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地热资源论文参考文献

发布时间:2024-07-05 19:07:04

地热资源论文参考文献

陈建平

(北京市国土资源局)

摘要:2008年北京奥运,引发了一场绿色革命,国人对改善环境保护环境的意识空前提高,并已成为一项十分重要的自觉行动。为了实现绿色奥运,北京市采取措施,大力发展清洁能源。地热是一种良好的清洁能源,本文重点对深层地热和浅层地热及其利用进行积极的探讨。

引言

北京市开发利用地热资源(温泉)历史悠久,利用地热进行采暖已经多年。1999年时,为了改善环境、支持申奥,大力改善能源结构,地热等清洁能源的利用被列入了城市能源发展规划,得到重视。在市政府地热采暖示范工程顺利进行的同时,浅层地温的利用、研究,在北京地区取得了重大进展。低温地热的梯级利用技术研究项目取得的成果,进一步扩大了地热资源利用的范围。

深层地热:指传统意义上的地热,国际规范温度大于25℃。地热有多种形态,其中地热水是集“热、矿、水”三位一体的宝贵的自然资源,是一种清洁可持续利用的能源。北京工业大学、郭庄北里、北京地质勘察技术院等地热采暖示范工程的试验成功,对改善能源结构、发展可再生能源,将产生积极的意义和影响。采暖示范项目在地热回灌与地热热泵技术的应用上,以及地热保护与梯级利用、综合利用技术方面,也具有十分重要的意义。

示范工程试点之一的崇文区郭庄北里小区,6栋居民楼数万平方米的建筑采用地热采暖,彻底解决了该小区由于历史原因造成的20多年没有供暖的问题,实现了地热采暖多级换热、全封闭循环、热泵技术应用、地热采暖尾水100%回灌的试验目标,有效保护了地热资源。项目的试验的成功,受到市政府的高度重视。

浅层地热:是低温地热能的另一种形式,它涉及从地下常温层以下至一定深度以内(北京地区约为150m以浅)的浅层地热资源,包括土壤中和地下水中的热能等,大大地拓展了地热应用的范畴。在地下恒温层以上(特别是接近地表)的土壤地层中,还包含太阳能辐射到地表所形成的热能,优点是利用中操作简单、投入较少,但这部分辐射热能受外界条件的影响较大,不很稳定,其热能利用的效果与热量储量不能与地热(包括地温)相比。

国际上热泵技术的利用发展已经数十年,国内的研究是从20世纪90年代开始的。近年来,北京地区热泵技术利用发展较快,从2000年开始到2004年,仅3年多的时间,全市热泵供暖面积已经超过500万m2。浅层地热的利用在热泵技术的发展中占有很大比例,说明了其具有的独特优势和特点。通过各种试验得出的技术和经济分析表明,它将在未来推动我国低品位能源的应用。

1 国外地热能利用的发展情况

法国

深层地热:法国本土的地热资源以≥50℃的低焓地热水为主,法国对地热的利用发展于20世纪80年代。法国以供水井和回灌斜井组成的“对井”而著称;两口地热井在地面上相距10m,但在千余米地下的距离,可达400~1000m;1998年的统计资料,巴黎仍有41个区域供暖的“对井”机房在运行,至2005年时数量略有减少。

浅层地热:对于更低温的地热能,法国使用地热热泵进行供暖和制冷。如巴黎塞那河畔的法国电视台,钻井仅几百米深,地下水温可达到23℃,被用于地热供暖系统。

德国

深层地热:德国地热利用以采暖为主,特点是:建立相对集中的大型供热站。由于热泵用电,引用了“季节特性系数”,即供热量与消耗电量之比,一般为5~7的范围;此外,全年热量输出的85%使用地热,全年热量的15%采用由石油或燃气燃烧器形成的辅助热源,主要解决峰值供暖负荷。到2002年,已有9个集中供热站,其地热井深度从1100~2400m不等,总供热量136MW。用于采暖、温室等;

浅层地热:德国广泛使用分散的浅层地热能及小型地热热泵,供采暖之用;地下换热器包括水平的热收集器、垂直的地下换热器,或地下水换热器等;据介绍,仅德国北部,就有有万根地下换热器。据报告,到1999年底止,德国全国至少安装有万台平均制热量19kW的热泵机组。由于在利用中德国多使用双U型地埋管,如以每台19kW机组配以3根深100m的地下换热器,推算1999年底之前,德国应至少有万根的地下换热器。

德国的供暖系统,习惯于使用热水/冷水供热制冷;德国的供暖水温标准是75/65℃,采用的地板采暖水温仅仅38℃。由于一般住宅夏天并不使用空调,土壤温度靠自然恢复,冬季热泵的水源侧水温常常降到0℃,负荷侧温度38℃,所以其热泵COP值也达4以上。

2 国内地热利用的发展情况

地热供暖

传统意义上的低温地热水的概念是:温度范围从25~90℃,主要来自深部地层。

20世纪70年代开始,北京地区地热采暖主要利用60℃多度地热水进行直供。由于北京地区的地热水温度多在40~60℃范围,所以当时尝试用60℃的地热水通到暖气片中,为达到供暖效果,依靠加大暖气片的片数作保证。而由于当时条件的限制(建筑结构、保温质量、供暖管道材质等),往往在最冷天时室温不够高,供暖效果经常不能保证,或者需要进行调峰处理。

随着近代建筑节能技术的发展,居住建筑供暖热指标已逐渐下降(约20W/m2左右),因此进一步降低供暖水温度,成为一种趋向和可能。由于供暖技术的进步,如采用冷热两用型的风机盘管机组,可以大大降低所要求的热源温度。实际运行的供暖水温经常在45℃左右,甚至更低。30~35℃的地板采暖供热温度,也是目前住宅或公共建筑可以接受的可行的温度。

因此,北京地区40~60℃的地热水,也将发挥重要的能源作用。地热热泵技术的发展,将会很大程度的利用35~40℃的地热采暖尾水。预计在未来能源的构成中,低温地热能的利用,会占越来越大的比重。

地热热泵

地热热泵,按水源侧能承受的工作温度和负荷侧供热制冷温度,可以分为两种类型:冷热两用型热泵、升温型热泵;

35℃,是冷热两用型热泵的可承受的水源侧最大温度;其负荷侧供回水温度,冬季50/43℃,夏季7/12℃;北京工业大学地热供暖示范工程课题组在2000年初,引进了当时北京第一台国外厂家生产的,能承受35℃地热尾水温度的冷热两用型水-水型热泵及水风型热泵进行实验;后来又在中试工程中,和大型工厂工程进一步使用,都取得了很好的效果。用热泵提升尾水温度的做法,在实际利用中具有十分广泛和积极的意义。

55℃,是升温型热泵所能承受的水源侧最大温度;升温型热泵,仅供冬季负荷侧供回水温度85/70℃,也可以为75/65℃,70/60℃以满足民用采暖的需要。

经在某工程测试的数据计算,热泵运行最低效率为~。

地热的梯级利用

不论是哪种温度的地热水,梯级利用都是一个最佳的利用方案。所谓梯级利用,就是按照用户终端需要的供热水温,从高到低排序;高能高用,温度适用,分配得当,各得其所,通过梯级利用,可有效提高地热资源利用率。

北京申办2008年奥运会成功以来,由于地质勘查钻井技术的进步,大大加强了钻井的能力与深度,北京地热水的温度有了新的提高,最高达到89℃。

当然,不论地热水提供的温度多高,供暖所需温度和用户所需要的水温,仍然是一定的。地热热泵技术的利用与设备水平的不断进步,有助于进一步提高地热资源的利用率。

地热梯级利用的实例

根据北京工业大学地热供暖示范项目组的测试和阶段总结,该校使用地热供暖的初投资,与常规集中供热区域锅炉房的价格基本相当;而运行费用,经在2002,2004年两次分别复测,总效率约在~范围内;费用低于天然气。

在北京热泵技术的应用研究与发展中,研究工作已有10多年的历史。据不完全统计,水源、地温热泵的利用发展超过一般的想像,仅在北京地区及周边,已安装的土壤源地埋管换热器约几千根以上,除一般用于小型别墅外,一些大型的工程也在尝试这种可再生能源的利用试验(初步试验的效果理想)。

3 国内浅层地热能供热的发展

技术可靠性与基础工作

在土壤源热泵系统的设计中,从土壤中吸和放的热量一定要平衡,才能保持可靠、稳定的运行,因此,逐时的负荷计算很重要。如果冬夏逐月总制热量和总制冷量不平衡,以及冬夏季峰值负荷不平衡,超过一定限度时,会出现一些问题,比如:在冬天,热泵水源侧温度达到-2~-4℃,低于设计值,这时,热泵制热量减少,结果可能不能保证供暖温度;而在夏天,由于夏季负荷过大,热量散不出去,水源侧水温升得很高,会造成热泵停机。这时,就得要考虑辅助一个冷却塔;如果用户要求只需供热,不需供冷;或要求只需供冷,不需供热;则在使用这种系统时,要有足够的补救措施。

地热供暖及各种热泵供暖系统,梯级利用的方案示意图如下:

浅层地热能:全国地热(浅层地热能)开发利用现场经验交流会论文集

大地导热系数包括:塑料管材,回填料,土壤在内的综合的导热系数,还与现场的土壤含水量等因素有关,也只能在现场测定;研究表明,仅就土壤和岩石两类土壤材料的导热系数来说,其数量级可以由(m·℃)至(m·℃),随其密度及湿度有所不同;常遇到的土壤材料的导热系数,会相差两倍以上;如果大地导热系数相差两倍,在一定的条件下,设计管长,可以减少大约20%;同时,在提高回填材料的导热系数上,多年来国外都做了不少改进。

大地导热系数的测定,要在没有被热扰动过的土壤中现场进行。依据国际上的大地导热系数模拟装置的原理,大地导热系数模拟装置已测出多种数据;该装置由北工大地热供暖课题组,在研究工作中,自行研制、设计和施工;经过了实验检验;并且经改进后,还扩大了其功能。

合理的热泵选择

一是根据当地的地质与水文地质条件、经济能力、政策导向等因素,进行合理的选择,已采用效率高、费用可以接受的热泵方式及设备。

二是按照低的进水温度选热泵,以免制热量不够;由国外某知名的热泵厂家给出的数据表明,该热泵水源侧供水温度℃时的制热量,比14℃时的制热量,大约小一倍;并且样本上说明,不鼓励在该低温工况下运行。

三是要选能承受冬季的低温,夏季的高温的土壤源专用热泵;能承受水源侧进水温度-5℃,和43℃的热泵;不仅在自控上体现了保护温度的不同,在制冷系统上,还应该有必要的措施。

严格的施工技术

(1)要有定点专用厂家生产关键的设备与管件材料:例如,热泵主机的性能稳定,U型管的底部接头、双U型管的上部接头等,是导致水流阻力加大的主要部位。

(2)井孔的回填材料和方法:回填材料影响导热系数;要使用砂浆泵加压灌浆法,可以保证较高的导热系数。

(3)施工单位要有相应的资质,施工人员(包括电熔焊工和下管,回填工)要进行培训,并有合格证书。

(4)杜绝低劣,粗放的设计,施工工艺,才能保证效果。

长期的效果监测

根据大地导热系数的测定结果,在设计、工完成后,可以进行使用20~50年的效果模拟预测,主要是确定热泵水源侧,冬夏的最高,最低温度的逐年变化;这样就可以知道其制热量和制冷量的逐年变化;一般说,当冬夏热冷负荷基本一样时,水源侧的冬夏的最高,最低温度也还会逐年上升,这对于北方的供暖有利。

规范化管理和许可证制度

国家应制定统一标准,包括:地埋管的钻孔,设计,施工规范等。我国是一个大国,任何事情,无序发展,势必造成混乱;由于钻孔的高利润,只要买个小钻机,个体的钻孔很容易实现;据调查,有的工地,钻孔的斜度,可以与相距4~6m的临近钻孔相交汇。地下工程是隐蔽工程,如果无序进行,对于其他地下设施,势必会造成影响;

政府有关部门,应制定地热地源发展规划。北京是世界最大的城市之一,热泵技术的发展(包括土壤源和地下水源等)应在浅层地温条件调研的基础上,由有关部门提出科学的发展规划。为加强管理,应制定法规,以规范这一技术的有序发展。

对于土壤源热泵系统,可能带来的土壤环境保护问题,应有所准备;要有序钻孔,以保护一个清洁的地球。

4 北京地区深层地热、浅层地热的发展与政策

深层地热

为科学引导地热的发展,北京已经编制2006—2020年地热资源可持续利用发展规划。近年内的发展重点,一是进一步探讨为加强地热资源的科学管理,实行保护性限量开采的有关政策。市政府有关部门已经发出通知,支持地热供暖项目的发展,但要求采取回灌措施,保证将采暖弃水进行回灌;强调温泉休闲度假旅游项目的发展,按不同用途进行循环过滤、中水处理、综合利用,实现零排放的目标。二是支持延庆生态农业县的无烟城建设,提高当地的旅游品牌。例如延庆县城人口不足10万,按规划目标,总建筑面积约500万m2,当地地热埋深2000m,可打出70℃左右、日采3000m3地热水,具有发展地热供暖的地热资源条件。实现地热供暖,可为当地减少50%左右以上的燃煤锅炉。

浅层地热

浅层地热的开发利用,需要具备一定的地质和水文条件,才能取得较高的效率,达到理想的供暖/制冷效果。为加强地热资源的开发管理,规范开发中的市场行为,应该立项进行全市浅层地热资源情况和水文地质条件的调查,并在调查的基础上,划定适合于不同热泵技术发展的条件和范围,编制相关的发展规划,以便引导浅层地热能科学合理的利用。

地质环境的监测

加强对浅层地热利用的管理和规范,特别是保证水源热泵系统中地下水资源的回灌、水质检测与地质环境监测,十分重要,应引起有关部门的足够重视。

发展前景

鉴于改善能源结构和节约资源的需要,北京市为加强浅层地热资源等可再生能源的利用,提出未来几年内发展1亿m2供暖面积的目标。这一目标的提出,完全体现了北京地区发展清洁能源和节约资源的紧迫性。为实现这一目标,在市发改委的牵头下,市政府9个委办局共同研究、制定了相关的扶持政策,加强对地热与浅层地温资源利用的支持,引导地热于浅层地源热泵项目,给予一定数量的项目改造或建设资金的补助政策。预测在这一政策的促进下,北京市地热与浅层地热等可再生能源的利用会有一个快速的发展。

参考文献

[1]丁良士等.从深层到浅层地热供热/制冷看北京2008奥运场馆能源建设.2003

[2]北京市地质矿产局地热处.北京市地热资源2001—2010年可持续利用发展规划.1999

[3]陈建平.北京地热资源管理研究.2002.北京地热国际研讨会论文集,北京:北质出版社,273~283

呵呵 你时不时做毕业论文 啊?正好我的毕业论文也是地热 我有篇英文 不过还没翻译出来你哦可以到 CAI等网站上检索一下 很好下的而且有很多资源。。。

(英)、(美)、(德)、(瑞士)、öm(瑞典)

徐巍(译)郑克棪(校)

摘要:1995年在意大利佛罗伦萨举行的世界地热大会上,一篇论文引起了世界地热界对地热热泵增长状况的广泛关注。随着降低建筑能耗压力的增加,以及减少建筑物二氧化碳排放指标的提高,安装地热热泵的趋势正在逐渐兴起。应用地热热泵的国家数量也不断上升,其中一些国家并没有传统意义上的地热资源,但现在他们有了生气勃勃的地热热泵项目。另外,还有一些国家正在探索其应用潜力。从小的家庭安装到大功率的系统安装,各种型号的地热热泵都在增加。这篇文章主要对近10年这些高效率、长寿命、低污染的可再生能源系统的发展和安装进行评价。

1 介绍

地热热泵是世界上发展最快的可再生能源利用技术之一,在过去的10年里,大约30个国家平均增长速率达到10%。它主要的优点是可以利用平常的地温或地下水的温度(5~30℃)就可以运行,而这些资源全世界各个国家都可以获得。在1995年的佛罗伦萨世界地热大会上,人们尝试着总结了当时的这项技术状况和发展水平,到2005年,地热热泵已经进一步提升为新能源和可替代能源的重要角色。它们尤其已经被作为一种高效的可再生供热装置,而且更重要的是它们在减少二氧化碳方面得到认可。来自加拿大的一篇文章中提到:“当前在市场上不可能有任何其他的单项技术比地热热泵在减少温室气体排放和导致全球变暖效应方面的潜力更大。”这句话同当前流行的一种认识相一致:热泵作为供热装置可以减少全球6%以上的二氧化碳排放量,它是目前市场上可获得的减少二氧化碳排放量最大的单项技术之一。这样的说法正好适合当前提倡的把更多的注意转移到可再生热能的利用上来,就像现在提倡可再生电能一样。2005年9个欧洲组织和贸易协会共同提倡采用可再生能源进行供热和制冷的行动。三个主要的技术被提到:生物能、太阳能和地热能。过去10年已经进行的工作,说明正确设计的热泵系统,无论是对单孔安装还是多孔安装,都可以确保从地下汲取的热能是真正可再生和永久可持续的。最近,世界能源组织公布了多种可再生技术的生命周期分析,对于加热技术,地热热泵的生命期二氧化碳排放量是第二低,仅次于木屑。

在这篇文章里,我们简短介绍了地热热泵技术,提出当前流行的一些综合信息。读者会发现2005年世界地热大会论文集第14章收集了比以前大会论文集更多的关于地热热泵的论文,反映了它在世界范围内的快速增长。尽管地热热泵有比较高的应用潜力,但在一个国家或地区的优势条件取决于当地的经济生存能力、应用能力和增长率。我们介绍了几个不同地理区域和国家的发展情况。一些地区已经安装了很多的地热热泵,而且显示了不断增长的趋势,有些地区才刚刚开始。开发利用较好的国家有美国、北欧、瑞士、德国,尤其是瑞典。刚开始开发利用的国家包括英国和挪威。其他有大量装机的国家还有加拿大和奥地利,法国、荷兰也显示了比较快的增长速度。中国、日本、俄罗斯、英国、挪威、丹麦、爱尔兰、澳大利亚、波兰、罗马尼亚、土耳其、韩国、意大利、阿根廷、智利、伊朗等国开始意识到地热热泵技术。论文集第一部分里许多国家介绍了他们的开发利用状况。

2 装机

尽管许多国家都开始对热泵产生兴趣,但热泵的增长主要还是发生在美国和欧洲。据不完全统计,目前全世界范围内的装机容量可能接近10100MWt,年均利用的能量大约59000TJ(16470GWh)。实际安装的机组数量大约900000个。表1列举了地热热泵利用率最高的几个国家。

表1 利用地热热泵领先的国家

3 地热热泵系统

热泵系统利用相对不变的地下温度来为家庭、学校、政府和公共建筑供热、制冷和提供生活热水。输入少量的电能驱动压缩机后,可以产生相当于输入能量4倍的能量。这样的机器使热能从低温区流向高温区,实际上是一台能倒流的制冷机。“泵”说明已经做功,温差称为“抬升”,抬升越大,输入的能量越多。该项技术并不是一项新技术,1852年Lord Kelvin提出了这个概念,20世纪40年代Rober Webber修改成地热热泵,60、70年代获得商业推广。图1是典型的水-气型热泵系统。这样的热泵在北美应用很广泛,但在北欧家庭供暖市场主要利用水-水热泵。

