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河北中深部地热U型井供热系统项目可行性研究报告-智博睿编制
河北中深部地热U型井供热系统项目建设背景
一、项目提出背景
  (一)、能源背景
  世界能源形势紧迫,能源问题位居世界10大(能源、水、食物、环境、贫穷、恐怖主义和战争、疾病、教育、民主和人口)焦点问题之首。全球人口2004年是65亿,每日能耗220x106BOE(标准油当量);到2050年全世界人口至少要达到100~110亿,按照每人每年GDP增长1.6%,GDP单位能耗按照每年减少1%,每日能耗将高达450~900 x106BOE。中国已经探明的煤炭资源将在81年内采光,石油资源将在15年左右枯竭,天然气资源也将在30年内用尽。我国的经济又处在快速发展时期,而能源的生产和消耗也将高幅增长。
  2017年我国全年能源消费总量44.9亿吨标准煤,同比增长2.9%左右;非化石能源消费比重达到13.8%,同比提高0.3个百分点;能源生产总量约34.3亿吨标准煤,同比下降5.1%左右。全社会用电量约6万亿千瓦时,增长5.0%左右。
  我国是全球人口最多的国家,而我国的化石资源却相对贫乏,人均资源占有量不足世界人均值的一半;按照现在的能耗速度,可以肯定我国将在全球率先面临化石能源枯竭的挑战。因此,寻找未来替代能源中国比其他国家更加迫切。
  (二)、 环境背景
  大规模、无节制地开发利用煤炭、化石燃料不仅加速了这些资源的枯谒,而且造成日益严重的排放和环境污染问题。随着全球能耗的快速增长,环境将进一步恶化。
  统计显示,我国目前能源将近70%由煤炭供给。2017年我国向大气中排放的二氧化碳超过60亿吨,位居世界各国之首。二氧化硫排放2500万吨,居世界首位,已远超过自身净化能力。过度依赖化石燃料的能源结构,给环境带来了极大的破坏,已造成三分之一国土下酸雨和引发带来多种疾病等问题。
  因此,必须利用可再生能源来调整目前的能源结构,大力开发利用可再生能源是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。
  (三)、地热资源利用现状
  1、直接利用
  运用地热能最简单的方法,就是直接取用这些能源,并抽取其能量。历史上对地热资源的开放利用,大多限于对地热天然露头——温泉的直接利用,且主要用于医疗和洗浴方面。温泉是最古老的地热利用形式,温泉热浴可以消除疲劳,温泉水中含有丰富的矿物质,可以治疗一些疾病,对身体有保健作用。
  1970 年以前,我国地热资源的勘察与开放仍限于地热的天然露头。1970 年代初期,中国开始了对隐伏地热资源的勘查与开发,许多省、区地质队也开展了地热资源的调查工作。之后,在天津市近郊、北京城东南及西安毛西地区1000m 深度内打出了温度在40℃~90℃的地热水,随即在城市地区开始了地热供暖、医疗洗浴、水产养殖、工业洗涤等方面的应用。1987、1988 年,在西藏羊八井、羊易地热田勘探获得了200℃以上的高温地热资源,单井发电潜力达到了10000kW[6]。
  直接利用地热的方法虽然成本较低,但是它对地下水资源的消耗速度太快。地下水的补给速度缓慢,例如在长安—西安渭河谷地,近南北一线,地下水的年龄老,是地热水的重要滞流区。14C年龄值在6000~30000年之间,地热水的地下循环时间很长,经计算从南到北的水平流速为1.7米/年,从西向东和水平流速为2.5米/年。至2000年,在西安地区已经有近120口勘探和生产井。多数地热井深1000到3000米,最深达4000米。自1990年地热井中的水位开始下降,而1994年后水位下降的速度明显加快。第2、3和4储层水位下降速度分别为3.5~13.6m/a,16.6~27.1m/a和46.5m/a[9]。
