綜合體建筑中地?zé)崮茉凑井a(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益

陳東

摘 ?要：現(xiàn)如今，科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展大大提高了地?zé)崮艿睦寐剩粩喔碌募夹g(shù)可以將地?zé)崮芤愿叩男剩愿斓乃俣绒D(zhuǎn)化為電能，輸送到千家萬戶，供人們使用。同時(shí)，地?zé)崮茉谥评洌∨凸まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面有非常廣闊的應(yīng)用前景，還能夠滿足社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要，減輕因化石燃料燃燒所造成的環(huán)境污染問題，降低空氣二氧化氮和二氧化碳的濃度，還給我國居民一片碧水藍(lán)天，不僅帶來經(jīng)濟(jì)效益還有社會(huì)效益。同時(shí)當(dāng)前我國地?zé)崮荛_發(fā)方面也存在許多問題，就這些問題提出了一些意見建議。

關(guān)鍵詞：地?zé)崮?經(jīng)濟(jì)效益;社會(huì)效益

對于普通民眾來說，提高了基本的生活條件，過上更舒適的生活之后，如何為子孫后代謀福利，如何滿足自己對于幸福生活的熱切渴求，已經(jīng)成為民眾生活的主要?jiǎng)恿Α６胀癖妼τ谒{(lán)天白云的渴望也越來越迫切，與此同時(shí)，政府為了適應(yīng)民眾需求的變化，不再將經(jīng)濟(jì)指標(biāo)當(dāng)作衡量一個(gè)官員政績的唯一標(biāo)準(zhǔn)，將環(huán)境也引入了政府工作的考核項(xiàng)目之中。在這種背景下，人們開始反思如何高效利用能源。在利用能源的同時(shí)如何避免環(huán)境污染問題？總而言之，人民環(huán)保意識(shí)逐漸提高是時(shí)代的主旋律，時(shí)代也對能源提出了高效、環(huán)保、小型化的要求。我國許多城市為了適應(yīng)時(shí)代的變化，政府開始修筑大量市政工程，不斷改進(jìn)自身利用能源的方式。

一、地?zé)崮艿膬?yōu)勢

持續(xù)的能源供應(yīng)是一個(gè)國家發(fā)展的重要基礎(chǔ)，西方發(fā)達(dá)國家為了自身的安全一直將能源供應(yīng)牢牢的掌握在自己的手里，中國自新中國成立以來，一直都很重視能源問題。按照中國環(huán)保局官方統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，現(xiàn)代中國主要的能源動(dòng)力依然以燃燒煤和石油為主，但是，這造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。早在2015年根據(jù)國際空氣污染指標(biāo)公布的國際十大污染城市中，中國就上榜了8個(gè)城市，由化石燃料燃燒引起的嚴(yán)重的環(huán)境污染損害了中國居民的身體，損害了中國的可持續(xù)發(fā)展道路，也引起了政府的重視。政府為了解決這一問題，正在尋找能夠代替煤和石油的綠色清潔能源，而地?zé)嵴且环N儲(chǔ)量大，無污染，可再生的一種非常有潛力的新綠色能源。地表淺層地?zé)豳Y源可以稱之為地能（Earth Energy），是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地?zé)崮芏N(yùn)藏的低溫位熱能。地表淺層是一個(gè)巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這種儲(chǔ)存于地表淺層近乎無限的可再生能源，使得地能成為清潔可再生能源的一種形式。同時(shí)，地?zé)崮馨l(fā)電站能夠?qū)⒌責(zé)崮苻D(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽鉀Q地?zé)崮苄》秶植嫉膯栴}，讓地?zé)崮茉谥评洌∨凸まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面有非常廣闊的應(yīng)用前景，還能夠滿足社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要，減輕因化石燃料燃燒所造成的環(huán)境污染問題，降低空氣二氧化氮和二氧化碳的濃度，還給中國居民一片碧水藍(lán)天。