热泵有两种基本的配置:土壤偶极系统(闭路系统)和地下水系统(开路系统),地下系统可以水平或垂直安装,取用井水或湖水。系统的选择依赖安装地点的土壤和岩石类型,能否经济施工水井或现场已有水井,还需场地条件。图2是这些系统的示意图。如前面的水-气型热泵所示,对于热水加热系统,家用热水交换器可以在夏天利用回灌的热量,冬天利用输出的热量来加热生活用水,水-水型热泵一般只能通过转换供热模式到生活热水模式,将输出温度提高到最大来加热生活热水。

图1a 制冷循环中的水-气型地热热泵

图1b 供暖循环中的水-气型地热热泵

图2a 密闭环路热泵系统

图2b 开放环路热泵系统

在土壤偶极系统里,一条封闭的管路被水平的或者垂直的埋在地下,防冻液通过塑料管循环,或者在冬天从地下获得热量,或者在夏天将热量灌入地下。开放环路系统利用地下水或湖水直接通过热交换器后灌入另一眼井(或者河渠、湖里,或者直接用于灌溉),主要按照当地法规执行。

其他种类的热泵系统正在兴起,如竖井和本次大会上提到的一种新类型。这些系统效率很高,但大多需要更加精细的水文地质信息和比闭路系统更加专业的设计。

热泵机组的效率在供暖模式通过运行系数COP来表示,在制冷模式下用能量效率比(EER)来表示,它是输出能量与输入能量(电能)之比,目前的设备基本在3和6之间变化。这样COP为4意味着输入每个单位的电能可以产生4个单位的热能。经过对比,空气源热泵的COP大约为2,取决于高峰供暖和制冷需要的备用电能。在欧洲,这个比率有时候作为“季节性运行参数”,即供暖季和制冷季的平均COP,同时要考虑系统特性。

4 地热热泵的可再生讨论

随着热泵装机的稳定增加,使人认识到它们对可再生能源利用的贡献。这只是部分的认识,因为它们只涉及了供暖和制冷的表面,所以没有可再生电能的考虑。然而,这里面有两个其他的因素——一个是关于地下能源的可持续问题,一个是基于空气源热泵的问题,在能量输出时没有纯能量的增加,所以它们仅仅是一种能量效率技术。

20世纪50、60年代,当空气源热泵风靡的时候,在城市里的化石燃料电厂发电的效率接近30%。当时空气源热泵的COP一般在~之间变化。表2显示了在建筑物里能量释放的情况,60%的能量来自于空气,而用来发电的原生能量只有75%作为有用的热能得到利用。这样,从空气中提取的可再生能量已经高效地释放了热能,但没有剩余能量。表2的第二列是当前的数据。新型的组合或联合循环发电厂发电效率已超过40%。土壤源热泵的SPF已超过。这导致了140%的效率,其中最终能量的71%来自地下。更重要的是,超过40%的剩余量已高于发电消耗的原始能量。

表2 能量和效率对比表

水源热泵和新型发电效率的联合才构成剩余可再生能源的释放。

如果从一开始就用可再生能源发电,则所有传递的能量就都是可再生的。为了释放可再生的能量最多,建议应该尽快使可再生电能变得经济,并与地源热泵结合起来。

能量讨论可能是有争议的,但二氧化碳排放量的减少却很容易证实。举个例子,当前英国电网和地热热泵联合供暖相对于传统的化石燃料供暖技术可以减少50%的二氧化碳排放量。这归功于当前英国电网的联合。由于目前发电所排放的二氧化碳在减少,所以通过利用地热热泵而排放的二氧化碳会更少。随着利用可再生能源发电,建筑供暖将不再需要排放二氧化碳。

如果要计算一下世界范围内可节约的石油当量和当前地热热泵装机容量所能减少的二氧化碳排放量,则需要有几个假设条件。如果每年地热能被利用28000TJ(7800GWh),将此量与30%效率的燃油发电相比,则会节约百万桶石油,或者百万吨石油当量,减少700万吨二氧化碳的排放量。如果我们假想每年同样长时间的制冷,则这个数字会翻倍。

5 美国的经验

在美国,大多数系统都是根据高峰制冷负荷设计的,它高于供暖负荷(主要是北方地区),这样,估计平均每年有1000个小时满负荷供暖。在欧洲,绝大多数系统是根据供暖负荷设计的,所以经常据基础荷载设计,另加化石燃料调峰。结果,欧洲的系统每年可以满负荷运行2000到6000个小时,平均每年2300个小时。尽管制冷模式将热量灌入地下,它不是地热,但它仍然节省能量,有利于清洁环境。在美国,地热热泵装机容量能稳定在12%,大多数安装在中西部地区和从北达科他州到佛罗里达州的东部地区。目前,每年接近安装50000个热泵机组,其中46%是垂直闭路循环系统,38%是水平闭路循环系统,15%是开路系统。超过600个学校安装了热泵系统进行供暖和制冷,尤其在得克萨斯州。应该注意到这一点,热泵按照吨(1吨冰产生的制冷量)来分等级,这个吨相当于12000Btu/hr或(Kavanaugh和Rafferty,1997)。一个典型的家庭需要的热泵机组应该是3吨或者是105kW的装机容量。

美国装机容量最大的热泵是在肯塔基州路易斯维尔市的一个宾馆。通过热泵为600个宾馆房间、100个公寓和89000m2的办公区(整个宾馆161650m2)提供冷热空调服务。热泵利用出水量177l/s、出水温度14℃的4口水井,提供的冷负荷和196MW的热负荷。消耗的能量是没有热泵系统附近相似建筑的53%,每月节约25000美元。

6 欧洲的状况

地热热泵实际上可在任何地方既供热又制冷,可以满足任何的需求,具有很大的灵活性。在西欧和中欧,直接利用地热能对众多客户进行区域供暖受限于区域的地质条件。在这种情况下,通过分散的热泵系统采集到处都有的浅层地热是一个明智的选择。相应的,在欧洲各个国家,热泵正在快速增长和发展起来。热泵系统的市场正在蔓延,从事该项工作的商业公司也在增长,他们的产品已经进入“黄页”。

欧洲超过20年对热泵的研究开发为该项技术的可持续性建立了一个完善的概念,还解决了噪音问题,制定了安装标准。图3是一个典型的井下热交换器型热泵(BHE)。这个系统每输出1kWh的热或冷需要~的电能,它比季节性利用大气做热源的空气源热泵少需要30%~50%的能量。

图3 中欧家庭中BHE热泵系统的典型应用,典型的BHE长度大于100m

根据欧洲许多国家的天气条件来看,目前大多数的需求是供暖,空调很少需要。所以热泵通常只是用于供暖模式。然而随着大型商业利用数量的增加,制冷的需要以及这项技术推广到南欧,将来供暖和制冷双重功效就会越来越重要。

在欧洲统计热泵安装的可靠数量是相当困难的,尤其是个人的利用。图4是欧洲主要利用热泵的几个国家安装热泵的数量。2001年瑞典大幅增加的热泵主要是空气源热泵,然而瑞典在欧洲也是安装地热热泵最多的国家(见表1)。总的情况,除了瑞典和瑞士,地热热泵的市场扩展在整个欧洲还不太大。

7 德国的经验

1996年之后,根据热泵的销售统计,德国各种热源的热泵销售情况各不相同(图5)。在经过1991年销售量小于2000台的低迷后,热泵的销售量呈现稳定的增长。地热热泵的份额从80年代少于30%上升到1996年的78%,2002年达到82%。而且从2001年到2002年,当德国的房地产由于经济萧条正在缩水的时候,地热热泵的销售量仍然有所增长。将来它在市场上仍然有增长的机会,因为有较好技术前景做保证。

图4 一些欧洲国家热泵机组的安装数量对比图

图5 每年德国热泵的销售数量对比图

德国地热热泵在住宅利用的数量是巨大的,许多小型系统安装在独立的房子里,而较大系统用于一些需要供暖和制冷的办公楼等商业区域。德国的大部分地区夏季的湿度允许制冷不带除湿,例如冷却顶棚。热泵系统就很适合直接利用地下的冷能,不需要冷却器,它们显示了非常高的制冷效率,COP能达到20以上。第一个利用井下热交换器和直接制冷的系统在1987年安装的,同时该项技术成为一个标准设计选择。一些最新的德国地热热泵的例子Sanner和Kohlsch有文章介绍。

在德国,地热热泵已经走过了研究、开发和开发现状阶段,当前的重点是选型和质量安全性。像技术准则VDI4640、合同规范以及质量认证等工作正开始被强制执行来保护工业和消费者,避免质量不合格和地热热泵系统无法长期运行等问题。

8 瑞士地热热泵的繁荣

地热热泵系统在瑞士已经以每年15%的速度快速增长。目前,有超过25000台热泵系统在运行。来自地下有三种热能供应系统:浅层水平管(占所有安装热泵的比例小于5%)、井下换热器系统(100~400m深,占65%)、地下水水源热泵(占30%)。仅仅在2002年,就施工钻孔600000m,并安装了井下换热器系统。

地热热泵系统非常适于开发到处都有的浅层地热资源。热泵系统长期运行的可靠性现在已经通过理论和实践研究以及通过在几个供暖季的测试得到证明。季节运行因素已大于。

各种测试和模型模拟证明这种系统可以持续性的吸取热量。长期运行的可靠性保证了系统可以无故障应用。热泵系统所配备井下换热器的合理尺寸也有利于广泛的应用和选择。实际上,热泵系统的安装在1980年从零开始,经过快速发展,现在是瑞士地热直接利用里最大的部分。

地热热泵系统的安装自从20世纪70年代末期开始认识以来发展很快,这种印象深刻的增长可见图6和图7。

图6 1980~2001年瑞士地热热泵安装的发展趋势图

图7 1980~2001年瑞士井下换热装置和地下水的地热热泵系统装机容量发展趋势图

每年的增长非常显著:新安装系统的数量以每年大于10%的速度增长。小型系统(<20kW)显示了最高的增长速度(大于15%,见图1)。2001年地热热泵系统的装机容量是440MWt,产生的能量为660GWh。2002年施工了大量的钻孔(几千个),并安装了双U型管的井下热交换器。井下换热器的平均深度大约150~200m;超过300m深度的钻孔也越来越多。平均每米的造价是45美元左右,包括钻井、下入U型管和回填。2002年,井下换热器的进尺达到600000m。

热泵快速进入瑞士市场的原因

热泵系统在瑞士市场上快速发展的原因主要是那里除了这种到处都有的地热以外,在地壳浅层没有其他地热能资源。另外,也有许多其他的原因,包括技术上的、环境上的以及经济上的原因。

技术原因

大多数人口居住的瑞士高原合适的天气条件:大气温度在0℃附近,冬天日照很少,

地下浅层温度在10~12℃之间,长供暖期。

恒定的地下温度通过正确选型尺寸,可以提供热泵最好的季节运行因素和长期使用寿命。

地热热泵以分散方式进行安装,适合于独立用户需要,避免了如同区域供暖系统的昂贵的热分配。

安装位置在建筑物附近(或建筑物地下),相对自由,在建筑物内对空间的要求也不高。

至少对小型系统来说,不需要进行回灌,因为在系统闲置期(夏天)地下的热能可以自动恢复。

环境原因

没有交通运输、储藏和运行的危险(与石油相比);

没有地下水污染的危险(与石油相比);

系统运行可以减少温室气体二氧化碳的排放。

经济原因

环境友好的地源热泵安装成本比得上传统(燃油)系统的安装(赖贝奇,2001);

比较低的运行成本(与利用化石燃料供暖进行比较,不需购买石油或天然气,和燃烧器控制);

对环境友好的热泵,当地给予对用电费用优惠。

二氧化碳的排放税预计要实施。

进一步快速推广地热热泵的刺激因素是公用事业的“能量合同”。它暗示了利用热泵的公司以自己的成本设计、安装、运行和维护地热热泵,同时以合同价格卖热能或冷能给合适的用户。

尽管绝大多数地热热泵是为单独住宅供暖(生活热水),但一些新的利用方式正在出现(包括各种井下换热器系统,联合太阳能进行热量采集和储存、地热供暖和制冷,“能量堆”)。对于每2km2一台机组,它们的地区密度是世界上最高的。这保证了瑞士在地热直接利用方面是有优势的(在世界上前五个国家中人均装机容量)。相信瑞士的地热热泵在相当长的一段时间内会兴盛下去。

9 英国的地热热泵

在英国,路特·开尔文努力发展了热泵理论,但利用热泵进行供暖却进展缓慢。第一个安装地热热泵的记载要追溯到1976年夏天。小型闭路系统的先锋设置是在90年代初期苏格兰的住宅进行安装的。英国花了很长时间发现为什么到目前为止在英国该项技术要落后于北美和北欧。首要的原因是相对温暖的天气、房屋材料的保温性较差、缺少适合的热泵机组和与天然气庞大管网的竞争。

在20世纪90年代中期,通过吸取加拿大、美国和北欧地区利用热泵的经验教训,英国的地热热泵开始缓慢发展。他们利用很长时间确定合理的技术来适用于本国的住宅材料,以及克服英国特有的各种问题。另外的一个难题就是英国的地质条件复杂。

过去的两年时间里,热泵已经被公认在几个英国政策里扮演着重要的角色,例如供热保障程序、可再生能源以及能源效率目标。

在英国,很少人知道其实热泵系统比起传统的那些系统可以大量减少二氧化碳的排放。利用英国电网的地热热泵系统将会立刻减少40%~60%的二氧化碳排放量。随着英国电网在将来几年变得越来越清洁,长寿热泵的排放量也会进一步下降。建筑师和发展商发现新的建筑评价标准正开始考虑二氧化碳这个新参数。

从非常小的起步,目前地热热泵系统已经出现在整个英国,从苏格兰到Cornwall。私人建筑家、房地产商和建筑协会现都成为这些系统的消费者。室内安装热泵系统一般在25kW到之间,主要选择各种水对水和水对空气的热泵,安装在几种不同地质条件的地区。

最近宣称有拨款计划(清洁天空项目)会帮助建立该项技术的部门鉴定,会建立可信的安装队伍、技术标准以及适用于英国室内的热泵。随着去年英国主要的用户发起了热泵安装发展到1000家的活动,希望对于该项技术的兴趣能够快速增长,同时希望在将来几年能够大量涌现出室内地热热泵安装的成功案例。

另一个利用地热热泵的重要领域就是供暖和制冷都需要的商业和公共建筑。2002年国际能源协会热泵中心安排了首批国家级研究,对热泵可能减少二氧化碳的排放量进行研究(IEA,2002)。其中第一个就是在英国展开的,研究结论是热泵系统应用于办公室和小商店效果最好。第一个不在室内安装的热泵仅25kW,是在Scilly的Isles的健康中心。这个系统在接下来的2000年到今天得到迅速发展,设备尺寸和型号目前已经达到300kW。

热泵的利用已经发展到学校、单层或者多层的办公楼和展览中心。显著的一个例子就是Derbyshire的国家森林展览中心、Chesterfield、Nottingham、Croydon地区的办公楼以及Cornwall的Tolvaddon能源公园。一个大型的系统已经在Peterborough地区的新宜家销售中心进行安装。这些系统的安装采用了各种各样的类型,有简单利用地板供暖的,反循环热泵供暖和制冷的,也有复杂的整合机组同时进行供暖和制冷的。单独的或者是混合的配置都已经被采用,包括利用大型地下水平循环和其他相互联系的钻孔网。

10 瑞典的地热热泵

20世纪80年代初期,地热热泵在瑞典开始盛行。到1985年,已有50000台热泵机组被安装。随后较低的能源价格和技术质量问题使热泵市场萎缩,在接下来的10年里,平均每年安装2000个热泵机组。1995年,由于瑞典政府的支持和补贴,公众对地热热泵的兴趣开始增强。根据占住宅销售市场约90%的瑞典热泵机构(SVEP)统计的销售数据显示,2001年和2002年大约有27000个热泵机组被安装(见图8)。因此,安装的机组数量估计达到200000台。

目前,热泵是瑞典小型住宅区最流行的采用液体循环的供暖方式,由于当前的油价,它替代了烧油;由于电费高昂,它又替代了电;由于方便而替代了木炭火炉。直接利用电加热的发展速度已相当减慢。除了住宅方面,还有一些大型的系统安装(包括闭路和开路循环)用于区域供暖网。所有热泵机组平均输出的热能估计大约10kW。

瑞典地热热泵的安装通常建议占标称负荷的60%,即每年大约3500~4000个小时满负荷运行。整合在热泵里的电加热器提供剩余的负荷,有将热泵负荷增加到80%~90%的趋势。大约80%的热泵采用的是垂直类型(钻孔类型)。在住宅里,钻孔的平均深度大约125m,水平类型平均循环长度大约350m。开式、充满地下水的单U型管(树脂管,直径40mm,压力正常)几乎用于所有的热泵安装。当热量需要被回灌入地下时,双U型管有时候被采用。热反应测试已经显示自然对流在充满地下水的钻孔中比填满砂(砾石)的钻孔热交换更强烈。地源热泵的盛行已经使人们逐渐关注相邻钻孔之间长期热影响的问题。

图8 每年瑞典热泵销售数量对比图

用于客户住所的大型系统正在变得越来越流行。用来制冷的垂直式安装正在占据市场,但在住宅方面仍然没有引起人们的兴趣。在商业和工业上制冷的需求为地热热泵打开了一个崭新的市场。

热泵技术上的发展有由涡轮式压缩机逐渐代替活塞式压缩机的趋势,它的优点是运行平稳、设计简洁。另外人们对各种容量控制也产生了兴趣,例如在同一个机组里分别安装一个小型压缩机和一个大型压缩机,夏天,生活热水可以通过小型压缩机来供给。绝大多数进口的热泵利用的工质是R410A。瑞典生产商仍然利用的是R407C,但有向R410A转变的趋势,还有的对丙烷也感兴趣。目前正在研究利用极少量的工质来组建热泵。一些生产商通过利用废气和土壤作为热源的热泵抢占市场。废气可以被用来预加热从钻孔开采出来的热运移流体,或者热泵闲置时灌入地下。

在大型钻孔型热泵系统里,为了确保系统长期运行,不得不考虑地下热能的平衡。如果主要是满足热负荷,则在夏天必须向地下回灌热能。自然界的可再生能源,如室外空气、地表水和太阳能都应该被考虑。在Nasby公园,在建筑物下面安装了一套系统,施工了48个200m深的钻孔,利用400kW的一个热泵基本提供热负荷,每年运行6000个小时。夏天,从附近的湖引来的地表温水(15~20℃)通过钻孔灌入地下。

