青海地区太阳能-地热双热源复合热泵系统应用前景分析论文_张韬,王学琛,张佳宇

青海地区太阳能-地热双热源复合热泵系统应用前景分析论文_张韬,王学琛,张佳宇

青海民族大学 建筑工程学院 青海西宁 810000

摘要:通过多方面讨论地热与太阳能双热源热泵系统的优越性,指出青海省应大力推行应用地热与太阳能双热源热泵系统,这是推进青海“生态立省”战略实施的重大举措,对青藏高原推进绿色建筑改造的发展、优化能源利用结构具有重要意义。

关键词:地热能;绿色建筑;能源结构优化;生态立省

青海地区海拔相对来说较高,高寒缺氧、生态脆弱等变成了这里的代名词。近年来,配合美丽乡村建设和精准扶贫工作,在筑牢绿色生态屏障,确保“一江清水向东流”的生态文明城市建设中,青海省将低碳环保的新能源开发作为主攻项目推进发展,在青海全省范围内形成利用清洁绿色能源趋势,有力的推进了绿色建筑改造工作。根据青海省在2017年拟定的节能工作要点精神,应统筹推进既有建筑的节能工作,使其改造进程加速,同时不断提高清洁绿色能源的利用比例;要根据青海的具体情况制定发展规划和政策,大力发展地热、被动式采暖等关键技术,促进多因素耦合建筑一体化技术的应用推广。大力推进既有建筑绿色化改造,推广太阳能和地热双热源复合热泵系统的应用力度,具有重要的社会现实意义和经济价值。

(1)得天独厚的太阳能资源

青海72万平方公里的广袤土地上分布着极其丰富的太阳能,选择年日照时数作为不同地区光照资源对比的指标,笔者在调研过程中查找的资料发现柴达木盆地该项指标多在3200-3600小时之间,同等条件下光伏并网发电能比甘肃新疆等地多20%左右。依托我国相关的扶贫项目支撑发展的大量太阳能开发项目建设为进一步发展提供了经验。目前青海省内关于太阳能供暖供热技术已经比较成熟,经过近年来的迅速发展,其商业模式已趋于成熟,经济效益比较稳定。

积极发展绿色产业,加快推进太阳能发电的研发和推广,使太阳能系统运行体系不断完善,优化当前本省的能源结构,积极发展绿色清洁能源,在不断建设基础条件、完善商业运行模式以及技术提升的前提下,坚持发展太阳能资源,遵循绿色发展道路的基本方向,认真贯彻青海省关于生态立省和发展新型绿色能源在建筑节能改造中应用的政策方针,不断推进我省创建生态文明大省的发展道路。

(2)前景诱人的地热资源

青海省独特的地质构造使其成为孕育地热资源的温床,勘察发现青海省地下热水露头点分布众多。因此这些勘察数据资料表明,只要加大支持力度,青海地区将找到更多值得大规模开发的高品级地热能的地热田。

近年来,在国家和青海省相关部门的支持和工作部署下,共和、贵德等地的地热勘查以及更具技术难度的干热岩勘探取得了重大突破。勘探发现,青海省内的地热能十分充裕,其可利用的高温度地热井数量为国内其他省份比较少见。目前勘探表明地热能在海南州区域非常广泛,其中在共和、贵德一带目前已经查明大量地热井水普遍超过60~93℃。2013年青海海南州对当地的地热资源进行了大规模勘察钻探,其中最成功的业绩是关于干热岩钻探的成功开展,干热岩井钻探深度超过两千米,温度超过了153℃,这在国内具有干热岩勘探里程碑式的价值。正是这些干热岩勘查项目顺利开展,促使青海省在地热资源勘察开发的过程中走在了国内前列,在当前全省关于绿色建筑节能改造、能源结构优化调整的新形势下,地热资源的应用推广必将极大程度促进青海省经济发展,为群众谋得真正的福利。

(3)地热与太阳能双热源热泵系统应用技术可行性分析

太阳能供暖系统的在使用过程中低成本运转,所需费用非常少,同时由于大量太阳能板与建筑一体化技术的研究应用,一体化技术极大程度降低了使用空间的浪费,所有关于太阳能系统会占用既有空间影响正常使用的担忧是完全不必要的。太阳能系统的优越性所形成的采暖费用节省空间也从某种意义上补偿了初始投入,极大程度的减小了投资代价。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而地热热泵供暖是集多项技术内容为一体的综合系统,属于技术难度大但极具推广应用价值。在地热供暖的新建或改造工程中,必须结合地热资源的特殊之处进行设计,提高地热资源利用率达到创建经济型生态文明社会。将单一热泵系统和双热源热泵系统进行对比发现,单一的热泵系统存在大量弊端,对于资源使用效率是相当低下的,将二者结合起来的复合系统对于能源利用效率相对来说较高,这一点也更能凸显节能环保生态文明的时代需求,使其成为一种有效利用可再生资源的成熟方法,同时也能体现出能量梯级利用的原则。

大量案例发现,通过太阳能引入地热资源利用过程中对于提高地热资源利用效率具有重大意义。地热资源因为受到温度限制故而效率非常低,但是引入太阳能循环以后地热能充分利用而提高了其效率。

(4)地热与太阳能双系统现实意义

四季分明一词在青海很多地区并不存在。高寒草原气候硬生生将一年分成冷暖两季,严寒的冬季极为漫长,要实现高效节能目标必将受到全年低温恶劣环境的影响。调研过程中青海群众都期盼着清洁能源供暖项目不断推广所能带来的实惠与变化,这一切会使青海人民在青海深度旅游开发的建设中走上脱贫致富的新路子。大力推行地热与太阳能双循环热泵复合系统在供电暖热中的应用,是推进青海“生态立省”战略实施的重大举措,是真正为青海人民谋福利的为民之举,对青藏高原推进绿色建筑改造的发展、优化能源利用结构具有重要意义。

参考文献

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基金项目

青海民族大学大学生创新创业训练计划资助项目(DCXM-2016-012)。

作者简介

张韬(1989-),男,汉族,青海省西宁市人,青海民族大学建筑工程学院,硕士研究生,助教,主要研究方向:减隔震控制,结构施工,建筑节能。邮箱:785481867@qq.com,地址:青海省西宁市城东区八一中路3号。

王学琛(1995-),男,汉族,天津市静海人,青海民族大学建筑工程学院。邮箱:1961766698@qq.com。

张佳宇(1995-),女,蒙族,辽宁省彰武县人,青海民族大学建筑工程学院,邮箱2391873988@qq.com。

论文作者:张韬,王学琛,张佳宇

论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期

论文发表时间:2018/1/20

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