現(xiàn)如今，科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展大大提高了地?zé)崮艿睦寐剩粩喔碌募夹g(shù)可以將地?zé)崮芤愿叩男剩愿斓乃俣绒D(zhuǎn)化為電能，輸送到千家萬戶，供人們使用。自1904年意大利建立了世界上第一座地?zé)岚l(fā)電站之后，人們就開始了對地?zé)崮芾蒙系牟粩嗵剿鳌，F(xiàn)如今，菲律賓40%的電都來自于地?zé)崮埽澜缟系陌l(fā)達(dá)國家也看到了地?zé)崮馨l(fā)展的潛力，美國由于其地理位置，雖然在地?zé)崮芊矫娌徽純?yōu)勢，但是它也十分注重這種能源，目前最大的地?zé)岚l(fā)電站就建立在美國，美國在地?zé)崮芊矫媸且粋€(gè)后起之秀，地?zé)崮馨l(fā)電能力在可再生能源中占據(jù)第三位。地?zé)崮懿粌H擁有儲(chǔ)量大的優(yōu)勢，同時(shí)，它還是一種投資小，周期短而回報(bào)巨大的一種能源投資方式。由于地球本身的構(gòu)造，可以將地球看作一個(gè)巨大的熱庫，據(jù)科學(xué)家預(yù)測，地?zé)崮苣芰績?chǔ)備是地球上煤和石油燃燒能的7倍左右，這種巨大的能源會(huì)給人類未來的能源利用打了一劑強(qiáng)心針。地?zé)崮艿膽?yīng)用范圍十分廣泛，它可以被用來發(fā)電后長途運(yùn)輸，也可以直接在工業(yè)加工、民用取暖、空調(diào)、醫(yī)療、農(nóng)田灌溉等方面運(yùn)用。這種直接利用的方式能夠大大提高地?zé)崮艿睦寐剩档湍芰康膿p耗，是一種非常直接有效的能源利用方式。最重要的是，地?zé)崮馨l(fā)電站還具有投資小，生產(chǎn)周期短，能量持久，安全有效的非常特點(diǎn)，是一種非常值得人們投資的產(chǎn)生能量方式。

二、綜合體建筑中地?zé)崮茉凑镜膽?yīng)用

（一）工程概況

由于地?zé)崮苣芰空臼且环N投資少回報(bào)大的綠色可持續(xù)能量裝置，因此，在我國的許多地區(qū)都開始間接使用這些能量，陜西西安市為深入貫徹落實(shí)美麗建設(shè)綱要，政府開始積極尋求措施保護(hù)環(huán)境，在生產(chǎn)能量的同時(shí)，也注意環(huán)境保護(hù)，因此，政府就將目標(biāo)投入到了地?zé)崮芾妙I(lǐng)域，以開發(fā)區(qū)新建的商業(yè)綜合體為例，分析地?zé)崮芙Y(jié)合實(shí)際情況分析，地?zé)崮馨l(fā)電站的能量供應(yīng)設(shè)計(jì)方案，經(jīng)濟(jì)效益，社會(huì)效益各種情況。

（二）地?zé)崮茉凑驹O(shè)計(jì)方案詳述

本方案采用“地?zé)崴A梯利用”能源系統(tǒng)，井的預(yù)計(jì)出水量為130立方米每小時(shí)。出水溫度為56℃。在保證井間距正常的條件下，一共需要兩口地?zé)峋蚓疃葹?500米。一口井為生產(chǎn)井（見圖1），一口井為回灌井（見圖2）。主要用來供暖，原理也比較簡單。

地?zé)崮茏鳛橐环N兩面雙向能源，能實(shí)現(xiàn)針對不同環(huán)境，為人類生活創(chuàng)造有利條件。表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面：在冬季，將地?zé)崮茉丛床粩噙\(yùn)輸?shù)绞覂?nèi)，給室內(nèi)供暖：在夏季，將室內(nèi)多余的熱能運(yùn)輸?shù)降啬苤腥ィ瑢?shí)現(xiàn)制冷功能。下面來具體介紹一下系統(tǒng)方案。

1.冬季制熱

采用兩級換熱器，56℃地?zé)崴?jīng)過一級換熱器溫度降為42℃，地?zé)崴?jīng)過二級換熱器溫度降為9℃，隨后這些地?zé)崴畷?huì)回流到回灌井當(dāng)中。

一級換熱器兩側(cè)既進(jìn)出口換熱器換熱后溫度為42℃/45℃，二級換熱器進(jìn)出口兩側(cè)換熱后溫度為20℃/35℃，該水作為低溫?zé)嵩戳鹘?jīng)機(jī)組后作為供暖用水。（見圖3）