11 挪威的例子

在奥斯陆的Nydalen,180个基岩井将会是给一个接近20万m2的建筑进行供热和制冷的关键。这是欧洲这种类型的系统里最大的项目。

一个能量供应站将为Nydalen的这个建筑供暖和制冷。通过利用热泵和地热井,热能既可以从地下采集,也可以将能量储存地下。夏天,但有制冷需要时,热能可以灌入地下。基岩的温度可以从平常的8℃上升到25℃。在冬天,热能可以用来供暖。供暖的输出功率是9MW,而制冷是。与电、石油和天然气供暖相比,每年供暖的成本可以减少60%~70%。供暖和制冷的联合调用确保了能量站的高效利用。

这个项目最独特的地方是地热能量储藏。这里的180个井,每个都深200m,可以提供4~10kW能量。整个储热基岩的体积是180万m3,主要在建筑物的下面。塑料管形成封闭环路,用来传递热能。

该项目总投资是6千万挪威克朗(相当于750万欧元)。这比起传统方式(即没有能量井和收集装置)多投资1700万挪威克朗。然而,每年购买的能量减少约400万挪威克朗,项目还是有利润的。这个项目由政府实体Enova SF和奥斯陆能源基金拨款支持了1100万挪威克朗。

能量站按计划在2003年4月开始建设,包括施工一半的基岩井。剩下的井可能安排在2004年的建设中。

该项目的细节可以在项目组和热能储存两个网站上查询。

结论

地热热泵是一个刚兴起的技术,有能力利用地下巨大的可再生贮存能量,提供高效率的供暖和制冷。它们正逐渐被认为是替代化石燃料的一种选择,在许多国家,它们在对建筑进行供暖和制冷时可以极大地减少二氧化碳的总排放量。相信安装热泵系统的数量和国家都会快速增长起来。

参考文献(略)

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干热岩地热资源利用研究论文

干热岩一般是指温度150°以上,内部致密不透水的高温岩体。干热岩资源主要存在于地壳上层3-10千米深处。20世纪70年代以来,全球许多国家都投入了许多的精力进行试验研究,称之为“增强型地热系统(EGS)”,其中美国、法国、德国、日本和英国等国家经过多年探索与研究已经在干热岩发电的基本原理和技术方面取得了很大的进展,但是至今仍然以试验研究为主,尚未达到大规模的商业化运行。

开发过程为:勘察选址--钻井--水力压裂--循环连通试验--建设电厂。开发原理为:在干热岩所在区钻井并在达到一定深度后封闭井口,通过高压水力劈裂在高温岩体中形式裂隙网络,从注水井中注入冷水,冷水通过高温岩体加热形成水蒸气,通过生产井引出水蒸气即可用于汽轮机的推动,并进行发电。

难点之一,裂隙网络的激发,通常的做法是通过高压水激发裂隙网络的形成,这里面涉及很多问题。理想的状态是形成如毛细血管一样的密集的裂隙网络,而不是几条大的裂隙通道,因为大通道的接触面积小,热交换效率低,在密集的裂隙网络中水被加热的效率高,但是由于地下岩体本身非常复杂,要想形成理想的水气循环系统是很难做到的。

难点之二,注入的冷水的流失。地下岩体构造复杂,如果存在断层等情况,可能导致注入水的大量流失。

难点之三,热源的持续供热能力。这个问题和表层岩浆体的流动性,表层岩浆体与地球深部岩浆之间的连通性等因素有关,如何保证干热岩在利用过程中温度长期保持在一个较高水平牵涉到勘察、布井等许多问题。

另外,关于储量的问题有很多研究数据,总之,储量非常巨大,有多大?理论上可以将其看作可再生资源。

题目:Geothermal resources 正文:Geothermal resources in the world's oldest energy sources. It is estimated that the total thermal energy of the Earth's interior, about all the coal reserves of about billion times. Year from Earth's interior heat loss through the surface, equivalent to 1,000 million barrels of oil burning heat. On geothermal sources, there are several hypotheses. Is generally believed that the geothermal evolution of radioactive elements mainly come from the earth's interior heat release, followed by rotation of the Earth's rotation can be generated and gravitational differentiation, chemical reactions, heat release and other rock and mineral crystal. During the formation of the Earth, the total amount of these heat dissipation of heat over the Earth, an enormous heat reserves, so that partial melting of crustal igneous and metamorphic effect. Basic calculation is now out, the planet's core temperature reaches 6000 ° C, temperature of the bottom crust 900-1000 ° C, the surface layer at room temperature (about 15 meters from the ground) about 15 kilometers of the following, the increase of temperature increased with depth. The average temperature of geothermal is about 3 ° C/100 m rate. Geothermal warming rates in different regions are different, close to the average warming rate is called the normal temperature range, higher than the average warming rate of the region, said geothermal anomalies. Geothermal anomaly area is research and development of geothermal resources of the main target. Crustal plate edge, deep fault and the volcanic belt at the other, is obvious geothermal anomalies. Exploration of geothermal resources survey, the general use of surface geothermal survey, drilling and various geophysical methods. Infrared remote sensing technology in exploration in recent years achieved remarkable results. The late 20th century, the exploitation of geothermal resources were mainly shallow, heat storage, and have a fluid (water or artificial irrigation) lead to heat transfer to the surface of the wet geothermal field. Hot dry rock geothermal resources and low-temperature geothermal fields of wetland research development and utilization in the pilot phase. China, rich in geothermal resources, has a long mining history, past the main advantage of hot spring bath treatment. After 1970, in Guangdong Fengshun, Huailai, Tianjin, and Tibet to have been carried out in thermal power generation, building heating, Agricultural greenhouse heating, warm water breeding, irrigation and other aspects Shi Yan Xing Kaifagongzuo, made some achievements.译文:世界上最古老的能源之一。据测算,地球内部的总热能量,约为全约煤炭储量的亿倍。每年从地球内部经地表散失的热量,相当于1000亿桶石油燃烧产生的热量。 关于地热的来源,有多种假说。一般认为,地热主要来源于地球内部放射性元素蜕变放热能,其次是地球自转产生的旋转能以及重力分异、化学反应,岩矿结晶释放的热能等。在地球形成过程中,这些热能的总量超过地球散逸的热能,形成巨大的热储量,使地壳局部熔化形成岩浆作用、变质作用。 现已基本测算出,地核的温度达6000°C,地壳底层的温度达900-1000°C,地表常温层(距地面约15米)以下约15公里范围内,地温随深度增加而增高。地热平均增温率约为3°C/100米。不同地区地热增温率有差异,接近平均增温率的称正常温区,高于平均增温率的地区称地热异常区。地热异常区是研究、开发地热资源的主要对象。地壳板块边沿,深大断裂及火山分布带等,是明显的地热异常区。 普查勘探地热资源,一般采用地表地热调查、钻探和各种物探方法。近年来红外线遥感技术在勘查中取得显著效果。20世纪末,地热资源的开采对象,主要是埋藏浅、热储量大、有流体(地下水或人工灌水)把热能传引到地表的湿地热田。干热岩地热资源和低温湿地热田的开发利用处在研究试验阶段。 中国的地热资源丰富,有悠久开采历史,以往主要利用温泉洗浴治病。1970年后,在广东丰顺、河北怀来、天津和西藏等地曾进行地热发电、建筑物采暖、农业温室采暖、温水育种、灌溉等多方面试验性开发工作,取得一定成果。

呵呵 你时不时做毕业论文 啊?正好我的毕业论文也是地热 我有篇英文 不过还没翻译出来你哦可以到 CAI等网站上检索一下 很好下的而且有很多资源。。。

地热资源世界上最古老的能源之一。据测算,地球内部的总热能量,约为全约煤炭储量的亿倍。每年从地球内部经地表散失的热量,相当于1000亿桶石油燃烧产生的热量。 关于地热的来源,有多种假说。一般认为,地热主要来源于地球内部放射性元素蜕变放热能,其次是地球自转产生的旋转能以及重力分异、化学反应,岩矿结晶释放的热能等。在地球形成过程中,这些热能的总量超过地球散逸的热能,形成巨大的热储量,使地壳局部熔化形成岩浆作用、变质作用。 现已基本测算出,地核的温度达6000°C,地壳底层的温度达900-1000°C,地表常温层(距地面约15米)以下约15公里范围内,地温随深度增加而增高。地热平均增温率约为3°C/100米。不同地区地热增温率有差异,接近平均增温率的称正常温区,高于平均增温率的地区称地热异常区。地热异常区是研究、开发地热资源的主要对象。地壳板块边沿,深大断裂及火山分布带等,是明显的地热异常区。 普查勘探地热资源,一般采用地表地热调查、钻探和各种物探方法。近年来红外线遥感技术在勘查中取得显著效果。20世纪末,地热资源的开采对象,主要是埋藏浅、热储量大、有流体(地下水或人工灌水)把热能传引到地表的湿地热田。干热岩地热资源和低温湿地热田的开发利用处在研究试验阶段。 中国的地热资源丰富,有悠久开采历史,以往主要利用温泉洗浴治病。1970年后,在广东丰顺、河北怀来、天津和西藏等地曾进行地热发电、建筑物采暖、农业温室采暖、温水育种、灌溉等多方面试验性开发工作,取得一定成果。如此“学术”价值几何?评《地热资源及其开发利用和保护》兼评《云南省志第25卷温泉志》作者:愤怒的北大人 据《地热能》杂志报道:《21世纪可持续能源丛书》新闻发布会于2004年12月在北京召开。当前,我国的可持续发展面临国内优质能源资源不足、能源环境问题突出等严峻挑战,该套由化学工业出版社出版的丛书包括新能源和可再生能源在内共计11本。中科院王大中院士在丛书的序中指出:“在我国能源领域中,这套丛书在深度和广度上都达到了较高的学术和实用价值”(司士荣、刘时彬,2005)。本文所评的《地热资源及其开发利用和保护》(以后简称为《刘书》)就是丛书之11本之一,由刘时彬编著,全书310页,装帧漂亮,图文并茂,售价42元。但就其学术水平而言却只能用3字概括:低水平。它表现在下面几方面。 一、 剽窃之大作 低水平首先表现在:该书作者充分利用了“编著”的“编”字,剪刀加浆糊,拼成了他的大作。当然,现在是处于计算机时代,剪刀与浆糊都不必用了,只要一台计算机就行。总体来说他的剪切是相当大胆的,相当数量的段落是从别的书中一字不拉、一连数页地照搬过来,而且不注明出处。如该书中3.4.1‘什么是地热田’一节从P.102-104,基本是抄自阿姆斯特德1973年所写的《地热能》一书的中译本(1978)第54-56页。该书中节‘高温地热田形成特征和条件’,基本抄自黄尚瑶等1986年所写《火山温泉地热能》一书的第81页。‘著名高温地热田’一节从105页至108页基本抄自《地热能》一书的第60-62页。其中美国盖色尔斯地热田和日本大岳地热田图文完全一样。节‘板内地热活动带的形成和分布’抄自《火山温泉地热能》一书的第89-90页。节‘世界著名的中低温地热田’中介绍了3个实例,其中匈牙利潘诺宁盆地一段是抄自《地热系统》,而巴黎盆地和西西北利亚盆地抄自《火山温泉地热能》一书的第92-94页。节‘微地震观测’一节从第173-178页抄自《腾冲地热》第200-208页。节的‘地球物理勘探应用成果示范’其中‘美国加里福尼亚梅萨地热异常’一小节是照抄克鲁格尔和奥托于1973年合作的《地下热能(资源,生产,人工激发)》的中译本(1978)第70-75页。节‘腾冲水热活动今昔’一节分数段抄自《腾冲地热》第四章的64-67、69-70、74-79页。仅此节就抄了12页。 除了上面所说的大段大段地抄袭之外,一些章节是从数篇文章组合而成。如节‘地热与北京2008年奥运会’抄自2002年《北京地热国际研讨会论文集》中三篇文章,即由宾德智等的《北京地热资源》(抄自《论文集》169-175页)、高建柯的《北京奥林匹克公园简介》(抄自《论文集》145-146页)和徐光辉的《北京奥运公园地区地热地质条件的地球物理论证》(抄自《论文集》180-185页)组合而成。 另外一种抄袭方式则是将几篇文章选择一些段落交替着抄。如节火山喷发一节是交替抄袭黄尚瑶等所著《火山温泉地热能》和廖志杰所著《中国的火山温泉和地热资源》的有关段落组合而成,其中提及世界火山的分布那一部分,所用插图是采用《火山温泉地热能》的,文字描述是采用《中国的火山温泉和地热资源》的。 仔细看来这本书90%是抄袭别人的劳动成果,抄袭分量之大在近年来是罕见的,特别是现今强调“尊重知识产权”的情况下,依然大胆犯案,是可忍,孰不可忍? 《刘书》的最后也有参考文献,共49件,至于正文中那些段落参考了那些文献,作者是讳莫如深,由读者自己去猜吧! 二、陈旧的资料 低水平还表现在资料的陈旧。现在是21世纪了,本书属于“21世纪可持续能源丛书”的十一本书中之一本,可是所用的资料基本是70年代的。例如,高温地热田所用的三个实例:美国加里福尼亚的盖色尔斯地热田、日本九州的大岳地热田是全文抄袭1973年阿姆斯特德的《地热能》一书的描述;至于对于意大利拉德瑞罗热田的认识在90年代已经发生很大的变化,1995年出现的最新认识是有人认为该热田的形成与变质核杂岩有关,而本书作者则丝毫未提及。关于低温地热田本书中介绍了三个实例:匈牙利潘诺宁盆地、法国巴黎盆地和俄罗斯西西佰利亚盆地,潘诺宁盆地的资料摘自1981年出版的《地热系统》一书,而巴黎盆地和西西佰利亚盆地的介绍则完全抄袭自1986年出版的《火山温泉地热能》的第91至95页。在该书中,巴黎盆地的资料是引自1974年的《巴黎地热》,而西西佰利亚盆地的地热资料是引自1971年玛夫林茨基所发表的《苏联褶皱和地台区的热水》一书,因此,其原始资料都是70年代的。 加上前节所述该书第节地球物理勘探应用成果示范一节中范例之一美国加里福尼亚东南部梅萨地热异常一段连图带文字则照搬自克鲁格尔和奥托在1971年合作的《地下热能(资源,生产,人工激发)》的中译本的第70-75页。三、低劣的知识 作者知识水平的低劣最充分地反映在第5章《如何找地热资源》这一章内,一方面表现在作者不了解当代应用地热学的发展现状;另方面暴露出作者缺乏一些最基本的地热知识。这一章的基本架构雷同于黄尚瑶等所作科普著作《火山温泉地热能》的第四章,同时也参考了《地热系统》一书中由伦贝所写的第三章“地热资源勘探”。现表列如下:_________四、糊涂的概念 前节中提到的将“摩尔”与“毫克当量”等同,就是概念糊涂之一例。在书中绝非仅此一例。在《刘书》的第97页,有这样一段奇文:“高温地热区都集中分布在相对比较狭窄的地壳活动带附近,而低温地区则集中分布在板块内部。不过板块内部区域也偶见一些高温地热区的出露,这是由于板内局部存在有特殊热源—岩浆囊等所致,诸如我国西藏羊八井热田,美国夏威夷群岛等。”请问作者:西藏羊八井是归为板缘还是板内呢?羊八井与夏威夷有着同样的构造背景吗? 在《刘书》的第99页作者探究了“板缘地热活动带的形成和分布”,把全球的板缘地热带划分为4个大带和3个亚带,即:1、环太平洋地热带,包括:东太平洋中脊地热亚带;西太平洋岛弧地热亚带;东南太平洋缝合线地热亚带。2、地中海-喜马拉雅地热带。3、红海-亚丁湾-东非裂谷地热带。4、大西洋中脊地热带。 这个划分是抄袭自《火山温泉地热能》的第78页,该书的作者不是学构造地质出身,错误的将东南太平洋的只有大洋壳的纳兹卡板块与具有陆壳的南美洲板块的聚敛带称为缝合线,而《刘书》的作者丝毫不察,照样抄来,也不可原谅。至于所谓红海-亚丁湾-东非裂谷地热带是冈瓦纳古陆上的阿法尔三联接点发育成的三条裂谷,它们并非连接成带,而是排列呈“Y”字形。红海和亚丁湾是将阿拉伯板块与非洲板块分开的两条裂谷。而东非裂谷则是从三联接点向西南伸的一支,发育在非洲板块之内,怎能说是板缘地热带呢?五、错误千出的专著 这是刘时彬的另一本大著,但不归他一人负责就是了。《刘书》的参考文献第6条为:“吴光范,任湘,刘时彬,梁乃英主编,云南省志•温泉志。昆明,云南人民出版社,1999。” 该书的正确名称应该是:《云南省志•卷25•温泉志》(简称《滇温泉志》)。需要说明的是,该书第一作者吴光范当时是云南省人民政府秘书长,后为省人大副主任,无疑是出版该书的财东;任湘是中国能源学会地热专业委员会的主任,当时正主持“八五科技攻关”中的地热研究项目,常到云南工作。因此,能够出版此书应赖于此两人的筹划与拍板。而主要的执行人应该是刘。因为《滇温泉志》全书304页中有242页(即80%)是照抄佟伟等主编的《腾冲地热》和《横断山区温泉志》。为了剽窃的方便,在《滇温泉志》的作者名录中也将佟伟拉入其中。 说《滇温泉志》是一本错误千出的专著,绝对没有贬低之意。现将主要问题列举如下:1、大的硬伤有8处之多。(1)《滇温泉志》第166页第18-23行为重印物。其中第18行至第21行的前半节,已经见于第165页的倒数1-4行,它们是描述石竹坝温泉的,不应该在描述硫磺塘老滚锅段落中再出现。(2)《滇温泉志》第166页第21行后半段至第23行则是第15-17行的重复。不过第15行是以“据《光绪腾越乡土志》云:”开始;而第21行后半段则改为“光绪《腾越乡土志》:”开头。(3)《滇温泉志》第167页第18-21页与第24-27行是完全一样的。讲的是热海第4区的“种磺地面”的一片不毛之地。而第18-21行是放在热海第3区硫磺塘大滚锅的末尾,根本放错地方。(4)《滇温泉志》第167页的第13-17行与第28-30行是重复文字。第13-17行描述的是硫磺塘大滚锅温泉水的化学分析结果。而第28-30行则是描述热海第4区种磺地面的温泉水化学组分。真是乱点鸳鸯谱,种磺地面是一片蒸汽地面,无法取水样,那来的分析结果。就把大滚锅水样的分析结果搬来了。为何第13-17行为5行而第24-27行只有3行呢?因为后者只有元素符号,没有元素名称。(5)《滇温泉志》的腾冲温泉名录中丢失了“玛玉窝澡塘”温泉。须知玛玉窝温泉是腾冲四大名泉之一,在明朝的《景泰云南图经金腾两指挥使司志》和稍后的《天启滇志》就有报道。《滇温泉志》的作者在抄录《腾冲地热》的第三章时将“玛玉窝”抄丢了,而没有发现。(6)。《滇温泉志》第163页瑞滇地热田第三区项目内,将“温泉水化学组分:水样温度、酸碱度、矿化度、钠、钾、钙、镁、锂、铷、铯、铵、碳酸根、重碳酸根、氯、硫酸根、氟”等组分全丢光了,只剩下“溴、碘、二氧化硅、偏硼酸、砷和水型”诸项。(7)《滇温泉志》第270页福贡县罗底热水塘条目,其泉水化学组分项目中,只剩下:水样温度、酸碱度、矿化度、钠、钾、钙、镁。余下(锂以后11项)的都抄丢了,抄袭的东西也丢三拉四。(8)《滇温泉志》的第272页的第8-19行的“红石岩温泉” 条目与第273页第20-31行的“河西澡塘”为同一个温泉。它们除了名字不同外,经纬度、描述、化学组分都是一样的。此外,不同之点还在:第272页“红石岩温泉” 条目末尾两行云:“1994年《横断山区温泉志》把温泉区定名为“河西温泉”,本书据1991年《兰坪白族普米族自治县地名志》载文,将它更名为红石岩温泉。” 第273页的“河西澡塘”条目中没有这两行字,但是,在泉水化学组分栏目中增加了地球化学温标温度,遗憾的是将“TNK(钠钾温标)”写成为“TNK(克氏氮量)”,真是令人难解。2、不该有的错误(1)“硫酸根”变成为“硫酸”;“二氧化硅”变成为“氧化硅”。 前面曾经提及,《滇温泉志》的温泉条目百分之八十是抄自《腾冲地热》和《横断山区温泉志》,但是为了去掉抄袭之嫌,不得不有所变动。变动之处在于:《腾冲地热》和《横断山区温泉志》两书中的温泉水化学组分栏中只有化学元素符号,没有化学元素名称。《滇温泉志》就在每个化学元素符号之后的括号中加入元素名称。这样一加就露馅了。《滇温泉志》全书收录的水化学数据达600多套,其中大约有608套含有SO4和SiO2,它们的元素名称都写成“硫酸”和“氧化硅”,因此,在书中的错处就达1216处。所以,说本书“错误千出”,绝不冤枉。但是,需要说明的是:在书的首页“编纂说明”中谈到水化学分析结果的表示时,其元素符号和元素名称是完全对应的,是书中唯一没有错误的一处,意味着“编纂说明”是由另一作者起草的,只是正文的作者并不依从。也应当指出“编纂说明”也有毛病:没有说明水化学组分的单位为毫克/升,矿化度单位为克/升;另外,重碳酸根(HCO3)写成NCO3,未予校正,也不应该。(2)书中多处将硫磺气味和硫化氢的分子式写成“HS气”。(见于第20页、39页和302页)。恐怕这是初中的孩子们都不会犯的错误。(3)作者对什么是“游CO2”和“CO3”是分辨不清、搞不明白的。有时将“游CO2”的名称标为“碳酸根”(见于14、40、41页);有时将“游CO2”的名称标为“碳酸”(见于第15页);“CO3”之后大部分未标中文名称(与其他元素的表示方法相背);有时在“CO3”之前加“游”字,变成“游CO3”,(见于64、73、74、82、92、93、212、217、638、642、644页);更为奇特的是,有时“CO3”的中文名称标为金属“钴”,(见于268、578、579、580、583、584、585、586、598页)。将《横断山区温泉志》中的某些泉的“CO3”抄袭时改成“游CO2”(50页)。(4)错字太多,未加校正。有的影响文章的性质。如第168页热海地热田的狮子头的酸性水酸碱度实为3?1,书中则写成“8?1℃”。第244页的小定西沸泉温度为95℃。书中则写成“59℃”。许多地方将河岸写成河岩。不通的句子太多,如:泉水系石灰系灰岩(9页)、泉水之东北向断层系导热断层(33页)、水清澈见底为石灰岩(102页)、泉口喷涌的泉水饱和温度似沸水(132页)、泉水沿安山应为玄武岩缝隙溢出(280页)、地下水的来源为C级Cm1l与D3zg灰岩补给,受西部构造影响而成(289页),上面这些话,你懂吗?不一一列举。(5)地质上非规范化术语比比皆是。如:石炭系灰岩写成石炭纪灰岩(应该写“系或统”的地方写成“纪或世”,数不胜数)、泉水出露于正常(应为长)岩断裂带上(35页)、储热层时代为砂岩(40页)、受N字型地层之阻后溢出(41页)、围岩性质为岩性砂砾岩、基岩粉砂岩(42页)、地热北高南低(45页)、中温断裂型温泉(56页)、砂岩积石奠砂岩(66页)、围岩性质为绢英片岩变质岩(93页)、三叠世石灰岩(120页)、围岩性质为断裂带(299页)等等,不一一列举。此外地质年代的符号乱写;水化学类型有的用汉字,有的用英文,有的干脆不写,体例不统一。这些现象可能意味着作者似乎未受过系统的专业知识的训练。(6)“编纂说明”中云:“任湘教授和刘时彬教授于1993年3月向云南省人民政府提出报告。指出温泉志的编纂必将为云南省的新能源领域提供一份翔实的资产清单…。”“于1996年4月初稿完成,编辑的温泉名录共905条。”“概述”一节中云:“全省温泉区1015处。”可是在《刘书》的附录的“表1 云南省各县市温泉分布和分类统计表”中,总计856处。三个数据中,到底哪个数据对?真把人弄糊涂了。 这样的错误其实都是低级的错误。作者们的责任何在?责任编辑的责任何在?出版社领导的责任何在?到底谁该负责呢?六、一点闲话 呜呼!像这样满目疮痍的学术著作,近年来实属罕见。何况是“志书”,要流芳百世的呢!笔者真不知道作为地方当局父母官的《滇温泉志》第一作者看过该书的草稿否?当他手捧装帧漂亮、图文并茂的成果、细读之后察觉漏洞百出后真不知是怎样的感觉。笔者也敢于相信被列为《滇温泉志》作者之一的佟伟教授是绝对没有看过该书的草稿的,因为这位被公认为治学严谨北大教授绝对不会让这样稀松的烂稿过关。其实该书的操作者真正想要的只是“佟伟”这两个字,而不想要真神来把关。有了这两个字,就可以将《腾冲地热》和《横断山区温泉志》两本书的其他作者撇掉;有了这两个字,就可以将横断山区地热调查的组织者中科院综考会晾到一边。这样就可以将众多人的成果为少数人所占有。笔者倒是不知道云南人民出版社的负责人看到他们的产品是怎样的感觉,他们可能会奇怪:“北大的教授怎么是这样的水平?” 《滇温泉志》最终弄成这样。北京大学的刘时彬教授到底要负多大的责任,我们局外人不得而知。从《滇温泉志》的“编撰职名”中撰稿人共10人,其中:北京大学地质学系:刘时彬、佟伟;中国能源研究会:任湘;云南省地质矿产厅:丁建博;云南省地名委员会:梁乃英等二人;云南师范大学两名;云南省人民政府两名。在主编中作为第三位,在撰稿人中作为首位的刘时彬,难免其咎。据闻:刘时彬中学毕业之后就到北京大学工作,70年代起为北大地质学系地热研究室成员,1976年起参加青藏高原科考队,吃苦耐劳、工作积极、累有著述。90年代起在中国能源研究会地热专业委员会先后担当副秘书长和秘书长,在任湘主任的麾下,车前马后,积极努力,敢于负责。90年代中期,北京大学将其职称提为“高级实验师”。“尺有所短、寸有所长”,术业有专攻,一个人总是有所长,也会有不足之处。刘时彬的缺点在于研究水平不高,而又不肯下功夫去钻研。科学是来不点半分取巧的,是要经过长期的工作一步步积累的。当然,今天的社会太过浮躁,人们又都过于注重名声。古人说:人贵有自知之明。在基础研究方面的不足,必然导致缪误百出的编抄。而如此学术专作,又有何价值?只能令人齿冷。望诸位学者同仁,做文做事做人意在专心如一,方不为虚名所累。