  过度开采地下水还会造成地层塌陷。我国已经开放地热供暖的天津、北京、西安、东北大庆林甸、山东、河北中部等地区,都有相当的规模。地热采暖项目耗水量大,普遍存在深层地热水位逐年下降的现象,局部地区下降很剧烈。北京至1998年底钻成地热井185处,并以每年钻成20多处地热井的速度发展着,水位年下降1.42~2.16m。天津市塘沽区第三系热储在1993~1997年地热水开采量4.0×106m3/a,水位年下降2.6m/a左右,分层沉降标监测资料表明所引起的第三系热储层沉降量每年是5~7mm。
  西安自古以来的水源结构就比较单一,到1995年西安年用水量达到3亿立方米,几乎全部来自地下水。在地热利用、地下热水开采量逐年增加的同时,热水井水位不断下降,伴随地下水超采而来的是各种地质环境灾害,在西安市区地热井分布集中、地面沉降严重的东南郊,形成了以市测绘院和华山厂为中心的水位下降漏斗区,其平面分布范围与地面沉降区基本一致。186地质队地热井在1994 ~1998年4年间,地下水位下降了57.01m,西光厂地热井4年间下降了60.08m[11]。到20世纪90年代,西安城区中心一带地面沉降速率发展到每年80到120毫米,地面下沉最多超过2.6米。特别是隐藏在地下的地裂缝,更直接威胁着地面建筑的安全。据报道,从1945年起西安大雁塔的倾斜速度开始加快,1985年到1996年,大雁塔更是以平均每年1毫米的速度向西北方向倾斜,到1996年,经国家测绘单位实地测量,测量的结果显示大雁塔的倾斜度达到1010.5毫米。国家测绘局第一测绘大队的测量发现 2004年大雁塔塔下地势较1985年累计下沉了1189毫米。有关研究认为:大雁塔的倾斜是因为其地面不均匀沉降过快造成的,该塔西北地面严重的沉降使大雁塔向西北方向的倾斜程度加剧。
  可见,如果地热开采长期采取直接抽取地下水的形式,将造成很严重的地质灾害并且威胁地面建筑物的安全。对此,政府有关部门对此采取了关闭承压层水井、向承压层注水、限制地下热水的开采等措施,以防止地面沉降,并恢复沉降严重的地面。
政府出台政策,要求坚持清洁高效、持续可靠。加强地热能开发利用规划,加强全过程管理,建立资源勘查与评价、项目开发与评估、环境监测与管理体系。严格地热能利用环境监管,保证取热不取水、不污染水资源,有效保障地热能的清洁开发和永续利用。
  2、间接利用
  地源热泵技术是一种间接利用地热的技术。地源热泵系统指以岩土体、地下水或地表水为低温热源,由地热能交换系统、水源热泵机组、建筑物内的空调系统组成,如图2.1.3.1。根据地热能交换系统形式的不同,地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水源热泵系统和地表水源热泵系统,如图2.1.3.2。地埋管地源热泵又分为竖直埋管、水平埋管、螺纹盘管等多种形式。采用地埋管的形式采热,循环水与土壤不直接接触,只交换热量,对地下水污染小。
  但是,地源热泵地埋管深度一般只有几十米,仅能获取上部地壳中的热能。上部地壳的地热资源指的是地表以下100m 深以内,大多数情况下温度不超过20℃的地热。地源热泵要将获得的低品位热能通过热泵提升到高品位热能才可以使用。
  而地源热泵在提升过程中,压缩机大量消耗电能,另外浅层土壤更多的被当作储能体使用,冬季取热夏季取冷,两季能量的冷热平衡必须做好,如果平衡被打破,每年积累的温度差会加大电能消耗,浅层储温的可持续利用就不可延续,这也是目前热泵存在的最大问题和隐患。
  3、深层地热利用的新形式
  深层地热利用在全世界尚处于起步阶段,近年来出现了一些深层地热利用形式。
  增强型地热开采系统(Enhanced Geothermal Systems:EGS),如图2.1.3.3,是采用人工形成地热储层的办法,从低渗透性岩体中经济地采出相当数量深层热能的人工系统。它模仿天然发生的热水型地热循环系统,通过注入井注入水在地下实现循环,进入事先用水压致裂的办法产生的连通裂隙带,水与岩体接触被加热,然后通过生产井返回地面,形成一个闭式回路。提取的热量将被送至另一个含有低沸点有机液体的循环系统中,使其产生蒸汽,从而推动涡轮发电机组发电。