2.夏季制冷

現(xiàn)假定冬季供暖提供2臺(tái)機(jī)組，若冷源不夠則可多提供一臺(tái)。即至多需要3臺(tái)機(jī)組，冬季僅需兩臺(tái)即可完成相應(yīng)功能。而在夏季需將3臺(tái)機(jī)組全部開啟制冷功能，相應(yīng)的在室外必須增加冷卻塔裝置，作為制冷的冷源。

該系統(tǒng)的設(shè)定為冬夏季節(jié)交替帶來的機(jī)組工作機(jī)制不同大幅度降低了設(shè)備的冗雜性，降低能耗，提供最低成本高效率的工作機(jī)制。值得一提的是，制冷功能的實(shí)現(xiàn)僅需在制熱功能的前提下，安裝一個(gè)低成本的冷卻塔，即可完成功能的轉(zhuǎn)換，完美實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用的高效的綜合工作機(jī)制，降低成本，大大提高空間利用率，相較于傳統(tǒng)的冷熱能源組合方式，這一新型項(xiàng)目勢必成為市場的新星，客戶的首選，不管從經(jīng)濟(jì)效益，還是環(huán)保低碳方面，地?zé)嶙鳛闊o污染能源的優(yōu)勢被無限放大。在未來很長一段時(shí)間內(nèi)，地?zé)釋⒄紦?jù)市場能源領(lǐng)域頭銜。

三、地?zé)崮茉凑镜纳鐣?huì)效益

現(xiàn)如今，能源已經(jīng)成為我們生活中必不可少的一部分，它關(guān)乎我們的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生活的發(fā)展，但是隨著生態(tài)環(huán)境的日益破壞，我們現(xiàn)在面臨著巨大的環(huán)境和能源問題。溫室效應(yīng)，二氧化碳急劇上升，世界天然氣，石油，煤炭的急劇消耗這些不可再生資源早晚會(huì)面臨著枯竭，我們只有一個(gè)地球，地球需要我們的呵護(hù)，新能源和可再生資源的開發(fā)利用是我們目前的努力方向，現(xiàn)在刻不容緩，我們需要行動(dòng)起來。新能源，如太陽能、地?zé)崮堋L(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等，越來越得到世人的重視。

地?zé)崮墁F(xiàn)如今如火如荼，在國家很多地區(qū)已經(jīng)開始使用，由于地?zé)崮芩姆植己軓V不像風(fēng)能，太陽能那樣有很大的地區(qū)限制。地?zé)崮苋∨绻〈照{(diào)、暖氣，那對環(huán)境的貢獻(xiàn)就太大了。空調(diào)耗電，需要的電量很大，而電的主要方式是火力發(fā)電，暖氣也是使用火力燒水送暖。所以如果一個(gè)國家或者一個(gè)地區(qū)使用地?zé)崮芄┡瘻p少的二氧化碳排放量就非常可觀。而且，現(xiàn)如今大家的環(huán)保意識(shí)都有很大的提升，而我國地?zé)崮艿膬?chǔ)量還比較豐富，所以大力發(fā)展地?zé)崮艿拈_發(fā)利用越來越受歡迎。中國地?zé)崮艿睦靡?guī)模上在世界也是名列前茅。

因此，對于目前十分嚴(yán)重的空氣污染，特別是霧霾等問題，可以進(jìn)行一定程度上的緩解，此外，由于地源熱泵的地上地下熱量冷量平衡原理，不會(huì)向空氣中排放多余的熱量，也能夠一定程度上減輕都市的熱島效應(yīng)和溫室效應(yīng)，降低城市的環(huán)保負(fù)擔(dān)，在節(jié)省傳統(tǒng)能源的同時(shí)，也給人們帶來舒適安心安全的生活。