土地资源管理论文参考文献

参考义献这是论文中很重要、也是存在问题较多的一部分。列出论文参考文献的目的是让读者了解论文研究命题的来龙去脉,便于查找,同时也是尊重前人劳动,对自己的工作有准确的定位。因此这里既有技术问题,也有科学道德问题。一篇论文中几乎自始至终都有需要引用参考文献之处。如论文引言中应引上对本题最重要、最直接有关的文献;在方法中应引上所采用或借鉴的方法;在结果中有时要引上与文献对比的资料;在讨论中更应引上与论文有关的各种支持的或有矛盾的结果或观点等。

提供几篇关于土地资源管理工作的相关英文文献,供写作参考。[1] Vitousek P M, Mooney H A, Lubchenco J, Melillo J M. Human domination of earth' s ecosystems .Science, 1997,277, 277 :497~499 .[2] GLEMENT G, et al. OGDI : Toward Interoperability Among GeoSpatial Databases .SIGMOD Record, 1997,263, 26(3) :18~23 . [3] W Fan, L Libkin. On XML integrity constraints in the presence of DTDs .Journal of the ACM (JACM), 2002,493, 49(3) :368~406 .

土地资源利用论文参考文献

无论是身处学校还是步入社会,大家肯定对论文都不陌生吧,论文是我们对某个问题进行深入研究的文章。那要怎么写好论文呢?下面是我精心整理的论文参考文献,希望能够帮助到大家。

论文参考文献格式

一、参考文献的类型

参考文献(即引文出处)的类型以单字母方式标识,具体如下:

M——专著 C——论文集 N——报纸文章

J——期刊文章 D——学位论文 R——报告

对于不属于上述的文献类型,采用字母“Z”标识。

对于英文参考文献,还应注意以下两点:

①作者姓名采用“姓在前名在后”原则,具体格式是: 姓,名字的首字母. 如: Malcolm Richard Cowley 应为:Cowley, .,如果有两位作者,第一位作者方式不变,&之后第二位作者名字的首字母放在前面,姓放在后面,如:Frank Norris 与Irving Gordon应为:Norris, F. & .;

②书名、报刊名使用斜体字,如:Mastering English Literature,English Weekly。

二、参考文献的格式及举例

1.期刊类

【格式】[序号]作者.篇名[J].刊名,出版年份,卷号(期号):起止页码.

【举例】

[1] 王海粟.浅议会计信息披露模式[J].财政研究,2004,21(1):56-58.

[2] 夏鲁惠.高等学校毕业论文教学情况调研报告[J].高等理科教育,2004(1):46-52.

[3] Heider, . The structure of color space in naming and memory of two languages [J]. Foreign Language Teaching and Research, 1999, (3): 62 – 67.

2.专著类

【格式】[序号]作者.书名[M].出版地:出版社,出版年份:起止页码.

【举例】[4] 葛家澍,林志军.现代西方财务会计理论[M].厦门:厦门大学出版社,2001:42.

[5] Gill, R. Mastering English Literature [M]. London: Macmillan, 1985: 42-45.

3.报纸类

【格式】[序号]作者.篇名[N].报纸名,出版日期(版次).

【举例】

[6] 李大伦.经济全球化的重要性[N]. 光明日报,1998-12-27(3).

[7] French, W. Between Silences: A Voice from China[N]. Atlantic Weekly, 1987-8-15(33).

4.论文集

【格式】[序号]作者.篇名[C].出版地:出版者,出版年份:起始页码.

【举例】

[8] 伍蠡甫.西方文论选[C]. 上海:上海译文出版社,1979:12-17.

[9] Spivak,G. “Can the Subaltern Speak?”[A]. In & L. Grossberg(eds.). Victory in Limbo: Imigism [C]. Urbana: University of Illinois Press, 1988, .

[10] Almarza, . Student foreign language teacher’s knowledge growth [A]. In and (eds.). Teacher Learning in Language Teaching [C]. New York: Cambridge University Press. 1996. .

5.学位论文

【格式】[序号]作者.篇名[D].出版地:保存者,出版年份:起始页码.

【举例】

[11] 张筑生.微分半动力系统的不变集[D].北京:北京大学数学系数学研究所, 1983:1-7.

6.研究报告

【格式】[序号]作者.篇名[R].出版地:出版者,出版年份:起始页码.

【举例】

[12] 冯西桥.核反应堆压力管道与压力容器的LBB分析[R].北京:清华大学核能技术设计研究院, 1997:9-10.

7.条例

【格式】[序号]颁布单位.条例名称.发布日期

【举例】[15] 中华人民共和国科学技术委员会.科学技术期刊管理办法[Z].1991—06—05

8.译著

【格式】[序号]原著作者. 书名[M].译者,译.出版地:出版社,出版年份:起止页码.

三、注释

注释是对论文正文中某一特定内容的进一步解释或补充说明。

注释前面用圈码①、②、③等标识。

四、参考文献

参考文献与文中注(王小龙,2005)对应。

标号在标点符号内。

多个都需要标注出来,而不是1-6等等 ,并列写出来。

论文文献综述范文

文献综述是在确定了选题后,在对选题所涉及的研究领域的文献进行广泛阅读和理解的基础上,对该研究领域的研究现状(包括主要学术观点、前人研究成果和研究水平、争论焦点、存在的问题及可能的原因等)、新水平、新动态、新技术和新发现、发展前景等内容进行综合分析、归纳整理 文献综述和评论,并提出自己的见解和研究思路而写成的一种不同于毕业论文的文体。

它要求作者既要对所查阅资料的主要观点进行综合整理、陈述,还要根据自己的理解和认识,对综合整理后的文献进行比较专门的、全面的、深入的、系统的论述和相应的评价,而不仅仅是相关领域学术研究的“堆砌”。

检索和阅读文献是撰写综述的重要前提工作。

一篇综述的质量如何,很大程度上取决于作者对本题相关的最新文献的掌握程度。

如果没有做好文献检索和阅读工作,就去撰写综述,是决不会写出高水平的综述的。

好的文献综述,不但可以为下一步的学位论文写作奠定一个坚实的理论基础和提供某种延伸的契机,而且能表明写作者对既有研究文献的归纳分析和梳理整合的综合能力,从而有助于提高对学位论文水平的总体评价教育教学论文写作。

文献综述的格式与一般研究性论文的格式有所不同。

这是因为研究性的论文注重 文献综述研究的方法和结果,而文献综述介绍与主题有关的详细资料、动态、进展、展望以及对以上方面的评述。

因此文献综述的格式相对多样,但总的来说,一般都包含以下四部分:即前言、主题、总结和参考文献。

撰写文献综述时可按这四部分拟写提纲,再根据提纲进行撰写工作学前教育论文发表。

前言

前言要用简明扼要的文字说明写作的目的、必要性、有关概念的定义,综述的范围,阐述有关问题的现状和动态,以及目前对主要问题争论的焦点等。

前言一般200-300字为宜,不宜超过500字。

正文

正文是综述的重点,写法上没有固定的格式,只要能较好地表达综合的内容,作者可创造性采用诸多形式。

正文主要包括论据和论证两个部分,通过提出问题、分析问题和解决问题,比较不同学者对同一问题的看法及其理论依据,进一步阐明问题的来龙去脉和作者自己的见解。

当然,作者也可从问题发生的历史背景、目前现状、发展方向等提出文献的.不同观点。

正文部分可根据内容的多少可分为若干个小标题分别论述。

参考文献是综述的重要组成部分。

一般参考文献的多少可体现作者阅读文献的广度和深度。

对综述类论文参考文献的数量不同杂志有不同的要求,一般以30条以内为宜,以最近3-5年内的最新文献为主。

文献综述看似简单。

其实是一项高难度的工作。

在国外,宏观的或者是比较系统的文献综述通常都是由一个领域里的顶级“大牛”来做的。

在现有研究方法的著作中,都有有关文献综述的指导,然而无论是教授文献综述课的教师还是学习该课程的学生,大多实际上没有对其给予足够的重视。

而到了真正自己来做研究,便发现综述实在是困难。

摘 要: 公路工程;环境;保护

1 公路工程对环境影响分析

工程前期对环境的影响

长期以来,公路的规划、设计人员没有对于公路的环保问题如何解决给予足够的重视。在工程可行性研究阶段也要求对环境影响进行分析评价并提出相应的环保措施,但由于公路工程施工对沿线土地资源、水资源、森林资源、野生动物资源、景观资源等造成的影响和破坏程度大多没有量化指标,因而在实际操作过程中,从管理层到设计人员,往往忽略工程建设与使用对环境造成的负面影响,从而导致公路规划与设计在环保方面的不足。

工程施工期对环境的影响

施工期主要包括施工放样、场地清理、征地及拆迁安置、建立施工驻地等施工前期准备工作和正式组织施工两大活动。

施工期间拟建项目由于挖土填土、借土弃土、改移河道、清理表土、开采料场等活动会造成地表植被破坏、地形改变、沟谷大量消失,恶化生物栖息的生态环境,加速地表侵蚀,增大地表径流,增加水土流失,改变自然流水形态,加剧水质恶化,从而直接导致对自然环境的破坏。

项目营运期对环境的影响

营运期开始意味着项目巨大的经济效益和社会效益开始发挥作用,同时也意味着对沿线环境产生长期负面影响的开始。随着交通量的与日俱增,噪声和汽车尾气及粉尘污染逐渐加剧,噪音对沿线居民、学校和机关单位的学习、工作和休息产生长期的不利影响。

2 环境保护措施

工程前期环保措施

珍惜自然环境,规划好公路用地范围

1)保护土地、水体、空气和生物资源,珍惜现有资源价值。合理产生新的生产用地,保护和增强现有土地的利用。

2)路线应与城镇规划相协调,促进城镇更新及改善环境。一方面尽量减少项目与城镇规划相干扰,又要有利于城镇的发展;另一方面又要方便车辆进出城镇,尽量保持项目与城镇的合理间距———“靠而不近,离而不远”。

3)避开环境敏感性区域。如学校、工厂、医院、名胜古迹、自然保护区、湿地和鸟类栖息地、精密仪器基地和军事设施等。

设计要结合自然地形

1)平面线形:在满足规范要求的情况下采用较低技术指标是使路线顺应地形的一个好办法,采用各种类型的曲线也会取得较好的效果。

2)纵面线形:合理设置纵坡和竖曲线使纵面线顺应地形成渐变、顺滑的纵坡线,避免大填大挖。深开挖路段要多考虑隧道方案,可避免山体开挖,保护森林植被和水土资源。

3)边坡设计:在确保稳定的情况下,边坡的形状要尽可能与周围的景观协调,并用植物进行绿化(可结合各种土工防护结构和其它绿化基础工程综合实施)处理,坡脚、坡顶、坡面相交处等处的棱角要进行弧形整理,既可产生自然美感又可防风蚀。

施工阶段环保措施

1)减少水土流失。根据实际填挖土质合理设置边坡坡度;合理设置土石方填挖施工现场临时排水系统,及时疏导雨水,以减少雨水对挖填土坡坡面的冲蚀;填方坡面应及时夯实并进行边坡绿化;合理确定借土弃土位置,合理开采砂石料场,注意料场弃土弃渣分离处理。

2)减少噪音污染。禁止噪音超标机械进入施工现场,平时注意机械维修保养;合理安排施工组织计划,尽量减少施工活动对沿线居民集中点的干扰。

3)防止大气污染。材料堆放应采取必要挡风措施,减少扬尘。组织好材料和土方运输,防止材料散落造成环境污染。材料运输宜采用封闭性较好的自卸车运输或采用覆盖措施。对施工场地、材料运输及进出料场的道路应经常洒水防尘。

4)防止水质污染。加强对施工队伍的生活污水处理,严禁将其直接排入河道水流中;对路基清除淤泥表土应回收到路上处理或运到指定地点堆弃;弃石弃土应运到合理地点,不得任意堆放,更不能淤塞河道;对桥梁围堰施工,应注意围堰土在施工结束后的清除工作,避免阻塞河道。

营运期环保措施

1)加强公路管养工作,对路面和边沟应定期清理。加强边沟、边坡、涵管、急流槽、导流坝和路田分界墙的养护维修工作。对沿线收费站和服务区的垃圾及污水要进行环保处理。

2)加强公路绿化及其养护工作,既创造良好的视觉景观,又可降噪防尘。

3)加强交通管理,控制不符合环保和技术规定的车辆上路行驶,路线靠近或穿越居民区应限制鸣笛,完善交通标志、标线,保持良好的交通运输服务状态。

3 结 论

1)加强环保意识和宣传力度。公路工程必然要对环境产生负面影响,而环境保护工作已越来越受到重视,因此,在公路工程全过程中应加强环保工作。必须加大公路环境保护工作的力度,从宣传教育方面入手,切实提高公路施工人员的环保意识。

2)规范施工全过程,使工程项目可持续发展。公路施工环保工作要从源头抓起,首先要有环保观念,在公路设计阶段就应重视环保措施,并在公路工程开工前,制定一套完整环保制度,在营运期间加强可持续发展养护工作,将环保落到实处,将公路施工对环境的负面影响降低到最低。

3)完善监督制度,使环保措施有效实施。只有建立切实可行的监督机制,将环境保护与工程质量考核相结合,落实责任到人,才能使环保措施得以有效长期的实施。加强对公路环境问题的深入研究,促使我国公路建设、公路环境治理水平早日达到发达国家水平。

参考文献

[1]张跃峰.公路工程环境保护措施研究[J].交通世界,2007.

