地热水供热的经济性主要取决于从地热井提取的热量,即取决于利用温差的大小。为了使地热井发挥经济效益,在设计上通常采用如下措施,扩大供热面积和降低热成本:①在系统中设置高峰加热设备,地热水只承担采暖的基本负荷,高峰负荷由燃用矿物燃料的锅炉或电力设备(包括电加热器或热泵)升温补足;②在系统中加蓄热装置,如蓄热水箱(池)等,以调节短时期内的负荷变化;③实现多种用途的综合利用,如把采暖后的低温地热水再用于农业温室的土壤加热或养鱼等,以降低排放或回灌水的温度。
地热水开采系统有不回灌和回灌两种:不回灌系统只设置开采井,抽出的地热水被送往用户,经利用后废弃;回灌系统设置开采井和回灌井,开采井抽出的水在用户放出热量后再返回回灌井,井和井之间保持一定距离,以免相互干扰。按利用方式分有直接利用和间接利用两种:直接利用是把地热水直接引入热用户系统;间接利用是通过表面式换热器,以地热水加热二次水,二次水进入热用户系统循环供热。单井直接利用的地热水供热系统,其优点是系统简单,基建投资少,但大量开采会由于地下水补给不足而使水位逐年下降,以及由于地热水中含有硫化氢等成分而对系统的管道和设备造成腐蚀。对井间接利用的地热水供热系统,其优点是排水回灌能保持地下含水层水位不下降,换热器后的用热系统的管道和设备不受腐蚀,从而可延长使用寿命和减少维修费用,但系统较复杂,基建投资较高。
地热能开展开发利用实践
我国地热能的开发利用取得了一些成绩,主要表现在:中低温地热直接利用走在世界前列,连续20多年总量排名全球第一。浅层地热能的开发利用已取得相当大的成效。截至2011年底,我国城乡利用地源热泵进行的供暖、制冷、生活用热水的“三联供”建筑面积已超过1.4亿平方米。随着人民生活水平的提高,温泉洗浴、疗养已成为多数人的诉求,地热能有了更多的发展空间。
著名的羊八井地热田是我国兴建的第一座地热电站,自1977年9月建成试验发电以来,目前装机容量已达25.15MW,占拉萨电网总装机容量的41.5%,在冬季枯水季节,地热发电出力占拉萨电网的60.0%,成为其主力电网之一。朗久电站和那曲电站分别是我国兴建的第二和第三座地热电站,其装机容量分别为2.0MW及1.0MW,已停止运行。湖南省宁乡灰汤地热田已建成小型地热电站。我国拥有150℃以上的高温温泉区近百处,集中分布在藏南、滇西和川西地区,成为我国开发利用高温地热能资源最有远景的地区。