电池中经电化学反应产生的电能作为主要动力源驱动的汽车。

燃料电池电动汽车实质上是纯电动汽车的一种,主要区别在于动力电池的工作原理不同。一般来说,燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能,电化学反应所需的还原剂一般采用氢气,氧化剂则采用氧气,因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料,氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。

4、氢发动机汽车 氢发动机汽车是以氢发动机为动力源的汽车。一般发动机使用的燃料是柴油或汽油,氢发动机使用的燃料是气体氢。氢发动机汽车是一种真正实现零排放的交通工具,排放出的是纯净水,其具有无污染、零排放、储量丰富等优势。

5、 其他新能源汽车 其他新能源汽车包括使用超级电容器、飞轮等高效储能器的汽车。目前在我国,新能源汽车主要是指纯电动汽车、增程式电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池电动汽车,常规混合动力汽车被划分为节能汽车。谢谢,望采纳!