地热单井原位换热取热技术研究现状及展望

戴传山; 刘东喜; 李嘉舒; 雷海燕; 陈书焕; 陈谦涵; 王启龙

doi:10.13745/j.esf.sf.2024.7.19

地学前缘 ›› 2024, Vol. 31 ›› Issue (6) : 204 -214. DOI: 10.13745/j.esf.sf.2024.7.19

地热开发利用技术

地热单井原位换热取热技术研究现状及展望

戴传山 ¹^,² ,
刘东喜 ¹ ,
李嘉舒 ¹ ,
雷海燕 ¹^,²^,^* ,
陈书焕 ¹ ,
陈谦涵 ¹ ,
王启龙 ¹

作者信息 +

Single-well in-situ heat extraction technology—a review and perspectives

Chuanshan DAI ¹^,² ,
Dongxi LIU ¹ ,
Jiashu LI ¹ ,
Haiyan LEI ¹^,²^,^* ,
Shuhuan CHEN ¹ ,
Qianhan CHEN ¹ ,
Qilong WANG ¹

Author information +

文章历史 +

PDF (5259K)

摘要

地热能是一种资源分布广泛,稳定可持续,清洁低碳,且唯一以热能形式存在的可再生能源,地热能的高效开发利用不仅可以满足我国北方地区的建筑供热需求,也可缓解我国电力短缺,对实现我国“双碳”战略目标有重要意义。地热能“宜热用热”,较其他可再生能源在建筑供热方面具有天然优势,但目前我国地热能利用仅占我国能耗的1.5%左右,远低于我国建筑能耗的1/3能源消耗占比。我国地热直接利用规模多年来居世界首位,但浅层地源热泵供热形式占60%左右,传统地热能利用相对占比较低,主要原因在于传统的地热抽灌模式依赖于当地水文地质条件,某些砂岩地层回灌困难或不经济,为此管理部门加强了地热井管理以避免地下水位下降较快的现象。近年来,“取热不取水”的地热单井取热技术受到广泛关注,此技术无回灌问题,适应我国当今的能源开发利用形势,有很好的应用前景。本文对地热单井换热取热技术的研究与应用现状进行简要综述,重点总结了国内外有关中深层“取热不取水”地热单井换热取热技术的研究现状,分析了不同单井强化取热技术的基本原理与不足,强调“因地制宜”实现单井原位取热技术的重要性,提出中深层地热单井循环取热技术是一种环境友好、可持续稳定的供热模式,可有效解决我国北方地区建筑的冬季供热问题。随着打井技术的不断进步,此技术有一定的市场竞争力;建议出台针对“取热不取水”或“取热不耗水”单井取热技术的管理政策,这对进一步提高我国的地热能利用规模,实现“双碳”目标有重要意义。