  矿山巷道地热利用也是深层地热利用的一种形式,如图2.1.3.4。离地表越深,岩石温度越高。地下矿井的温度随深度增加而逐步升高。1000m 左右的深井,由于岩壁和空气间的热交换,地层散发的热量可占矿井总热源的40~50%。地热成为矿山热害的主要热源,但在一定条件下,地热又可作为能源加以利用。中国东北的桓仁铅矿利用废旧井巷和采空区来预热地矿井的冬季进风,达到防冻,保证井筒安全提升的目的[18]。近年来,荷兰南部的海尔伦建成了世界上第一座利用废旧矿井通道开发天然热水的地热站。该站利用20 世纪70 年代的废弃矿井通道从地下800 米深处泵出水温约35℃的热水,再用新建的管道把热水送往附近350处民宅、商店、超市、图书馆和大型办公楼以调节室温,待水冷却后再送回矿井深处以循环加热。
  这些深层地热利用工程的成功范例都向我们预示:随着科技进步,向地球深处要能源正在成为现实。
  (四)、清洁能源地热背景
  能源是国民经济发展的驱动力和支柱,是社会得以繁荣发展的重要物质基础。我国目前能源仍以煤炭、石油和天然气等天然化石能源为主,能源开发与利用几乎一直处于低效率和高消耗之中。若不开发新型能源,很可能在实现全面小康的2020年,就是石油供给丧失平衡的 “拐点年”。因此,开发并使用清洁能源对我国的经济发展具有重要意义。清洁能源指在生产和使用过程不产生有害物质排放的能源,可再生的、消耗后可得到恢复,或非再生的及经洁净技术处理过的能源。本文以核能、氢气、风能、太阳能、海洋能、水能、天然气、燃料乙醇和生物柴油等近年已经开发的新型能源来说明我国清洁能源的利用现状以及发展趋势。
  随着科技水平的提高,人类对地热资源的重要性和潜力有了更深的认识。地热最大的优势在于其稳定性、连续性和利用率高,如果突破传统开发模式,地热资源的潜力将无比巨大,这将为人类的能源开发送来福音。
  大力发展清洁能源已是当今时代主题之一,正因此,全球范围内掀起了地热资源开发利用的热潮。随着社会经济发展和科学技术进步,人类对地热资源认识将进一步提高,地热发电前景值得期待。
  我国地热资源较为丰富,以中低温为主,几乎遍布各省市自治区,地热资源潜力占全球的7.9%。据统计,全国每年可开发利用的地下热水资源总量为68.45亿m3,所含热能量为972.28×1015J,折合每年约3284.8万吨标准煤的发热量。
  2017年1月,我国发布的《地热能开发利用“十三五”规划》提出,2020年我国地热能利用量达到7000万吨标煤,并将加大建设浅层地热能供暖和水热型地热供暖的力度,这无疑给地热和地源热泵市场注入了一针强心剂,地热资源迎来了开发利用的热潮。中国科学院地质与地球物理研究所研究员汪集暘院士曾指出,若以我国现有建筑面积的5%和新增建筑面积的40%采用地源热泵供热,可获得潜在市场规模1万亿元。以此类推,到2030年,政府在地热领域的投资至少要达到30亿元。
二、项目建设意义与必要性
  (一)、改善能源结构的需要
  冬季供暖能源消耗,目前以天然气为主,大约占供暖能源消耗结构的95%以上,其余为煤炭、电采暖。而且锅炉设备陈旧、管道老化、污染大、耗能高,存在极大安全隐患。摆脱不了以天然气为燃料的能源消耗,解决不了供暖成本高的问题。
  随着人民物质文化水平的不断提高,实现城镇清洁能源集中供暖已成为百姓必需,为了满足城区日益增长的热负荷需求,在无极限建设地热集中供暖工程是一项非常必要、非常迫切的工作。
  (二)、合理利用资源的需要
  石家庄地区有较好成热条件, 主要有三个热储型: 中上元古界裂隙岩溶型热储、下古生界裂隙岩溶型热储和上第三系馆陶组孔隙型热储, 水温及出水量均有开发潜力, 可加大开发力度, 深入研究。