四、地?zé)崮茉凑镜慕?jīng)濟(jì)效益

在現(xiàn)如今科學(xué)技術(shù)的研究下，人類發(fā)現(xiàn)多種地?zé)岚l(fā)電的途徑，但多數(shù)停留在理論階段，或因?yàn)榧夹g(shù)問題或經(jīng)濟(jì)效益而不被廣泛使用。所以能被人類完全掌控高效利用的地?zé)嶂饕獮椋旱叵滤⒌責(zé)嵴羝蜔釒r層。并不是所有地?zé)峋捎脕戆l(fā)電，還有相應(yīng)的條件：溫度。根據(jù)我國地理情況，適合用來發(fā)電的地?zé)嶂饕性谖鞑匾粠В溆嗟貐^(qū)地?zé)嵊捎跍囟忍投贿m用。根據(jù)地?zé)豳Y源的特點(diǎn)以及采用技術(shù)方案的不同，我們把地?zé)岚l(fā)電進(jìn)行分類，以下四種方案最為常用：（1）直接利用蒸汽法。即在蒸汽田上，對溫度較高的蒸汽進(jìn)行過濾處理，將溫度降低到合適的范圍，再直接通過管道導(dǎo)入蒸汽，進(jìn)入電驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)而推動(dòng)輪發(fā)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)發(fā)電。（2）汽水分離法。該方法最主要的工作同時(shí)也是難點(diǎn)的是，如何高效的將從蒸汽井噴出的熱蒸汽與水蒸氣分離開，純度越高，輸入到汽輪機(jī)后產(chǎn)生的功效也就越高。（3）減壓擴(kuò)容法。通過擴(kuò)充體積實(shí)現(xiàn)壓強(qiáng)的降低，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水變?yōu)檎羝倪^程，最后將高熱蒸汽導(dǎo)入至汽輪發(fā)電機(jī)組。（4）低沸點(diǎn)工質(zhì)法。將地下水作為熱源，源源不斷為低溫水源進(jìn)行加熱，沸騰產(chǎn)生水蒸氣進(jìn)而推動(dòng)葉輪機(jī)組做功。

針對地?zé)岚l(fā)電的成本問題，各國也做出相應(yīng)的調(diào)查研究。美國近幾年關(guān)于地?zé)岚l(fā)電成本問題的調(diào)查顯示，提升地?zé)崮芨偁幜Φ挠行緩皆谟诮档偷責(zé)崮艿目碧剑_發(fā)成本和減少工程周期。而在國內(nèi)的北方城市，煤作為冬季供暖的主要能源，它燃燒所產(chǎn)生的二氧化碳和粉塵對人體健康、生態(tài)環(huán)境造成不良后果，成為我國當(dāng)今環(huán)境問題的一大難題。現(xiàn)如今我們迫切需要一種新型能源代替煤的地位，地?zé)崮茏鳛榻^對無污染能源的出現(xiàn)當(dāng)仁不讓。關(guān)于如何惠及所有百姓，有效利用現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造升級，將成為我國的一項(xiàng)惠民任務(wù)。

五、地?zé)崮茉凑镜膯栴}及開發(fā)利用的建議

當(dāng)前我國地?zé)崮荛_發(fā)方面也存在許多問題，首先就是資源勘測的程度很低，資源總量不清晰，不清楚到底我國有多少儲(chǔ)量，可以開發(fā)的程度有多大，可以持續(xù)多少年，而且缺乏統(tǒng)一的管理和領(lǐng)導(dǎo)，管理制度不規(guī)范，深度開采難度大，而現(xiàn)在開采深度很低，利用程度很低，根據(jù)這些問題，提出以下幾點(diǎn)建議：

（一）加強(qiáng)探測我國現(xiàn)有地區(qū)的地?zé)崮茉捶植记闆r，以及其可開發(fā)利用的條件代價(jià)。

對于地?zé)崮苜Y源較低的城市或地區(qū)采用多種能源結(jié)合使用方式，不能不考慮經(jīng)濟(jì)效益而一味追求地?zé)岬摹皶r(shí)髦”。對于地?zé)崮茇S富的城市或地區(qū)應(yīng)加強(qiáng)地?zé)嵝麄鳎罅ν茝V使用地?zé)幔贫ㄏ鄳?yīng)的政策制度，改變?nèi)藗冇^念意識(shí)。

（二）國家統(tǒng)一規(guī)劃，切勿各地區(qū)分頭行事，各搞各的。能源如何做到可持續(xù)發(fā)展，統(tǒng)一規(guī)劃很重要。

國家統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，企業(yè)集中建設(shè)，將地區(qū)地?zé)崮芮闆r進(jìn)行分類，制定相適宜的開采手段及使用規(guī)范，一步一步穩(wěn)扎穩(wěn)打，扎實(shí)推進(jìn)地?zé)崮荛_發(fā)。

