潮汐式地热能储能供热调峰系统效益分析

地热能源具有绿色低碳的能源属性,有着较好的市场前景。潮汐式地热能技术是将地热技术与储热技术结合起来,具有提升单井回灌量、扩大单井供热能力、降低运行成本等技术优势。本工作以河北省某地办公楼为基础,针对地热单井开采量降低、"以灌定采"限制开采量而导致的地热单井供热能力下降的供热需求,提出了地热+天然气调峰、潮汐式地热能两种地热能利用系统方案。通过编写数学模型、优化算法等数据处理方法,基于净现值经济评价指标,最终确定了合理的潮汐式地热调峰系统方案。较地热+天然气调峰方案,潮汐式方案初投资降低42%、运行成本降低55%、净现值为14392.10元,经济效益明显,具有较好的推广前景。

北京小汤山地区深井换热供暖系统的优化探究

深井换热技术是针对1500 m以深地层采用同轴套管闭式循环工质进行取热的技术,具备“取热不取水”的特点。基于北京市小汤山地区的地质资料,利用数值模拟手段对小汤山地区深井换热供暖系统中深井换热器的长期采热能力进行了评估,结果表明,在小汤山地区,井深为2500 m时,深井换热器第20个采暖季的平均采热功率为250 kW,与地源热泵相结合,深井换热供暖系统可为面积为8000 m2的居民住宅供暖;为避免热干扰,实际工程中地下井的间距要大于166 m。通过进行敏感性分析,探究了提高深井换热器采热功率的途径,得到以下结论:1)增加井深可提高采热功率;2)采热功率随井径的增大而提高;3)降低内套管导热系数可增大进、出口温差,从而提高采热功率。采用低导热系数内套管的深井换热供暖系统的内部收益率较采用现有技术的可提高2.3%;将废弃井改造成深井换热供暖系统可大幅减少初投资,提高系统的内部收益率。