[2]何 林,魏 援.公路环境保护与环境影响评价[J].青海交通科技,2007.

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[4]郭发忠.公路工程设计中环境保护的实践[J].重庆交通学院学报, 2008.

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摘要: 我国矿产资源丰富,因此矿产资源的开发和利用对我国经济发展有着重要意义,然而自从矿产资源开发以来就暴露出一些问题,尤其是不合理的矿山建设对环境产生了破坏作用。而我国对环境保护问题的重视还处于发展阶段,迫切需要对前期建设中的失误进行弥补,对问题进行修补。

关键词: 矿山建设;环境保护;保护措施

伴随着我国经济的快速发展,而又同时作为一个最大的发展中国家,对资源的需求量正在逐步增大。国家发展规划一再强调,经济的发展要又好又快,不能走西方国家发展的老路,不能重复先破坏后修复的经济发展道路,在资源开发的同时就注重环境的保护。矿山建设也一样,它所造成的问题主要造两个大的方面,一方面是开采方法不够合理规范,另一方面是对开采后的废料处理不当,对环境造成了污染。因此,工作单位与工作人员必须响应国家的号召,在开采过程中提高对环境保护的重视程度,努力做到既能取得良好的经济效益,又能保护环境。

1.矿山建设中环境保护的重要性

目前矿山建设中的破坏性影响

矿山开采主要采用地上和地下两种方式,然而这两种开采方式都存在一定的弊端,都会对环境造成一定的破坏作用。矿山开采会对地表的生态环境造成破坏,会改变原有的地表地貌特征,严重影响植被覆盖率。而地表植被的破坏对其他生态环境有着重要的影响,有可能引起生物多样性的减少,水土流失等问题。不恰当的开采行为严重时可能会造成地表坍塌也就是塌方的危险,地下水位也可能会因此受到影响。对矿石开采后的产生的废石、尾矿等固体污染物的处理不当也会严重影响环境,主要体现在对土壤环境和大气环境的影响上。其中,有一部分废石所含有的化学成分会引发自燃现象,并释放出对环境或人体产生伤害的气体。除此之外,挖矿井所产生的废水也是重要的污染源。

对其重要程度的分析

环境是人类赖以生存的基础,与人类生存密切相关,甚至起着决定作用。环境保护不仅仅是我们一个国家更是全世界共同面临的问题,如果没有处理好环境问题将使我国的经济发展面临严峻的挑战。就目前来看,我国已经重视环境保护问题,保护环境已经成为我国的一项基本国策。矿山建设中产生的环境问题无疑是环境问题中的重要组成部分,它对环境的影响是多方面的,不仅影响人们的日常生活和生活环境,也影响了经济。环境不仅仅是针对当下时代生活的人,更是对几十年乃至几个世纪后的人类而言,他们的生活环境取决于我们现在的所做所为。矿山建设所面临的不仅仅是资源枯竭的问题,对地表环境,对土壤、大气等都会产生重要的影响,几乎影响到整个生态环境。

2.矿山建设与环境保护的具体保护措施

合理处理废水,防治水源破坏

由于我国人口基数大,淡水资源十分有限,工业用水需求量大,每个人所占有的淡水资源量很有限,远远落后于世界平均水平,水资源匮乏的现象在矿区就更为严重了。我国矿山酸性水污染普遍较为严重,主要分布在有色金属、化工矿山和部分含硫冶金矿山。处理酸性水总的原则是:在生产过程中减少酸性水的产生,在排放前加以必要的处理以及对酸性水进行重复利用。生产过程中的工程技术需要不断地改进,将用水洗净矿产的过程尽量减少,减少所需要的净水用量,有足够技术支持的可以采用封闭净化的技术。对于酸性废水和碱性废水同时存在于矿山,可以进行酸性水和碱性水中和处理,节省环保费用。

另外,可以采用其他物理方法对治理酸水。废水处理方法也应该得到改善,尽可能地减少废水的排放,或对废水进行再处理后再进行排放。处理后的废水可以重复使用,既减少了浪费,也对环境的不利影响最小化。无论是排放还是再利用都需要对废水进行一定的处理,这就要求废水处理技术的不断提高。最重要的原则就是保护水源,矿山往往接近于水源,污染了水的源头就意味着污染了一条河,一片区域,对人们的生产生活造成巨大的影响。建造封闭性高的工厂,严格控制,严格把关,提高管道的防渗透能力,定期检查管道的破损情况,避免管道中的废水泄漏造成污染的现象。在矿山建设中,要提高对水的重要性的认识,减少水资源的使用,合理处理废水,杜绝水资源的浪费。

对大气环境污染物的治理

在矿山建设中对大气产生污染的主要是粉尘和废气,粉尘和废气中的有害成分对工作人员的身体健康有危害。在工作开展过程中,空气中弥漫着粉尘,通过人类的呼吸进入呼吸道,引发呼吸道感染,容易诱发多多种疾病,粉尘更被称作人类健康的天敌。粉尘和废气不仅影响人类的健康,对大气的污染也是极为严重的。由此看来,粉尘和废气的治理也是矿山环保建设中重要环节。对于废气的治理方法是多样的。首先,可以优化动力结构,采用污染小,环保的动力资源,如使用电力、天然气等对环境影响较小的动力资源,也可依靠科学技术开发使用新型能源,将新能源技术运用到矿山建设中。

另外,可以采用尾气排放相对较少的,符合国家制定的尾气排放标准的柴油机。这两种方法的治理原则是从污染的源头进行治理,也可以安装净化尾气的装置,使尾气的排放能够安全,无污染。就粉尘治理而言,通过对粉尘产生的原理的分析,提出相应的方法加以应对。在作业过程中采用静电除尘,使用旋风式除尘器,或者脉冲布袋除尘器捕集作业过程中产生的岩粉,不使岩粉扩散和污染作业场地。除次之外,在作业中还可以配合水的使用,可在场地中建设水道,并适当地喷洒,增加空气湿度,以达到使粉尘潮湿,难以在空中飞扬的目的。粉尘和废气的适当处理是对工作人员身体健康的一种保障,也是对保护环境的责任的履行。

3.结语

环境保护是矿山建设的重要课题,环境污染往往比环境治理要简单得多,因此在矿山建设过程中就应该注意环境保护,将污染降到最低。哪怕是市场经济占主导地位的今天,也不能只顾经济利益,忽视道德问题,经济的发展要遵循可持续发展战略,竭泽而渔的思想应该抛弃。需要加强环境保护教育工作,提高环境保护意识,深入贯彻落实科学发展观与可持续发展战略,以适应现代社会对环境标准的新要求。国家、地方出台的标准也会越来越严格,对污染物的排放严格限制,减少矿山建设中对环境的迫害。国家、地方、工作单位、工作人员、公众都应该站在自己的角度采取相应的措施来保护环境。

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论文怎么写 一、标题 标题是文章的眉目。各类文章的标题,样式繁多,但无论是何种形式,总要以全部或不同的侧面体现作者的写作意图、文章的主旨。毕业论文的标题一般分为总标题、副标题、分标题几种。 (一)总标题 总标题是文章总体内容的体现。常见的写法有: ①揭示课题的实质。这种形式的标题,高度概括全文内容,往往就是文章的中心论点。它具有高度的明确性,便于读者把握全文内容的核心。诸如此类的标题很多,也很普遍。如《关于经济体制的模式问题》、《经济中心论》、《县级行政机构改革之我见》等。 ②提问式。这类标题用设问句的方式,隐去要回答的内容,实际上作者的观点是十分明确的,只不过语意婉转,需要读者加以思考罢了。这种形式的标题因其观点含蓄,容易激起读者的注意。如《家庭联产承包制就是单干吗?》、《商品经济等同于资本主义经济吗?》等。 ②交代内容范围。这种形式的标题,从其本身的角度看,看不出作者所指的观点,只是对文章内容的范围做出限定。拟定这种标题,一方面是文章的主要论点难以用一句简短的话加以归纳;另一方面,交代文章内容的范围,可引起同仁读者的注意,以求引起共鸣。这种形式的标题也较普遍。如《试论我国农村的双层经营体制》、《正确处理中央和地方、条条与块块的关系》、《战后西方贸易自由化剖析》等。 ④用判断句式。这种形式的标题给予全文内容的限定,可伸可缩,具有很大的灵活性。文章研究对象是具体的,面较小,但引申的思想又须有很强的概括性,面较宽。这种从小处着眼,大处着手的标题,有利于科学思维和科学研究的拓展。如《从乡镇企业的兴起看中国农村的希望之光》、《科技进步与农业经济》、《从“劳动创造了美”看美的本质》等。 ⑤用形象化的语句。如《激励人心的管理体制》、《科技史上的曙光》、《普照之光的理论》等。 标题的样式还有多种,作者可以在实践中大胆创新。 (二)副标题和分标题 为了点明论文的研究对象、研究内容、研究目的,对总标题加以补充、解说,有的论文还可以加副标题。特别是一些商榷性的论文,一般都有一个副标题,如在总标题下方,添上“与××商榷”之类的副标题。 另外,为了强调论文所研究的某个侧重面,也可以加副标题。如《如何看待现阶段劳动报酬的差别——也谈按劳分配中的资产阶级权利》、《开发蛋白质资源,提高蛋白质利用效率——探讨解决吃饭问题的一种发展战略》等。 设置分标题的主要目的是为了清晰地显示文章的层次。有的用文字,一般都把本层次的中心内容昭然其上;也有的用数码,仅标明“一、二、三”等的顺序,起承上启下的作用。需要注意的是:无论采用哪种形式,都要紧扣所属层次的内容,以及上文与下文的联系紧密性。 对于标题的要求,概括起来有三点:一要明确。要能够揭示论题范围或论点,使人看了标题便知晓文章的大体轮廓、所论述的主要内容以及作者的写作意图,而不能似是而非,藏头露尾,与读者捉迷藏。二要简炼。.论文的标题不宜过长,过长了容易使人产生烦琐和累赘的感觉,得不到鲜明的印象,从而影响对文章的总体评价。标题也不能过于抽象、空洞,标题中不能采用非常用的或生造的词汇,以免使读者一见标题就如堕烟海,百思不得其解,待看完全文后才知标题的哗众取宠之意。三要新颖。标题和文章的内容、形式一样,应有自己的独特之处。做到既不标新立异,又不落案臼,使之引人入胜,赏心悦目,从而激起读者的阅读兴趣。 二、目录 一般说来,篇幅较长的毕业论文,都没有分标题。设置分标题的论文,因其内容的层次较多,整个理论体系较庞大、复杂,故通常设目录。 设置目录的目的主要是: 1.使读者能够在阅读该论文之前对全文的内容、结构有一个大致的了解,以便读者决定是读还是不读,是精读还是略读等。 2.为读者选读论文中的某个分论点时提供方便。长篇论文,除中心论点外,还有许多分论点。当读者需要进一步了解某个分论点时,就可以依靠目录而节省时间。 目录一般放置在论文正文的前面,因而是论文的导读图。要使目录真正起到导读图的作用,必须注意: 1.准确。目录必须与全文的纲目相一致。也就是说,本文的标题、分标题与目录存在着一一对应的关系。 2.清楚无误。目录应逐一标注该行目录在正文中的页码。标注页码必须清楚无误。 3.完整。目录既然是论文的导读图,因而必然要求具有完整性。也就是要求文章的各项内容,都应在目录中反映出来,不得遗漏。 目录有两种基本类型: 1.用文字表示的目录。 2.用数码表示的目录。这种目录较少见。但长篇大论,便于读者阅读,也有采用这种方式的。 三、内容提要 内容提要是全文内容的缩影。在这里,作者以极经济的笔墨,勾画出全文的整体面目;提出主要论点、揭示论文的研究成果、简要叙述全文的框架结构。 内容提要是正文的附属部分,一般放置在论文的篇首。 写作内容提要的目的在于: 1.为了使指导老师在未审阅论文全文时,先对文章的主要内容有个大体上的了解,知道研究所取得的主要成果,研究的主要逻辑顺序。 2.为了使其他读者通过阅读内容提要,就能大略了解作者所研究的问题,如果产生共鸣,则再进一步阅读全文。在这里,内容提要成了把论文推荐给众多读者的“广告”。 因此,内容提要应把论文的主要观点提示出来,便于读者一看就能了解论文内容的要点。论文提要要求写得简明而又全面,不要罗哩罗嗦抓不住要点或者只是干巴巴的几条筋,缺乏说明观点的材料。 内容提要可分为报道性提要和指示性提要。 报道性提要,主要介绍研究的主要方法与成果以及成果分析等,对文章内容的提示较全面。 指示性提要,只简要地叙述研究的成果(数据、看法、意见、结论等),对研究手段、方法、过程等均不涉及。毕业论文一般使用指示性提要。举例如下: ●市场经济条件下的政府,固然应服从上级规划部署的全局,但主要的着眼点应放在对下负责,对本地的经济发展,对本地的人民生活水平提高负责,这才是发展全局经济的前提,从而也自然在根本上符合对上负责。 ●变部门“齐抓共管”企业为共同服务于企业,应成为部门工作的主要重点。(摘自《政府在市场经济中 如何定位》一文的内容提要) 内容提要的写作要求可以概括为“全、精、简、实、活”。具体说来: 1.内容提要要求具有完整性。即不能把论文中所阐述的主要内容(或观点)遗漏。提要应写成一篇完整的短文,可以独立使用。 2.重点要突出。内容提要须突出论文的研究成果(或中心论点)和结论性意义的内容,其他各项可写得简明扼要。 3.文字要简炼。内容提要的写作必须字斟句酌,用精练、概括的语言表述,每项内容不宜展开论证说明。 4.陈述要客观。内容提要一般只写课题研究的客观情况,对工作过程、工作方法以及研究成果等,不宜作主观评价,也不宜与别人的研究作对比说明。一项研究成果的价值,自有公论,大可不必自我宣扬。因而,实事求是也是写作内容提要的基本原则。 5.语言要生动。提要既要写得简明扼要,又要生动活泼,引人入胜,在词语润色、表达方法和章法结构上要尽可能体现文彩,以求唤起读者阅读正文的欲望。 四、正文 正文包括绪论、本论、结论三部分。这是毕业论文最重要的组成部分,其它章节有专门详细论述,这里不再重复。 五、参考文献 参考文献又叫参考书目,它是指作者在撰写毕业论文过程中所查阅参考过的著作和报刊杂志,它应列在毕业论文的末尾。列出参考文献有三个好处:一是当作者本人发现引文有差错时,便于查找校正。二是可以使毕业论文答辩委员会的教师了解学生阅读资料的广度,作为审查毕业论文的一种参考依据。三是便于研究同类问题的读者查阅相关的观点和材料。 当然,论文所列的参考文献必须是主要的,与本论文密切相关的,对自己写成毕业论文起过重要参考作用的专著、论文及其它资料。不要轻重不分,开列过多。 列出的参考文献一般要写清书名或篇名、作者、出版者和出版年份。