  石家庄地区内地热资源开发远景比较好, 综合各种地热地质资料进行深入分析研究后认为: 开发馆陶组热储最有潜力的地区, 在藁城市、栾城县、赵县交界一带; 开发基岩热储最有前景的地区, 在藁城市丘头- 东宽亭一带和栾城县段干- 宋北一带。
  (三)、环境保护的需要
  我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,大约 78%的电力、60%的民用商品能源以及70% 的化工原料均靠煤。煤的直接燃烧是我国最重要的人为空气污染源。
  我国大气主要污染源有:⑴工业企业:是大气污染的主要来源,也是大气卫生防护工作的重点之一。随着工业的迅速发展,大气污染物的种类和数量日益增多。由于工业企业的性质、规模、工艺过程、原料和产品种类等不同,其对大气污染的程度也不同。⑵生活炉灶与采暖锅炉:在居住区里,随着人口的集中,大量的民用生活炉灶和采暖锅炉也需要耗用大量的煤炭,特别在冬季采暖时间,往往使受污染地区烟雾弥漫,这也是一种不容忽视的大气污染源。⑶交通运输:近几十年来,由于交通运输事业的发展,城市行驶的汽车日益增多,火车、轮船、飞机等客货运输频繁,这些又给城市增加了新的大气污染源。
  针对空气污染严重的现状,致力实施综合整治大气污染环境的“蓝天工程”。具体内容主要包括:一是减少居民生活燃料导致的污染,逐步将燃煤改变为燃气,或者改进煤炉,较少甚至消除烟气排放;二是逐步调整城区及周边地区产业结构,提高污染型企业的空气治理力度,减少工业导致的空气污染;三是通过增加绿化等增强自净能力。
  本项目采用清洁能源集中供热,逐步实现整个县城全部清洁能源集中供热,以打造绿色城市为理念。
  充分利用资源能源,建立资源节约型和环境友好型社会。对于我国这样一个处于工业化和城市化加速阶段、人均资源占有不足、环境恶化趋势未得到根本性扭转的发展中国家来说,是一项带有全局性、紧迫性、长期性的战略任务;也是实现全面小康社会目标,保证国民经济全面协调持续发展,统筹人与自然的和谐关系,实现我国社会经济可持续发展的必然选择。
  项目单位推进能源、资源节约综合利用和污染综合治理,投资建设地热集中供热站项目势在必行。
【关 键 词】河北中深部地热U型井供热系统项目投资,可行性,研究报告
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可行性研究报告编制大纲
目录
第一章 项目概述 
1.1 基本情况 
1.2 编制依据 
1.2研究工作概况 
1.2.1建设规模 
1.2.2供热范围 
1.2.4研究范围 
1.2.5项目设计的主要指导思想和技术原则 
1.2.6研究工作概况 
1.2.7技术方案 
1.2.8定员及劳动力来源 
1.2.9总投资及资金来源 
1.2.10效益分析 
1.3研究结论 
1.4建议 
1.5主要技术经济指标 
第二章 项目背景与建设的必要性 
2.1 项目提出背景 
2.1.1 能源背景 
2.1.2 环境背景 
2.1.3地热资源利用现状 
2.1.4清洁能源地热背景 
2.1.5项目区供暖现状 
2.2 项目建设意义与必要性 
2.2.1改善能源结构的需要 
2.2.2合理利用资源的需要 
2.2.3环境保护的需要 
第三章 项目选址及建设条件 
3.1 地理位置 
3.2 自然条件 
3.2.1地貌特征 
3.2.2地质构造 
3.2.3气候气象 
3.2.4降水 
3.2.5地震 
3.3 地质概况与地热异常成因 
3.3.1地层 
3.3.2构造与地热异常 
3.4 区域地热地质条件 
3.4.1盖层 
3.4.2储层 
3.4.3热源 
3.4.4热水通道 
3.5 研究区地热地质条件 
3.5.1热储层特征 
3.5.2地热水年代推测 
3.5.3 地热条件 
3.5.4开发远景 
第四章 工程方案 
4.1建设规模 
4.2 技术原理 
