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随着我国经济社会的持续快速发展,节能减排面临的国际和国内双重压力与日俱增,特别是我国成为世界第二大经济体后,更成为国际社会关注的焦点。在2009年的联合国大会上,胡锦涛总书记向世界作出承诺,到2020年我国能源消耗强度要下降40%-50%,可再生能源比重要提高到15%左右。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中提出,到2015年,非化石能源占一次能源消费比重提高到11.4%,单位国内生产总值能耗和二氧化碳排放分别降低16%和17%,主要污染物排放总量减少8%至10%。全球性的能源紧缺和环境污染的日趋严重,给人类的生存与发展提出了严峻的挑战,人们不得不寻找新的途径来缓解这一问题。
浅层地温能作为一种清洁的新能源正在被人们日益重视,它的开发利用具有广阔的发展前景。它在开发利用时对环境污染较少,具有较好的经济、环境和社会等效益,更多地利用新能源会缓解常规能源的消耗给环境带来的污染和常规能源枯竭所带来的压力。
浅层地温能在我国的能源发展中占有十分重要的位置。目前,全国各地都在根据当地的地热地质条件和经济、技术发展水平,评价浅层地温能资源拥有量和开发利用潜力,以科学合理地规划浅层地温能开发利用,从而为投入决策提供参考依据。地源热泵系统供暖制冷是浅层地热能开发利用的最主要方式,其经济性越来越受到关注。浅层地温能开发利用经济评价也越来越被社会所需要。
本文在研究资源潜力的基础上,结合工程经济评价的基本方法,针对不同地区的浅层地温能开发利用方式,提出了一套具有针对性的经济评价指标体系和评价方法。浅层地温能经济评价指标体系和评价方法能够为相关的政府部门、企业和研究机构从事浅层地温能开发利用的相关活动提供参考依据。
全文一共分为六章,第二章到第六章为核心章节。具体内容如下:
第一章,绪论部分。阐述论文研究的背景与意义;分析选题国内外研究现状及理论研究基础;介绍论文研究的主要内容、研究方法与创新点。
第二章,浅层地温能及其开发利用现状。我国浅层低温能资源丰富,总量大、分布广,但地理分布不均匀,开发利用经济效益和环境效益潜力大,能够满足节能减排和发展新能源的需要。在大力发展新能源的大环境下,浅层地温能的开发利用已经渐渐成为全国性的发展趋势。浅层地温能的利用主要是通过运用地源热泵技术(包括地下水源热泵和地埋管地源热泵技术),通过输入较少量的高品味的电能,就可以将低品位热能向高品味来转化,从而实现为建筑供暖和制冷,经济价值极大。地源热泵市场正以强劲的势头向前发展,前景非常广阔。
第三章,地下水源热泵工程经济评价方法研究。地下水源热泵系统主要由地下水换热系统、热泵机组和末端系统组成。地下水换热系统主要由抽水井、回灌井、水泵和管路组成。热泵机组是主要由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、调节控制系统组成,末端系统是指建筑物内的供暖、通风、空调系统。地下水源热泵工程经济评价首先要理清项目的初投资、年运行费用、年收入等具体内容。地源热泵系统工程的经济评价除了一般项目的财务评价内容外,针对浅层地温能开发利用的特殊性,还增加了国民经济评价的内容,在这基础上进行不确定分析。根据分析的结果,对地源热泵工程方案的经济合理性做出判断,从而提出相应的合理性建议。
第四章,地埋管地源热泵系统经济评价方法研究。地埋管地源热泵系统主要由三部分组成:地埋管换热系统、热泵机组和用户末端系统。根据管道布置方式的不同,可以分为水平埋管和竖直埋管。地埋管地源热泵系统工程与地下水源热泵系统工程最大的区别在于换热系统,从而两者的初投资的计算方法有所不同,但地埋管地源热泵系统工程的年运行费用和年收入的经济评价方法与地下水源热泵系统的相同。
第五章,浅层地温能资源潜在经济评价方法研究。浅层地温能资源潜在经济评价建立在地源热泵适宜性分区和资源量计算的基础上。适宜性分区采用层次分析法,在确定分区目标之后,对影响该目标的因素进行分类,构建一个多层次的指标体系。确定每个因素指标的权重,计算各因素指标的排序权重并进行决策。根据分区和计算的结果,结合当地的实际情况,按照地热工程相关设计标准和浅层地温能开采地区的相关管理办法,结合当地现有的工程经验,为浅层地温能可采资源设计出科学合理的开发利用工程。参考情况相类似的工程项目,估算出该设计工程的基本参数。然后按照地下水源热泵系统经济评价方法或地埋管地源热泵系统经济评价方法对其进行经济评价。
第六章,总结与研究展望。
文章的创新点主要包括以下几个方面:
(1)对我国浅层地温能资源经济评价的指标进行了系统的归纳。目前,国内对于地热资源的的经济评价没有明确的规范,全国地热资源经济评价缺乏统一的数据和方法。过去的相关研究主要是套用技术经济评价的指标。本文将结合浅层地温能开发利用工程对其进行系统的归纳。
(2)归纳了地下水源热泵和地埋管地源热泵的经济评价方法。随着节能减排压力的不断增大,地热作为可再生能源日渐受到重视,但作为产业,其开发利用是否具有前景,会产生何种社会经济效益也是人们越来越关注的问题,甚至会影响地热产业的发展。本文针对这一问题,在资源潜力的基础上,根据浅层地温能开发利用工程的特点和技术经济学的基本理论,探讨了不同地热开发利用方式的经济评价方法,并对其进行了分析。
(3)提出了了浅层地温能资源潜在经济价值评价方法。浅层地温能资源潜在经济评价建立在地源热泵适宜性分区和资源量计算的基础上。根据分区和计算的结果,结合当地的实际情况,设计出浅层地温能开发利用的工程项目,然后按照地下水源热泵系统经济评价方法或地埋管地源热泵系统经济评价方法对其进行经济评价。