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我国土地储备制度对房地产市场的影响内容摘要:本文运用相关分析等定量分析方法,对城市土地储备制度实施后我国房地产市场状况进行深入的分析,得出土地储备制度对我国房地产市场负面影响不大的结论。并从土地储备数量、土地供应结构、土地储备法律法规、土地储备管理、土地储备组织体制几方面对进一步完善我国土地储备制度提出了对策和建议。关键词:土地储备制度 房地产市场 对策建议土地储备制度在我国的兴起综合来看,我国土地储备制度率先在市场经济较为发达的深圳和上海得以实施。此后,杭州、厦门、南京、青岛、广州、郑州等城市也先后成立土地储备机构,开展土地储备工作。目前我国已有近半数的市县建立了土地储备制度。我国土地储备制度的含义是:由城市政府委托或设立的专门机构,对通过收回、收购、置换、征用等方式取得的土地进行前期开发、整理,并予储存,根据城市土地利用规划和年度用地计划,将所储备的土地以招标、拍卖等方式有计划地投入市场,以供应和调控城市各类建设用地需求的一种经营管理制度。城市土地储备制度应用状况近年来,土地储备制度在我国一些城市的运作取得了巨大成效,在完善土地市场、控制土地供应、促进城市产业结构调整和基础设施建设等方面的优越性已逐步表现出来。但是,随着土地储备实践的深入,人们对该制度在房地产市场的影响方面存在着许多疑虑。地价房价上涨,开发市场起点不公在已建立土地储备制度的城市中,土地出让价格大幅上扬,商品房价格随之上涨。以杭州市为例,近年来该市地价、房价呈不断上扬趋势。同时,与目前的土地出让价格比较,实施土地储备制度前的我国城市土地出让价格很低,制度实施前后地价差异很大。相邻地块的两个项目由于土地成本的差异,导致开发的起跑线不公平。如何平衡制度实施前后一级市场的价格差异,如何在历史与现实之间找到平衡点,是当前困扰我国许多城市政府的一个急需解决的问题。市场结构失衡,多层次需求难满足我国推行房产改革政策的目的是采取多渠道、多途径来满足城镇居民不同层次的住房需求。有人认为,土地储备的实施在一定程度上影响了这一目标的实现,它导致房产开发走向集约与垄断,市场逐渐被一些实力强的开发企业所占据,小型与实力较弱的开发企业被淘汰出局,而当前实力强的开发企业着眼于高档和高回报开发,销售的对象是高收入群体。即使是面向普通工薪阶层开发的经济适用房,开发档次和市场价格也较高,部分消费者难以承受。房地产市场结构的失衡使多层次的住房需求得不到有效满足,也造成高档商品房供需矛盾加大。土地储备制度对房地产市场影响的分析作为土地资源的配置方式之一,土地储备制度的实施必然对房地产市场、土地资本市场产生影响。但是,该制度是否是引起城市地价上涨的主因,这就需要深入研究,它直接关系到我国城市土地储备制度今后的发展与完善。对城市土地价格上涨的分析纠正扭曲的地价是城市地价上涨的直接原因我国土地储备制度是在土地真实价值受到抑制,土地价格严重扭曲的情况下建立起来的,招标、拍卖方式带来的地价合理上涨是土地价值的真实体现。在先前不规范土地市场中,地价或成交价低,一方面是土地隐型市场不注重价格杠杆作用的结果,另一方面灰色交易造成了国家利益的严重损失。据测算,我国的土地资产有25 万亿元。由于种种原因,目前全国土地资产每年流失近100亿元。实施土地储备制度,土地市场在公平、公开的平台上运作,必然带来地价的上涨,其实质是国家作为土地所有者对土地收益权的体现。土地市场无序炒作是地价上扬的重要原因 目前在建立土地储备制度的城市中,招标拍卖出让土地出现了地价的非正常上涨。日本学者野口悠纪雄曾用现实地价与理论地价的差异来衡量东京市土地市场的健康状况。其中的理论地价是指地租的资本化。结合我国的实践,政府在土地的出让环节中都要确定基准地价、标定地价和出让底价。其中,基准地价是指政府按土地级别、用地类型或区段位置评估确定的平均价格。它是政府宏观调控地价和进一步评估标定地价、出让底价的基础;标定地价是政府根据需要评估的具体地块,在正常土地市场和正常经营管理条件下某一日期的土地使用权价格。它是政府出让土地使用权时确定出让金额的依据;出让底价是指经具有土地评估资格的机构按规定的程序进行评估后,由市土地行政主管部门根据基准地价和标定地价所确定的土地使用权价格。由此可见,这三种价格在一定程度上具备了理论地价的含义,土地出让价格只有在理论地价的合理范围内波动才是正常的。土地储备对土地价格的影响不大以杭州市为例,对该市自实施土地储备制度以来的土地储备库存量和土地交易价格进行相关分析:土地储备库存量(DS)与土地交易价格(DP)的相关系数为 ,为显著相关。但在对该样本相关系数进行显著性检验时发现t值偏小,总体相关系数接近零值,土地储备量与土地价格呈弱相关关系。对土地储备库存量(DS)与土地交易价格(DP)进行简单回归分析,土地储备库存量对地价的解释能力较弱。DP= (t= )拟和优度检验R=,F=,DW= (DP)= (DS) (t= )拟和优度检验R=,F=,DW=由以上回归模型的解释,土地储备库存量与地价间的相关关系较弱。土地储备库存量每增加1万平方米,对地价平均有元/平方米上涨的贡献。按照弹性解释,如果土地储备库存量增加1%,地价只变动。通过以上分析可知,土地价格上涨并不是由土地储备制度造成的,土地储备对土地价格的影响不大。对商品房价格上涨的分析房价上涨是多种因素共同作用的结果。其中,开发成本、市场需求等因素是主要的。开发成本上升是房价上涨的主要原因在土地拍卖供应方式中,开发商的土地成本投入数额受到市场竞争的影响,必然以市场最高价才可竞得理想的土地。而将土地成本增加部分转嫁至房价是开发商转嫁开发风险的必然选择。以杭州市为例,对该市自实施土地储备制度以来的商品房销售价格和土地交易价格进行相关分析:房价(HP)与土地交易价格(DP)的相关系数为,为高度相关。对房价(HP)与土地交易价格(DP)进行简单回归分析,土地交易价格对房价有很好的解释能力。HP= 815+(t= )拟和优度检验R=,F=96,DW= (HP)= (DP)(t=)拟和优度检验R=,F=,DW=由以上回归模型的解释,房价与地价之间有很强的正相关关系。土地交易价格每增加1元/平方米,对房价平均有元/平方米上涨的贡献。按照弹性解释,如果土地交易价格增加1%,房价将变动。房地产市场需求的相对旺盛是拉动房价上涨的又一因素 目前我国正处于城市化的加快发展阶段,土地供应的高度垄断直接导致城市用地需求猛增,间接影响城市房地产开发进程和总量增加,进一步导致房屋需求上升。需求的相对旺盛必然引起房价的上涨。以杭州市为例,对其近年来的商品房销售价格和商品房销售面积进行相关分析:房价(HP)与商品房销售面积(M)的相关系数为,为高度相关。对房价(HP)与商品房销售面积(M)进行简单回归分析,商品房销售面积对房价有较好的解释能力。HP= (t= )拟和优度检验R=,F= ,DW= (HP)= (M)(t=)拟和优度检验R=,F= ,DW= 由以上回归模型的解释,房价与房屋销售面积之间有较强的正相关关系。商品房销售面积每增加1万平方米,对房价平均有元/平方米上涨的贡献。按照弹性解释,如果销售面积增加1%,房价变动。土地管理上的缺陷也在一定程度上影响了房屋的整体价格水平 我国一些城市从鼓励扶持某一事业发展的目标出发,曾相继出台了一系列土地优惠政策,主要针对经济适用房、以房带路、招商引资、扶持骨干企业、帮助特困企业等等。由于政策执行上的自由度大,管理很难到位,造成土地资产流失,也没有达到扶持的目的。此外,由于国家对经济适用房土地获取、设计方案、购房对象范围限定等方面还缺乏严格有效的管理,一些房地产开发商千方百计以经济适用房名义取得划拨土地后,不按国家规定的标准建设经济适用房,造成了房地产市场竞争不公、产品结构不合理和土地供应的无序。因而土地储备制度对我国房地产市场的负面影响不大,不会直接导致房地产价格上扬。完善土地储备制度的对策建议为了使土地储备制度对我国城市建设发挥更大的作用,有必要对该制度进行进一步的完善,具体建议如下:合理控制土地储备的范围和数量土地储备制度是确保政府切实垄断土地一级市场的一种管理制度。但必须指出,不能以垄断影响土地市场的发育,也不能盲目扩大土地一级市场的边界,必须正确处理政府调控与市场配置的关系,合理控制进入土地储备的范围和数量。我们认为,在地价上涨过快的城市,完全可以通过成立有形的土地交易市场,允许一些有闲置土地的企业上市交易,这样既可以让闲置的土地尽快流动起来,增加土地供应量,也可避免土地资源浪费。科学合理地确定土地储备数量是土地储备制度正常运行的重要保证。但土地储备过多,会造成资金占用过多,加大土地储备机构的经营风险。合理的土地储备数量要根据土地市场供求关系来确定,而土地供求取决于社会、经济、政策等若干因素,要通过对相关历史数据进行统计分析,设计需求预测模型,进而得出最佳土地储备数量。加大土地供应结构的调整力度土地供给结构与需求结构的协调均衡是土地市场供求平衡的更高层次的要求。在目前我国一些城市已出现地价、房价大幅上涨的情况下,土地储备机构不仅要根据市场的实际需要和经济发展实际及时地掌握土地投放总量,更要从市场细分的角度,适时调整各类不同用途的土地储备量和供给量,化解土地市场供需失衡的矛盾。就当前我国房地产市场状况而言,当务之急是紧缩城市中心区住宅用地和城市高档房地产用地,对开发高档商品房,不仅要从供给源头上进行限制,还要以高地价、高税收等手段加以限制;落实经济适用房、廉租房政策,对面向百姓的商品房所用土地要适当放宽,满足居民日益增长的住房需求。在“放宽”政策的同时,要切实规范土地行政管理行为,避免土地供应政策带来的漏洞。建立健全相关配套的法律法规建立健全相关配套的法律法规,用配套的法律手段解决现实中的问题 如公益型用地的收购与管理、原建成区的隐形土地市场问题等等;同时要严格执法,加大管理力度,使土地储备工作顺利进行。建立依法监督的机制,对储备机构的工作进行监督,以保障储备目标的实现应建立土地储备工作信息公开制度,尽量公开土地储备机构在土地收购、开发、储备和出让环节中的资料和信息,便于各方的监督和投诉。同时,通过公开如年度土地出租、出让计划、一级土地市场交易资料、土地储备数量等市场信息,促进房地产开发市场的理性发展,引导市场化的开发商能够根据信息进行分析预测,做出理性的投资决策。强化土地储备管理的监控职能土地储备管理监控职能的弱化严重地阻碍了城市土地市场和房地产市场的健康有序发展。因此,要强化土地储备管理的监控职能,加强对土地使用状况和土地价格的全程监控和跟踪管理。具体来讲,监控的内容一是建设用地的选址、用途是否符合城市土地利用总体规划和城市建设规划的要求;二是建设项目是否按法定程序和审批权限申请和审批,有无违反规定用途使用土地;三是土地利用是否按规定的进度进行建设,有无占而未用的土地;四是土地价格是否合理,是否故意抬高地价或压低地价,从事炒卖地皮的非法活动。同时,与房地产管理部门密切配合,实行地价与房价的链接管理,杜绝房地产市场不合理定价行为。重构土地储备的组织体系在我国城市建立土地储备制度的初期,以杭州市为代表的分层次两级管理模式的组织体制的运行比较顺利。但随着土地储备制度实践的深入,这种体系的弊端日益暴露。一方面,土地储备机构挂靠土地行政管理部门,接受后者的直接领导,致使其地位弱化,运作效率不高;另一方面,在土地储备实施中需要相互配合的城市规划、计划、建设、财政、环保、房管等多个政府职能部门之间的责任不清,未形成协作的格局。为此,应该对土地储备机构挂靠于土地行政管理部门的现有体系进行改革。其目标是,建立由市土地与房产管理委员会直接领导土地储备机构的新体系。具体内容是:城市政府通过机构改革,对与城市土地利用和管理直接有关的部门进行整合,组建土地与房产管理委员会。该委员会下设土地管理、房产管理、城市规划以及土地储备等若干办公室。新的组织体系有利于提高土地储备机构的地位,为充分发挥其作用提供条件也有利于各部门之间的协调。参考资料:1. 杨遴杰、林坚、高永,国外土地储备制度及借鉴,中国土地,2002(5)2. 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地热能论文参考文献

一、国外研究利用现状与发展趋势

1.早期发展阶段

浅层地热能的研究与开发利用是随着热泵技术的研究与开发而兴起的。早在186年前(1824年)法国物理学家卡诺奠定了热泵理论基础。之后英国的物理学家焦耳论证了改变气体的压力引起温度变化的原理。英国勋爵汤姆逊教授首先提出了“热量倍增器”可以供暖的设想。1912年,瑞士苏黎世已成功安装了一套以河水作为低品位热源的热泵设备用于供暖,并以此申报专利,这就是早期的水源热泵系统,也是世界上第一个水源热泵系统。

在此之后的几十年,地源热泵基本处于实验研究阶段,并先后有地表水源热泵、地下水源热泵及土壤源热泵系统的问世与发展。20世纪30年代地表水源热泵系统问世,是地源热泵中最早使用的热泵系统形式之一。欧洲第一台较大的热泵装置是1938~1939年间在瑞士苏黎世市政大厅投入运行的,它以河水作为热源,供热能力175k W;20世纪40~50年代,瑞士、英国早期使用的地表水源热泵地下水源热泵系统除了用于建筑物采暖外,还用于游泳池加热和人造丝厂工艺加热和鞋厂空调等。随后欧洲其他一些国家也开始安装地表水源热泵系统,热泵系统的供热量不断增大,性能系数也有很大提高。

地下水源热泵也诞生于20世纪30年代,到1940年美国已安装了15台大型商用热泵,其中大部分是以井水为热源。1937年,日本在大型办公楼内安装了2台194k W 压缩机带有蓄热箱的地下水热泵系统,其性能系数达。至20世纪40~50年代,美国应用的主要是地下水地源热泵。

1941年,第二次世界大战爆发后,影响和中断了空调供暖用热泵技术的研究和发展。二战结束后,热泵技术研究及应用逐步恢复,至1950年美国已有20个厂商和10余所大学研究单位从事热泵开发研究,在当时拥有的600台热泵中,50%用于房屋供暖。地埋管式地源热泵技术初始于美国和英国。1950年前后,两国开始使用地埋管吸收地热作为热源为家用房屋供暖的小型土壤热泵。1952年,美国约出厂1000套热泵,1954年出厂约2000套热泵。由于地源热泵的日趋成熟,有力地促进了浅层地热能的广泛应用。

1957年,美国军用基地住房大量采用热泵供暖代替燃气供热方案,热泵产量达2万套,1963年年产量增加到万套。至20世纪60年代初,美国安装的热泵机组已达近8万台。但当时压缩机质量尚不过关,设备费用高而影响了热泵供暖技术的推广,开始处于停顿状态。

到1964年,热泵可靠性的问题已成为一个十分严峻的问题。60年代电价持续下降,使得电加热器的应用不断增加,限制了热泵的发展。

2.迅速发展阶段

20世纪70年代,世界石油危机的出现,又引起人们对地下水源热泵的关注与兴趣,又开始大量安装与使用地下水源热泵,热泵工业进入了黄金时期。这一时期,世界各国对热泵的研究工作都十分重视,诸如国际能源机构和欧洲共同体都制定了大型热泵发展计划,热泵新技术层出不穷,热泵的用途也在不断地开拓,并广泛应用于空调和工业领域,在能源的节约和环境保护方面起着重大的作用。

热泵真正意义的商业应用也只有近20年的历史。20世纪90年代后,随着环保要求的进一步提高,美国地下水源热泵系统的应用一直呈上升趋势。美国能源信息部的调查表明:美国地下水源热泵的生产量从1994年的5924台上升到1997年的9724台。再如美国,截止到1985年全国共有万台地源热泵,而1997年就安装了万台,到目前为止已安装了40万台,而且每年以10%的速度稳步增长。1998年美国商业建筑中地源热泵系统已占空调总保有量的19%,其中在新建筑中占30%。目前,每年大约有5万套地源热泵在安装,其中开式系统占5%。美国热泵工业已经成立了由美国能源部、环保署、爱迪逊电力研究所及众多地源热泵厂家组成的美国地源热泵协会,该协会在近年中将投入1亿美元从事开发、研究和推广工作。

欧洲一些国家由于采取积极的促进政策(包括财政补贴、减税、优惠电价和广告宣传等),热泵市场得到快速发展。1997年,欧洲发展基金会重新提出热泵发展计划。到2000年,欧洲用于供热、热水供应的热泵总数约为万台,其中地下水源热泵约占。与美国的热泵发展有所不同,中、北欧如瑞典、瑞士、奥地利、德国等国家主要利用浅部地热资源,地下土壤埋盘管的地源热泵,用于室内地板辐射供暖及提供生活热水。据1999年的统计,在家用的供热装置中地源热泵所占比例,瑞士为96%,奥地利为38%,丹麦为27%。

3.发展趋势

近年来,各国浅层地热能的开发利用规模和发展速度都在快速增长。美国和加拿大一些大学和研究机构,对于土壤源热泵进行了较深入的试验研究,取得了一些重要数据。美国能源部(DOE)、美国环保局(EPA)及爱迪生电器学会(EEI)、国家农业电力合作公司等财团组成一家政府参与的工业设施国际集团,推广热泵供暖系统。目前从国外发展趋势看,开发利用浅层地热能,将是地热资源开发利用的主流和方向。

浅层地热能是宝贵的新型能源。与风能、太阳能等非人力控制的自然资源相比,浅层地热能是一种在开采利用时间上,可人为控制使用的可再生能源,是集热、矿、水为一体,具有洁净、廉价、用途广泛的新能源。开发利用浅层地热能可以降低常规能源消耗,减少环境污染,尤其是大气污染,又可以在发展某些相关产业经济与提高人们生活质量方面发挥作用,具有显著的商业价值。因此,引起了各国对其开发利用的重视。特别是1973年世界能源危机以来,浅层地热能的勘查与开发利用正在迅速向深度和广度发展。

4.地下水热运移数值模拟研究进展

地下水源热泵运行后,回灌井注入含水层的冷热能会在对流和热传导的作用下向抽水井运移,从而对地下水温度场产生影响,因此有必要对地下水热运移过程进行深入研究。数值模拟方法以其高效性、便捷性和灵活性等众多优势,逐渐成为研究这一问题的有效工具。鉴于此,本节对国内外地下水热运移数值模拟研究进展进行回顾,为本专题的后续研究提供基础和参考。

从20世纪70年代末开始,国外提出了许多描述含水层中热量运移的数学模型.Mercer等(1985)、Crawford等(1982)以及Mirza等对含水层储能的一些模拟技术进行了讨论。1985年.和等统计了当时已有的21个热运移数学模型,所有这些模型均只考虑对流和热传导作用,忽略了自然对流对热运移的影响,除了两个是三维水流耦合模型外,其余均为一维和二维的。Tsang等(1981)和Sykes等(1982)曾先后利用有限差数值模拟方法,对Auburn大学第二期地下含水层储能野外试验中水和热量运移规律进行了模拟研究,模拟结果与试验观测结果基本吻合。Buscheck等(1983)利用Aubum大学储能试验前两个周期的资料进行了二维数值模拟,并在模拟过程中考虑了自然对流的影响。Rouve等(1988)应用有限元模拟方法对德国Stuttgart大学的人工含水层季节性储能试验进行了二维数值模拟,并对含水层中各填充亚层的渗透性空间组合进行了优化。Molson等(1992)利用加拿大Ontario武装基地潜水含水层储能试验数据,对该试验过程进行了三维有限元模拟,其中考虑了自然对流影响和密度随温度的变化,该模型相对比较完整,但是试验条件比较简单,且连续性方程不尽完善。Forkeli等(1995)利用二维轴对称模型和三维有限元模型对人工含水层储能系统的储能效果进行了模拟研究,并通过对比模拟确定了效果最佳的人工储能系统。Travi等(1996)建立了二维非稳定流模型,通过数值计算给出了一个含水层剖面上温度的变化。Chevalier等(1999)应用随机游离法对多孔介质含水层储能进行了模拟研究,发现区域地下水的流动能够加速所储热能向下游含水层中扩散,从而降低所储热能的回采率。Nagano(2002)通过实验室试验和有限差分数值模拟研究得出,如果储热过程中回灌水的温度较高(>;50℃),含水层中将很可能发生自然对流现象,从而使得利用含水层储能的热回收率将受到较大影响。Chounet等(1999)利用混合有限元法对土壤中水流和热量运移进行模拟,提高了模拟精度,但所用模型是一个剖面的二维模型。