（三）加強(qiáng)技術(shù)開發(fā)研究，高效開采地?zé)崮堋６议_采越深，技術(shù)難度越大，風(fēng)險(xiǎn)就越大。

近幾年，在不少地區(qū)開發(fā)工作開展的不是很順利。甚至說有很多工作失敗了。為了提高鉆井的成功率和減少鉆井的風(fēng)險(xiǎn)。主要從以下幾個(gè)方面來努力。

一是使用精度比較高的地球物理勘探方法，如使用電磁探測等技術(shù)，勘測地質(zhì)的狀況。搞清地層的結(jié)構(gòu)和分布情況。為之后的鉆井和設(shè)計(jì)等工作提供依據(jù)。

二是改進(jìn)工藝，包括從開始到結(jié)束的每一個(gè)環(huán)節(jié)可以仔細(xì)推敲。

根據(jù)我國地?zé)衢_發(fā)利用現(xiàn)狀、資源潛力評估、國家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)測，地?zé)岙a(chǎn)業(yè)規(guī)劃長期目標(biāo)是：高溫地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)達(dá)到75-100 MW。主要勘探開發(fā)藏滇高溫地?zé)?00～250℃以上深部熱儲(chǔ)。力爭單并地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)潛力達(dá)到10MW以上，單機(jī)發(fā)電裝機(jī)10MW以上。主要在京、津、冀地區(qū)。環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)、京九產(chǎn)業(yè)帶、東北松遼盆地、陜中盆地、寧夏銀川平原地區(qū)也應(yīng)大力發(fā)展地?zé)岵膳偷責(zé)岣呖萍嫁r(nóng)業(yè)，建立地?zé)崾痉秴^(qū)。熱能利用總計(jì)約相當(dāng)于1.5x10t標(biāo)準(zhǔn)。地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)亦存在較大的環(huán)境問題尚未解決，例如：地?zé)崮馨l(fā)電中熱污染、地?zé)崴瘜W(xué)物質(zhì)、地面沉降等環(huán)境問題。地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)是將地?zé)崴槿〉降孛婧蠼?jīng)過處理，然后接著進(jìn)入膨脹機(jī)或與其他工質(zhì)換熱（將熱量傳遞給工質(zhì)，工質(zhì)進(jìn)入膨脹機(jī)做功）后排放，直接排放的地點(diǎn)往往容易產(chǎn)生污染，如何解決這一問題，也需我們尋找合適方法。

六、結(jié)束語：

通過建設(shè)規(guī)劃一系列可再生的綜合能源站可以為周邊住宅和公建地區(qū)提供熱能服務(wù)，可再生的綜合能源站一般具有投入小，產(chǎn)出大的優(yōu)勢，用這些能源來逐步代替以前的發(fā)電是人類智慧的結(jié)晶，是時(shí)代向前發(fā)展的一大進(jìn)步。總之，想要綠水青山，地?zé)崮茏鳛榄h(huán)保能源就需要大力提倡，我國發(fā)展得越快，環(huán)境破壞和資源消耗就越快。希望通過發(fā)展新型能源來保護(hù)我們的家園。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉國偉，僅次于太陽能的第二大清潔能源 地?zé)衢_發(fā)重新進(jìn)入中國視野[J].環(huán)境與生活，2013（08）：06-06.

[2] 藍(lán)鵠.可再生能源在綠色建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用分析[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2017，（01）：88-88.

[3] 宮昊，羅佐縣，何錚等.美國地?zé)峒泄┡l(fā)展阻礙因素分析及對我國地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的啟示[J].中外能源，2017，（05）：14-19.

[4] 孔祥軍，孫振添，袁利娟.中國地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及訴求分析[J].城市地質(zhì)，2014（A01）：14-16.

[5] 戴寶華，羅佐縣，宮昊."氣荒"背景下北方地?zé)峁┡a(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略思考[J].當(dāng)代石油石化，2018，（05）：01-07.

[6] 劉杰.淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用地質(zhì)環(huán)境影響與監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)研究[J].山東國土資源，2018（01）：49-55.

[7] 王婉麗，王貴玲，朱喜等.中國省會(huì)城市淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用條件及潛力評價(jià)[J].中國地質(zhì)，2017（06）：1062-1073.

作者簡介：

陳 ?東（1975.2-），男，漢族，安徽廬江人，本科，經(jīng)濟(jì)師，主要從事地?zé)崮芊矫嫜芯俊?/p>