4.3工程技术方案 
4.3.1 钻进工程方案 
3.1.2 运行期主要工艺过程 
第五章 环境保护 
5.1设计依据及执行标准 
5.1.1设计依据 
5.1.2 设计执行的主要环境保护标准 
5.2 建设期环境影响与环保措施 
5.2.1建设期环境影响特征 
5.2.2施工期环境影响分析 
5.3 运行期环境影响评价 
5.3.1声环境影响评价 
5.3.2地表水环境影响分析 
5.3.3地下水环境影响分析 
5.3.4固体废物影响分析 
5.3.5社会环境影响分析 
5.3.6运行期污染防治措施 
5.4 清洁生产、循环经济与总量控制 
5.4.1 清洁生产评价 
5.4.2污染物排放总量控制 
5.4.3循环经济 
5.5 环境管理与环境监测 
5.5.1环境管理机构及管理制度要求 
5.5.2 排污口管理 
5.5.3 项目竣工环保验收管理 
5.5.4环境监测计划 
第六章 节约能源 
6.1概述 
6.2设计依据 
6.3能耗分析 
6.3.1能耗计算方法依据 
6.3.2主要能源消耗及年需要量 
6.4节能措施 
6.5节水措施 
第七章 职业安全卫生与消防 
7.1 设计依据 
7.2本项目危害职业安全卫生因素的分析 
7.3 职业安全卫生防护措施及予期效果 
7.3.1火灾、爆炸及防雷 
7.3.2 电伤害 
7.3.3机械伤害和跌伤 
7.3.4 操作安全 
7.3.5 噪声防治
7.3.6 空气净化 
7.3.7其它安保措施 
7.4 预期效果及评价 
7.5 消防设计 
7.5.1设计执行的消防设计标准 
7.5.2消防水源 
7.5.3消防用水量 
7.5.4消防措施 
第八章 工程进度计划与工作组织 
8.1施工进度计划 
8.1.1建设工期 
8.1.2项目实施进度计划表 
8.2工作制度及项目定员 
8.2.1工作制度 
8.2.2项目定员 
8.3 职工来源及培训 
第九章 项目投资预算与资金方案 
9.1 投资估算 
9.1.1 估算依据 
9.1.2 投资构成及估算参数 
9.1.3 投资估算 
9.2 资金筹措 
9.3 投资使用计划 
第十章 经济、社会与环境效益分析 
10.1 财务评价的依据和原则
10.2 财务评价基础数据与参数选取 
10.2.1 税费 
10.2.2 项目计算期
10.2.3 生产负荷 
10.2.4 财务基准收益率 
10.2.5 折旧与摊销 
10.3 成本费用、营业收入及税金估算 
10.3.1 成本费用估算
10.3.2 营业收入估算 
10.4 财务赢利能力分析 
10.5 不确定性分析 
10.5.1 盈亏平衡分析 
10.5.2 敏感性分析 
10.6 财务效益分析结论 
10.7 环境效益分析 
10.7.1 节能效果分析 
10.7.2 环保与社会效益分析 
第十一章 结论和建议 
11.1结论 
11.2建议  
附表: 
关联报告:
河北中深部地热U型井供热系统项目申请报告
河北中深部地热U型井供热系统项目建议书
河北中深部地热U型井供热系统项目商业计划书
河北中深部地热U型井供热系统项目资金申请报告
河北中深部地热U型井供热系统项目节能评估报告
河北中深部地热U型井供热系统行业市场研究报告
河北中深部地热U型井供热系统项目PPP可行性研究报告
河北中深部地热U型井供热系统项目PPP财政承受能力论证报告
服务流程 :
1.客户问询,双方初步沟通了解项目和服务概况;
2.双方协商签订合同协议,约定主要撰写内容、保密注意事项、企业相关材料的提供方法、服务金额等;
3.由项目方支付预付款(50%),本公司成立项目团队正式工作;
4.项目团队交初稿,项目方可提出补充修改意见;
5.项目方付清余款,项目团队向项目方交付报告电子版;
另:提供甲级、乙级工程资信资质

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