国内对地热数值模拟研究始于20世纪80年代后期,张菊明等(1982)用有限元法模拟了二维地热运移问题,并给出了有限元程序。李竞生等李竞生,王广才 1989.平顶山八矿热水补给来源及条件方式.煤炭科学研究总院西安分院科研报告.对平顶山地温场分别建立了二维和三维温度场数学模型,并采用有限元法求解,但是此模型仅是一个稳定的模型,并没有对水流场的变化规律进行研究。薛禹群等(1987)对上海储能试验建立了三维数学模型,且考虑了热机械弥散,但水流模型是一个稳定模型,用简单的解析表达式代替水流模型,没有考虑水密度随温度的变化和水动力黏滞系数随温度的变化。张菊明(1994)建立了三维地温场数学模型并提出了有限元解法,但没有考虑水流方程。胡柏耿胡柏耿.1995.地热田中的传热传质研究.北京:清华大学博士学位论文.采用二维双孔隙介质模型模拟了地热田中传热和传质过程,并分别模拟了西藏那曲地热田和羊八井地热田的热质运移规律。任理等(1998)用交替方向有限差分法研究了土壤二维水热运移规律。何满潮等(2002)首先研究了地下热水回灌过程中渗透系数变化规律,然后针对单井、对井回灌过程中渗流场的动态变化建立了地热回灌渗流场数学模型,推导了渗透系数恒定与变化不同条件下的单井、对井回灌的理论公式。

国内外专家对于专门针对水源热泵的地下水热运移也进行了一定的模拟研究。Gringarten等(1975)对地下水均匀流动条件下的含水层热能采集进行了理论研究。通过对边界条件的简化和进行适当的条件假设,建立了对井系统的热传递数学模型,并利用该模型对不同给定条件下的热突破事件进行了定量评价,为法国的对井采能系统的合理布局设计提供了有效的指导。为了定量评价目标含水层系统中热量的运移特征,从而指导采能系统的设计,Wiberg应用有限单元法,对单纯的热传导和传导-对流并存两种不同假设条件下,理想含水层系统中地温场的分布特征进行了对比模拟研究。根据美国威斯康星州的供暖和制冷负荷要求,Andrews(1978)应用二维有限元模型,定量评价预测了水源热泵利用对地下温度场的影响。模拟结果表明,与区域地下水处于静止状态的情况相比,当区域地下水以一定的速度流动时,冬灌井周围的温度降幅相对较小,而影响半径有所增加,并且温度扰动带沿水流方向发生一定的偏移。Rahman(1984)通过对含水层条件进行假设,建立了对井回灌系统的模拟模型,并对不同的回灌量、含水层厚度、初始储层温度和井距影响条件分别进行了定量模拟研究。研究结果表明,除回灌量和井对之间的距离外,含水层厚度对热突破的时间影响比较显著;而含水层的储水率和渗透系数对热突破事件的影响并不显著。为了确定开采井群和回灌井群之间的合理布局,Paksoy(2000)应用CONFLOW程序,对含水层采能过程中热锋面的运移特征进行了定量模拟研究。通过限定开采井和回灌井的水位变幅,同时确保不出现热突破,最终确定上述约束条件下开采井群和回灌井群之间的最小距离。Tenma建立了一个理想的对井模型,利用FEHM软件对不同的开采与回灌量、水井滤管长度与位置和运行周期情况进行定量对比模拟。研究结果表明,前两个因素是控制模型温度变化幅度的主要影响因素。在国内,辛长征等(2002)利用美国地质调查局编写的HST3D程序,对一典型双井承压含水层的速度场和温度场进行了全年运行模拟,由于程序的限制,模拟时采用全年固定流量和固定温度的办法。周建伟等(2008)利用基于HST3D的Flowheat程序对武汉市某地下水源热泵系统进行了模拟,并对布井方式和抽灌组合的合理性进行了分析。张昆峰等(1998)模拟了大口径井水源热泵的冬季运行工作情况,结果表明,大口径井中的井水流动为均匀下降。

二、国内研究现状及发展趋势

1.早期热泵的应用与起步阶段(1949~1966年)

相对于世界热泵的发展,我国热泵的研究工作起步约晚20~30年左右。20世纪50年代天津大学热能研究所吕灿仁教授就开展了我国热泵的最早研究,1956年吕教授的《热泵及其在我国应用的前途》一文是我国热泵研究现存的最早文献。20世纪60年代,我国开始在暖通空调中应用发展热泵,并取得了一大批成果。1960年同济大学吴沈钇教授发表了《简介热泵供暖并建议济南市试用热泵供暖》;1963年原华东建筑设计院与上海冷气机厂开始研制热泵式空调器;1965年上海冰箱厂研制成功了我国第一台制热量为3720W的CKT-3A热泵型窗式空调器;1965年天津大学与天津冷气机厂研制成功国内第一台地下水热泵空调机组;1966年天津大学又与铁道部四方车辆研究所共同合作,进行干线客车的空气/空气热泵试验;1965年,由原哈尔滨建筑工程学院徐邦裕教授、吴元炜教授领导的科研小组,根据热泵理论首次提出应用辅助冷凝器作为恒温湿空调机组的二次加热器的新流程,这是世界首创的新流程;重庆建筑大学、天津商学院等单位对地下埋盘管的地源热泵也进行了多年的研究。中国科学院广州能源研究所等单位还多次召开全国性的有关热泵技术发展与应用的专题研讨会。清华大学、天津大学分别与有关企业结成产学研联合体,开发出中国品牌的地源热泵系统,已建成多个示范工程,越来越多的中国用户开始熟悉热泵,并对其应用产生了浓厚的兴趣。

我国早期热泵经历了17年的发展历程,度过一段漫长的起步发展阶段。其特点可归纳为:①对新中国而言,起步较早,起点高,某些研究具有世界先进水平;②由于受当时工业基础薄弱,能源结构与价格的特殊性等因素的影响,热泵空调在我国的应用与发展始终很缓慢;③在学习外国基础上走创新之路,为我国今后热泵研究工作的开展指明了方向。

2.热泵应用与发展的停滞期(1966~1977年)

这一时期正处于“十年动乱”期间,在此期间热泵的应用与发展基本处于停滞状态。该期间没有一篇有关热泵方面的学术论文发表和正式出版过有关热泵的译作和著作等;国内没有举办过一次有关热泵的学术研讨会,也没有派人参加过任何一次国际热泵学术会议,与世隔绝10余年。只有原哈尔滨建筑工程学院徐邦裕、吴元炜领导的科研小组在1966~1969年期间,坚持了LHR20热泵机组的研制收尾工作,于1969年通过技术鉴定,这是在“文革”时期全国唯一的一项热泵科研工作。而后,哈尔滨空调机厂开始小批量生产,首台机组安装在黑龙江省安达市总机修厂精加工车间,现场实测的运行效果完全达到(20±1)℃,(60±10)%的恒温恒湿的要求.这是我国第一例以热泵机组实现的恒温恒湿工程。

3.热泵应用发展的复苏与兴旺期(1978~1999年)

1978~1988年,我国热泵应用与发展进入全面复苏阶段。在此期间,为了充分了解国外热泵发展的现状与进展,大量出版有关著作,国内刊物积极刊登有关热泵的译文,对国外热泵产品进行测试与分析,积极参加国际学术交流。同时,一些国外知名热泵生产厂家开始来中国投资建厂。例如美国开利公司是最早来中国投资的外国公司之一,于1987年率先在上海成立合资企业。

1989~1999年期间,我国热泵又迎来了新的发展历程。在我国应用的热泵形式开始多样化,有空气-空气热泵、有空气-水热泵、水-空气热泵和水-水热泵等。在此期间国内已有国有、民营、独资、合资等不少于300家家用空调器厂家,逐步形成我国热泵空调器的完整工业体系,且水源热泵空调系统在我国得到广泛应用。据统计,到1999年全国约有100个项目,2万台地下水源热泵在运行。20世纪90年代初开始大量生产空气源热泵冷热水机组,90年代中期开发出地下水热泵冷热水机组,90年代末又开始出现污水源热泵系统。土壤耦合热泵的研究已成为国内暖通空调界的热门研究课题。国内的研究方向和内容主要集中在地下埋管换热器,在国外技术的基础上有所创新。

1978~1999年,中国制冷学会第二专业委员会主办过9届“全国余热制冷与热泵技术学术会议”。1988年中国科学院广州能源研究所主办了“热泵在我国应用与发展问题专家研讨会”。自20世纪90年代起,中国建筑学会暖通空调委员会、中国制冷学会在其主办的全国暖通空调制冷学术年会上专门增设“热泵”专题交流。

1988年,中国建筑工业出版社出版了徐邦裕教授等编写的《热泵》教材;机械工业出版社1993年出版了郁永章教授主编的《热泵原理与应用》,1997年出版了蒋能照教授主编的《空调用热泵技术及应用》,1998年出版了郑祖义博士著的《热泵技术在空调中的应用》;1994年华中理工大学出版社出版了郑祖义著《热泵空调系统的设计与创新》。1989~1999年,正式发表有关热泵方面论文270篇,热泵专利总数161项,而发明专利为77项。这些教材、著作、译著和论文的出版,专利技术的应用,推动了热泵技术在我国的普及与推广。

4.热泵技术的飞速发展时期

进入21世纪后,由于城市化进程的加快,人均GDP的增长,拉动了中国空调市场的发展,促进了热泵在我国的应用,应用范围越来越广泛,热泵的发展十分迅速,热泵技术的研究不断创新。热泵的应用、研究空前活跃,硕果累累。2000~2003年,专利总数287项,是1989~1999年专利平均数的倍。2000~2003年间发明专利共119项,是1989~1999年发明专利平均数的倍。2000~2003年,热泵文献数量剧增,如2003年文献数是1999年文献数的5倍。全国各省市几乎都有应用热泵技术的工程实例。热泵技术研究更加活跃,创新性成果累累。在短短的几年中有3项世界领先的创新性成果问世,包括:同井回灌热泵系统,土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统,供寒冷地区应用的双级耦合热泵系统。

5.地源热泵的应用与研究

我国地源热泵研究起步于20世纪80年代,首先是一些高校和科研机构对地源热泵的相关技术进行了专题研究。如北京工业大学对深层地热水进行了研究,并设计了若干垂直埋管和水平埋管的土壤源热泵试验系统;哈尔滨工业大学的水环热泵空调系统应用基础的研究与评价,土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统的数值模拟与实验研究,土壤源热泵系统中地埋管的热渗耦合理论与关键技术研究;湖南大学建设了水平埋管土壤源热泵系统等。另外,青岛建筑工程学院、山东建筑工程学院、上海同济大学、天津商学院、重庆建筑大学等大学也进行了该方面的研究。近年来国内数所高等院校开展了土壤源热泵系统和水源热泵系统的试验研究,并取得了一些重要成果。

目前,我国浅层地热能的开发利用研究发展很快,经过近二十几年的研究和开发,热泵技术在我国已取得了很大进步,尤其是地源热泵技术发展迅速。已经初步建立了各类地下水源热泵系统的水源井施工技术和技术要求,井群设计和计算方法、水质评价和处理方法及环境评价方法等。

截止到2008年10月底,我国浅层地能应用面积超过1×108m2(《地源热泵》杂志2009年5月刊)。已遍及北京、上海、天津、河北、河南、山西、辽宁、四川、湖南、西藏、新疆等地。应用的建筑类型包括宾馆、住宅、商场、写字楼、学校、体育场(馆)、医院、展览馆、军队营房、别墅和厂房等,应用前景广阔。

6.浅层地热能的开发利用与发展趋势

浅层地热能的开发利用涉及城市能源结构、环境保护和提高人民生活质量的重大课题。特别是浅层地下水源热泵和土壤源热泵的可再生能量采集系统是解决上述重大课题的关键,其能量采集基本不受使用地域和四季气候的影响。浅层地热能作为建筑物的冷热源初始采集更具有推广价值。

浅层地热能的开发利用不仅受到学术界和企业界的关注,政府也更加重视。《中华人民共和国可再生能源法》明确指出:国家将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展列为科技发展与高技术发展的优先领域。国家财政支持可再生能源的资源调查、评价和相关信息系统建设。该法的实施为浅层地热能的调查、评价和开发提供了强有力的依据和保障。国土资源部、中国地质调查局等部门多次召开浅层地热能勘查开发经验交流会、技术研讨会,并编制出台浅层地热能勘查评价规范,做到了浅层地热能勘查开发有标准可依。近年来,随着国家加大建设“资源节约型、环境友好型”社会的力度,实现节能减排目标,国家从中央财政安排专项资金用于支持可再生能源建筑应用示范和推广,财政部、建设部已批准下达3批包括浅层地热能利用的可再生能源建筑应用示范推广项目。各地也相继出台支持开发利用浅层地热能项目。如2006年5月31日,由北京市发改委联合市水利局、国土局等9个委办局联合发文对采用地下水源热泵系统实现供暖和制冷项目按每平方米35元的标准进行补贴,对采用地源热泵系统实现供暖和制冷项目按每平方米50元的标准进行补贴;沈阳市发布的《关于地源热泵系统建设和应用工作的实施意见》中要求在沈阳市三环内的455km2核心区范围内,对符合应用地下水热泵技术的409km2范围内的建筑物,原则上都要采用地下水源热泵技术规划研究。

进入21世纪,伴随中国经济的迅速发展,人们对生活品质和舒适性要求的不断提高,城市能源结构的改变,建筑市场的巨大,为浅层地热能开发利用技术的推广创造了前所未有的机遇。国内在热泵理论研究、试验研究、产品开发和工程项目的应用诸方面都取得了可喜的成果。

目前,我国已经建立了比较完善的开发利用浅层地热能的工程技术、机械设备、监测和控制系统,但回灌技术中的水质控制和回灌对储层及用水管的影响评价,堵塞井的处理技术,对井群采灌系统温度场、化学场和压力场的模拟计算方法,参数采集方法等尚在研究之中。

(英)、(美)、(德)、(瑞士)、öm(瑞典)

徐巍(译)郑克棪(校)

摘要:1995年在意大利佛罗伦萨举行的世界地热大会上,一篇论文引起了世界地热界对地热热泵增长状况的广泛关注。随着降低建筑能耗压力的增加,以及减少建筑物二氧化碳排放指标的提高,安装地热热泵的趋势正在逐渐兴起。应用地热热泵的国家数量也不断上升,其中一些国家并没有传统意义上的地热资源,但现在他们有了生气勃勃的地热热泵项目。另外,还有一些国家正在探索其应用潜力。从小的家庭安装到大功率的系统安装,各种型号的地热热泵都在增加。这篇文章主要对近10年这些高效率、长寿命、低污染的可再生能源系统的发展和安装进行评价。

1 介绍

地热热泵是世界上发展最快的可再生能源利用技术之一,在过去的10年里,大约30个国家平均增长速率达到10%。它主要的优点是可以利用平常的地温或地下水的温度(5~30℃)就可以运行,而这些资源全世界各个国家都可以获得。在1995年的佛罗伦萨世界地热大会上,人们尝试着总结了当时的这项技术状况和发展水平,到2005年,地热热泵已经进一步提升为新能源和可替代能源的重要角色。它们尤其已经被作为一种高效的可再生供热装置,而且更重要的是它们在减少二氧化碳方面得到认可。来自加拿大的一篇文章中提到:“当前在市场上不可能有任何其他的单项技术比地热热泵在减少温室气体排放和导致全球变暖效应方面的潜力更大。”这句话同当前流行的一种认识相一致:热泵作为供热装置可以减少全球6%以上的二氧化碳排放量,它是目前市场上可获得的减少二氧化碳排放量最大的单项技术之一。这样的说法正好适合当前提倡的把更多的注意转移到可再生热能的利用上来,就像现在提倡可再生电能一样。2005年9个欧洲组织和贸易协会共同提倡采用可再生能源进行供热和制冷的行动。三个主要的技术被提到:生物能、太阳能和地热能。过去10年已经进行的工作,说明正确设计的热泵系统,无论是对单孔安装还是多孔安装,都可以确保从地下汲取的热能是真正可再生和永久可持续的。最近,世界能源组织公布了多种可再生技术的生命周期分析,对于加热技术,地热热泵的生命期二氧化碳排放量是第二低,仅次于木屑。

在这篇文章里,我们简短介绍了地热热泵技术,提出当前流行的一些综合信息。读者会发现2005年世界地热大会论文集第14章收集了比以前大会论文集更多的关于地热热泵的论文,反映了它在世界范围内的快速增长。尽管地热热泵有比较高的应用潜力,但在一个国家或地区的优势条件取决于当地的经济生存能力、应用能力和增长率。我们介绍了几个不同地理区域和国家的发展情况。一些地区已经安装了很多的地热热泵,而且显示了不断增长的趋势,有些地区才刚刚开始。开发利用较好的国家有美国、北欧、瑞士、德国,尤其是瑞典。刚开始开发利用的国家包括英国和挪威。其他有大量装机的国家还有加拿大和奥地利,法国、荷兰也显示了比较快的增长速度。中国、日本、俄罗斯、英国、挪威、丹麦、爱尔兰、澳大利亚、波兰、罗马尼亚、土耳其、韩国、意大利、阿根廷、智利、伊朗等国开始意识到地热热泵技术。论文集第一部分里许多国家介绍了他们的开发利用状况。

2 装机

尽管许多国家都开始对热泵产生兴趣,但热泵的增长主要还是发生在美国和欧洲。据不完全统计,目前全世界范围内的装机容量可能接近10100MWt,年均利用的能量大约59000TJ(16470GWh)。实际安装的机组数量大约900000个。表1列举了地热热泵利用率最高的几个国家。

表1 利用地热热泵领先的国家

3 地热热泵系统

热泵系统利用相对不变的地下温度来为家庭、学校、政府和公共建筑供热、制冷和提供生活热水。输入少量的电能驱动压缩机后,可以产生相当于输入能量4倍的能量。这样的机器使热能从低温区流向高温区,实际上是一台能倒流的制冷机。“泵”说明已经做功,温差称为“抬升”,抬升越大,输入的能量越多。该项技术并不是一项新技术,1852年Lord Kelvin提出了这个概念,20世纪40年代Rober Webber修改成地热热泵,60、70年代获得商业推广。图1是典型的水-气型热泵系统。这样的热泵在北美应用很广泛,但在北欧家庭供暖市场主要利用水-水热泵。

热泵有两种基本的配置:土壤偶极系统(闭路系统)和地下水系统(开路系统),地下系统可以水平或垂直安装,取用井水或湖水。系统的选择依赖安装地点的土壤和岩石类型,能否经济施工水井或现场已有水井,还需场地条件。图2是这些系统的示意图。如前面的水-气型热泵所示,对于热水加热系统,家用热水交换器可以在夏天利用回灌的热量,冬天利用输出的热量来加热生活用水,水-水型热泵一般只能通过转换供热模式到生活热水模式,将输出温度提高到最大来加热生活热水。

图1a 制冷循环中的水-气型地热热泵

图1b 供暖循环中的水-气型地热热泵

图2a 密闭环路热泵系统

图2b 开放环路热泵系统

在土壤偶极系统里,一条封闭的管路被水平的或者垂直的埋在地下,防冻液通过塑料管循环,或者在冬天从地下获得热量,或者在夏天将热量灌入地下。开放环路系统利用地下水或湖水直接通过热交换器后灌入另一眼井(或者河渠、湖里,或者直接用于灌溉),主要按照当地法规执行。

其他种类的热泵系统正在兴起,如竖井和本次大会上提到的一种新类型。这些系统效率很高,但大多需要更加精细的水文地质信息和比闭路系统更加专业的设计。

热泵机组的效率在供暖模式通过运行系数COP来表示,在制冷模式下用能量效率比(EER)来表示,它是输出能量与输入能量(电能)之比,目前的设备基本在3和6之间变化。这样COP为4意味着输入每个单位的电能可以产生4个单位的热能。经过对比,空气源热泵的COP大约为2,取决于高峰供暖和制冷需要的备用电能。在欧洲,这个比率有时候作为“季节性运行参数”,即供暖季和制冷季的平均COP,同时要考虑系统特性。

4 地热热泵的可再生讨论

随着热泵装机的稳定增加,使人认识到它们对可再生能源利用的贡献。这只是部分的认识,因为它们只涉及了供暖和制冷的表面,所以没有可再生电能的考虑。然而,这里面有两个其他的因素——一个是关于地下能源的可持续问题,一个是基于空气源热泵的问题,在能量输出时没有纯能量的增加,所以它们仅仅是一种能量效率技术。

20世纪50、60年代,当空气源热泵风靡的时候,在城市里的化石燃料电厂发电的效率接近30%。当时空气源热泵的COP一般在~之间变化。表2显示了在建筑物里能量释放的情况,60%的能量来自于空气,而用来发电的原生能量只有75%作为有用的热能得到利用。这样,从空气中提取的可再生能量已经高效地释放了热能,但没有剩余能量。表2的第二列是当前的数据。新型的组合或联合循环发电厂发电效率已超过40%。土壤源热泵的SPF已超过。这导致了140%的效率,其中最终能量的71%来自地下。更重要的是,超过40%的剩余量已高于发电消耗的原始能量。

表2 能量和效率对比表

水源热泵和新型发电效率的联合才构成剩余可再生能源的释放。

如果从一开始就用可再生能源发电,则所有传递的能量就都是可再生的。为了释放可再生的能量最多,建议应该尽快使可再生电能变得经济,并与地源热泵结合起来。

能量讨论可能是有争议的,但二氧化碳排放量的减少却很容易证实。举个例子,当前英国电网和地热热泵联合供暖相对于传统的化石燃料供暖技术可以减少50%的二氧化碳排放量。这归功于当前英国电网的联合。由于目前发电所排放的二氧化碳在减少,所以通过利用地热热泵而排放的二氧化碳会更少。随着利用可再生能源发电,建筑供暖将不再需要排放二氧化碳。

如果要计算一下世界范围内可节约的石油当量和当前地热热泵装机容量所能减少的二氧化碳排放量,则需要有几个假设条件。如果每年地热能被利用28000TJ(7800GWh),将此量与30%效率的燃油发电相比,则会节约百万桶石油,或者百万吨石油当量,减少700万吨二氧化碳的排放量。如果我们假想每年同样长时间的制冷,则这个数字会翻倍。

5 美国的经验

在美国,大多数系统都是根据高峰制冷负荷设计的,它高于供暖负荷(主要是北方地区),这样,估计平均每年有1000个小时满负荷供暖。在欧洲,绝大多数系统是根据供暖负荷设计的,所以经常据基础荷载设计,另加化石燃料调峰。结果,欧洲的系统每年可以满负荷运行2000到6000个小时,平均每年2300个小时。尽管制冷模式将热量灌入地下,它不是地热,但它仍然节省能量,有利于清洁环境。在美国,地热热泵装机容量能稳定在12%,大多数安装在中西部地区和从北达科他州到佛罗里达州的东部地区。目前,每年接近安装50000个热泵机组,其中46%是垂直闭路循环系统,38%是水平闭路循环系统,15%是开路系统。超过600个学校安装了热泵系统进行供暖和制冷,尤其在得克萨斯州。应该注意到这一点,热泵按照吨(1吨冰产生的制冷量)来分等级,这个吨相当于12000Btu/hr或(Kavanaugh和Rafferty,1997)。一个典型的家庭需要的热泵机组应该是3吨或者是105kW的装机容量。

美国装机容量最大的热泵是在肯塔基州路易斯维尔市的一个宾馆。通过热泵为600个宾馆房间、100个公寓和89000m2的办公区(整个宾馆161650m2)提供冷热空调服务。热泵利用出水量177l/s、出水温度14℃的4口水井,提供的冷负荷和196MW的热负荷。消耗的能量是没有热泵系统附近相似建筑的53%,每月节约25000美元。

6 欧洲的状况

地热热泵实际上可在任何地方既供热又制冷,可以满足任何的需求,具有很大的灵活性。在西欧和中欧,直接利用地热能对众多客户进行区域供暖受限于区域的地质条件。在这种情况下,通过分散的热泵系统采集到处都有的浅层地热是一个明智的选择。相应的,在欧洲各个国家,热泵正在快速增长和发展起来。热泵系统的市场正在蔓延,从事该项工作的商业公司也在增长,他们的产品已经进入“黄页”。

欧洲超过20年对热泵的研究开发为该项技术的可持续性建立了一个完善的概念,还解决了噪音问题,制定了安装标准。图3是一个典型的井下热交换器型热泵(BHE)。这个系统每输出1kWh的热或冷需要~的电能,它比季节性利用大气做热源的空气源热泵少需要30%~50%的能量。

图3 中欧家庭中BHE热泵系统的典型应用,典型的BHE长度大于100m

根据欧洲许多国家的天气条件来看,目前大多数的需求是供暖,空调很少需要。所以热泵通常只是用于供暖模式。然而随着大型商业利用数量的增加,制冷的需要以及这项技术推广到南欧,将来供暖和制冷双重功效就会越来越重要。

在欧洲统计热泵安装的可靠数量是相当困难的,尤其是个人的利用。图4是欧洲主要利用热泵的几个国家安装热泵的数量。2001年瑞典大幅增加的热泵主要是空气源热泵,然而瑞典在欧洲也是安装地热热泵最多的国家(见表1)。总的情况,除了瑞典和瑞士,地热热泵的市场扩展在整个欧洲还不太大。

7 德国的经验

1996年之后,根据热泵的销售统计,德国各种热源的热泵销售情况各不相同(图5)。在经过1991年销售量小于2000台的低迷后,热泵的销售量呈现稳定的增长。地热热泵的份额从80年代少于30%上升到1996年的78%,2002年达到82%。而且从2001年到2002年,当德国的房地产由于经济萧条正在缩水的时候,地热热泵的销售量仍然有所增长。将来它在市场上仍然有增长的机会,因为有较好技术前景做保证。

图4 一些欧洲国家热泵机组的安装数量对比图

图5 每年德国热泵的销售数量对比图

德国地热热泵在住宅利用的数量是巨大的,许多小型系统安装在独立的房子里,而较大系统用于一些需要供暖和制冷的办公楼等商业区域。德国的大部分地区夏季的湿度允许制冷不带除湿,例如冷却顶棚。热泵系统就很适合直接利用地下的冷能,不需要冷却器,它们显示了非常高的制冷效率,COP能达到20以上。第一个利用井下热交换器和直接制冷的系统在1987年安装的,同时该项技术成为一个标准设计选择。一些最新的德国地热热泵的例子Sanner和Kohlsch有文章介绍。

在德国,地热热泵已经走过了研究、开发和开发现状阶段,当前的重点是选型和质量安全性。像技术准则VDI4640、合同规范以及质量认证等工作正开始被强制执行来保护工业和消费者,避免质量不合格和地热热泵系统无法长期运行等问题。

8 瑞士地热热泵的繁荣

地热热泵系统在瑞士已经以每年15%的速度快速增长。目前,有超过25000台热泵系统在运行。来自地下有三种热能供应系统:浅层水平管(占所有安装热泵的比例小于5%)、井下换热器系统(100~400m深,占65%)、地下水水源热泵(占30%)。仅仅在2002年,就施工钻孔600000m,并安装了井下换热器系统。

地热热泵系统非常适于开发到处都有的浅层地热资源。热泵系统长期运行的可靠性现在已经通过理论和实践研究以及通过在几个供暖季的测试得到证明。季节运行因素已大于。

各种测试和模型模拟证明这种系统可以持续性的吸取热量。长期运行的可靠性保证了系统可以无故障应用。热泵系统所配备井下换热器的合理尺寸也有利于广泛的应用和选择。实际上,热泵系统的安装在1980年从零开始,经过快速发展,现在是瑞士地热直接利用里最大的部分。

地热热泵系统的安装自从20世纪70年代末期开始认识以来发展很快,这种印象深刻的增长可见图6和图7。

图6 1980~2001年瑞士地热热泵安装的发展趋势图

图7 1980~2001年瑞士井下换热装置和地下水的地热热泵系统装机容量发展趋势图

每年的增长非常显著:新安装系统的数量以每年大于10%的速度增长。小型系统(<20kW)显示了最高的增长速度(大于15%,见图1)。2001年地热热泵系统的装机容量是440MWt,产生的能量为660GWh。2002年施工了大量的钻孔(几千个),并安装了双U型管的井下热交换器。井下换热器的平均深度大约150~200m;超过300m深度的钻孔也越来越多。平均每米的造价是45美元左右,包括钻井、下入U型管和回填。2002年,井下换热器的进尺达到600000m。

热泵快速进入瑞士市场的原因

热泵系统在瑞士市场上快速发展的原因主要是那里除了这种到处都有的地热以外,在地壳浅层没有其他地热能资源。另外,也有许多其他的原因,包括技术上的、环境上的以及经济上的原因。

技术原因

大多数人口居住的瑞士高原合适的天气条件:大气温度在0℃附近,冬天日照很少,

地下浅层温度在10~12℃之间,长供暖期。

恒定的地下温度通过正确选型尺寸,可以提供热泵最好的季节运行因素和长期使用寿命。

地热热泵以分散方式进行安装,适合于独立用户需要,避免了如同区域供暖系统的昂贵的热分配。

安装位置在建筑物附近(或建筑物地下),相对自由,在建筑物内对空间的要求也不高。

至少对小型系统来说,不需要进行回灌,因为在系统闲置期(夏天)地下的热能可以自动恢复。

环境原因

没有交通运输、储藏和运行的危险(与石油相比);

没有地下水污染的危险(与石油相比);

系统运行可以减少温室气体二氧化碳的排放。

经济原因

环境友好的地源热泵安装成本比得上传统(燃油)系统的安装(赖贝奇,2001);

比较低的运行成本(与利用化石燃料供暖进行比较,不需购买石油或天然气,和燃烧器控制);

对环境友好的热泵,当地给予对用电费用优惠。

二氧化碳的排放税预计要实施。

进一步快速推广地热热泵的刺激因素是公用事业的“能量合同”。它暗示了利用热泵的公司以自己的成本设计、安装、运行和维护地热热泵,同时以合同价格卖热能或冷能给合适的用户。

尽管绝大多数地热热泵是为单独住宅供暖(生活热水),但一些新的利用方式正在出现(包括各种井下换热器系统,联合太阳能进行热量采集和储存、地热供暖和制冷,“能量堆”)。对于每2km2一台机组,它们的地区密度是世界上最高的。这保证了瑞士在地热直接利用方面是有优势的(在世界上前五个国家中人均装机容量)。相信瑞士的地热热泵在相当长的一段时间内会兴盛下去。

9 英国的地热热泵

在英国,路特·开尔文努力发展了热泵理论,但利用热泵进行供暖却进展缓慢。第一个安装地热热泵的记载要追溯到1976年夏天。小型闭路系统的先锋设置是在90年代初期苏格兰的住宅进行安装的。英国花了很长时间发现为什么到目前为止在英国该项技术要落后于北美和北欧。首要的原因是相对温暖的天气、房屋材料的保温性较差、缺少适合的热泵机组和与天然气庞大管网的竞争。

在20世纪90年代中期,通过吸取加拿大、美国和北欧地区利用热泵的经验教训,英国的地热热泵开始缓慢发展。他们利用很长时间确定合理的技术来适用于本国的住宅材料,以及克服英国特有的各种问题。另外的一个难题就是英国的地质条件复杂。

过去的两年时间里,热泵已经被公认在几个英国政策里扮演着重要的角色,例如供热保障程序、可再生能源以及能源效率目标。

在英国,很少人知道其实热泵系统比起传统的那些系统可以大量减少二氧化碳的排放。利用英国电网的地热热泵系统将会立刻减少40%~60%的二氧化碳排放量。随着英国电网在将来几年变得越来越清洁,长寿热泵的排放量也会进一步下降。建筑师和发展商发现新的建筑评价标准正开始考虑二氧化碳这个新参数。

从非常小的起步,目前地热热泵系统已经出现在整个英国,从苏格兰到Cornwall。私人建筑家、房地产商和建筑协会现都成为这些系统的消费者。室内安装热泵系统一般在25kW到之间,主要选择各种水对水和水对空气的热泵,安装在几种不同地质条件的地区。

最近宣称有拨款计划(清洁天空项目)会帮助建立该项技术的部门鉴定,会建立可信的安装队伍、技术标准以及适用于英国室内的热泵。随着去年英国主要的用户发起了热泵安装发展到1000家的活动,希望对于该项技术的兴趣能够快速增长,同时希望在将来几年能够大量涌现出室内地热热泵安装的成功案例。

另一个利用地热热泵的重要领域就是供暖和制冷都需要的商业和公共建筑。2002年国际能源协会热泵中心安排了首批国家级研究,对热泵可能减少二氧化碳的排放量进行研究(IEA,2002)。其中第一个就是在英国展开的,研究结论是热泵系统应用于办公室和小商店效果最好。第一个不在室内安装的热泵仅25kW,是在Scilly的Isles的健康中心。这个系统在接下来的2000年到今天得到迅速发展,设备尺寸和型号目前已经达到300kW。

热泵的利用已经发展到学校、单层或者多层的办公楼和展览中心。显著的一个例子就是Derbyshire的国家森林展览中心、Chesterfield、Nottingham、Croydon地区的办公楼以及Cornwall的Tolvaddon能源公园。一个大型的系统已经在Peterborough地区的新宜家销售中心进行安装。这些系统的安装采用了各种各样的类型,有简单利用地板供暖的,反循环热泵供暖和制冷的,也有复杂的整合机组同时进行供暖和制冷的。单独的或者是混合的配置都已经被采用,包括利用大型地下水平循环和其他相互联系的钻孔网。

10 瑞典的地热热泵

20世纪80年代初期,地热热泵在瑞典开始盛行。到1985年,已有50000台热泵机组被安装。随后较低的能源价格和技术质量问题使热泵市场萎缩,在接下来的10年里,平均每年安装2000个热泵机组。1995年,由于瑞典政府的支持和补贴,公众对地热热泵的兴趣开始增强。根据占住宅销售市场约90%的瑞典热泵机构(SVEP)统计的销售数据显示,2001年和2002年大约有27000个热泵机组被安装(见图8)。因此,安装的机组数量估计达到200000台。

目前,热泵是瑞典小型住宅区最流行的采用液体循环的供暖方式,由于当前的油价,它替代了烧油;由于电费高昂,它又替代了电;由于方便而替代了木炭火炉。直接利用电加热的发展速度已相当减慢。除了住宅方面,还有一些大型的系统安装(包括闭路和开路循环)用于区域供暖网。所有热泵机组平均输出的热能估计大约10kW。

瑞典地热热泵的安装通常建议占标称负荷的60%,即每年大约3500~4000个小时满负荷运行。整合在热泵里的电加热器提供剩余的负荷,有将热泵负荷增加到80%~90%的趋势。大约80%的热泵采用的是垂直类型(钻孔类型)。在住宅里,钻孔的平均深度大约125m,水平类型平均循环长度大约350m。开式、充满地下水的单U型管(树脂管,直径40mm,压力正常)几乎用于所有的热泵安装。当热量需要被回灌入地下时,双U型管有时候被采用。热反应测试已经显示自然对流在充满地下水的钻孔中比填满砂(砾石)的钻孔热交换更强烈。地源热泵的盛行已经使人们逐渐关注相邻钻孔之间长期热影响的问题。

图8 每年瑞典热泵销售数量对比图

用于客户住所的大型系统正在变得越来越流行。用来制冷的垂直式安装正在占据市场,但在住宅方面仍然没有引起人们的兴趣。在商业和工业上制冷的需求为地热热泵打开了一个崭新的市场。

热泵技术上的发展有由涡轮式压缩机逐渐代替活塞式压缩机的趋势,它的优点是运行平稳、设计简洁。另外人们对各种容量控制也产生了兴趣,例如在同一个机组里分别安装一个小型压缩机和一个大型压缩机,夏天,生活热水可以通过小型压缩机来供给。绝大多数进口的热泵利用的工质是R410A。瑞典生产商仍然利用的是R407C,但有向R410A转变的趋势,还有的对丙烷也感兴趣。目前正在研究利用极少量的工质来组建热泵。一些生产商通过利用废气和土壤作为热源的热泵抢占市场。废气可以被用来预加热从钻孔开采出来的热运移流体,或者热泵闲置时灌入地下。

在大型钻孔型热泵系统里,为了确保系统长期运行,不得不考虑地下热能的平衡。如果主要是满足热负荷,则在夏天必须向地下回灌热能。自然界的可再生能源,如室外空气、地表水和太阳能都应该被考虑。在Nasby公园,在建筑物下面安装了一套系统,施工了48个200m深的钻孔,利用400kW的一个热泵基本提供热负荷,每年运行6000个小时。夏天,从附近的湖引来的地表温水(15~20℃)通过钻孔灌入地下。

11 挪威的例子

在奥斯陆的Nydalen,180个基岩井将会是给一个接近20万m2的建筑进行供热和制冷的关键。这是欧洲这种类型的系统里最大的项目。

一个能量供应站将为Nydalen的这个建筑供暖和制冷。通过利用热泵和地热井,热能既可以从地下采集,也可以将能量储存地下。夏天,但有制冷需要时,热能可以灌入地下。基岩的温度可以从平常的8℃上升到25℃。在冬天,热能可以用来供暖。供暖的输出功率是9MW,而制冷是。与电、石油和天然气供暖相比,每年供暖的成本可以减少60%~70%。供暖和制冷的联合调用确保了能量站的高效利用。

这个项目最独特的地方是地热能量储藏。这里的180个井,每个都深200m,可以提供4~10kW能量。整个储热基岩的体积是180万m3,主要在建筑物的下面。塑料管形成封闭环路,用来传递热能。

该项目总投资是6千万挪威克朗(相当于750万欧元)。这比起传统方式(即没有能量井和收集装置)多投资1700万挪威克朗。然而,每年购买的能量减少约400万挪威克朗,项目还是有利润的。这个项目由政府实体Enova SF和奥斯陆能源基金拨款支持了1100万挪威克朗。

能量站按计划在2003年4月开始建设,包括施工一半的基岩井。剩下的井可能安排在2004年的建设中。

该项目的细节可以在项目组和热能储存两个网站上查询。

结论

地热热泵是一个刚兴起的技术,有能力利用地下巨大的可再生贮存能量,提供高效率的供暖和制冷。它们正逐渐被认为是替代化石燃料的一种选择,在许多国家,它们在对建筑进行供暖和制冷时可以极大地减少二氧化碳的总排放量。相信安装热泵系统的数量和国家都会快速增长起来。

参考文献(略)

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