地熱能的案例
基于COMSOL的地熱能應用數值分析--先溝通再付費 ￥800
<p><span style="color: rgb(5, 7, 59); background-color: rgb(253, 253, 254);"> 地熱能作為一種清潔、可再生的能源，具有廣闊的應用前景。隨著全球對環境保護和可持續發展的重視，地熱能的應用領域不斷擴大。在供暖、制冷、發電等方面，地熱能展現出高效、穩定、環保的優勢。此外，地熱能還可以用于溫泉旅游、農業溫室、水產養殖等領域，為經濟發展提供新動力。未來，隨著技術的進步和成本的降低，地熱能有望在全球范圍內得到更廣泛的應用和推廣，成為推動能源轉型和綠色發展的重要力量。</span></p><p><br></p><p>利用地熱能進行融雪化冰是一種高效、環保且可持續的方法。以下是對該方法的詳細分析：</p><h3>一、地熱能融雪化冰的原理</h3><p>地熱能融雪化冰主要利用土壤或地下水中的地熱能量，通過熱傳導元件（如熱管、傳熱管線等）將熱量傳遞到地表，使積雪融化。這一過程中，地熱能被轉化為熱能，用于加熱路面或地表，從而實現融雪化冰的目的。</p><h3>二、地熱能融雪化冰的應用方式</h3><ol><li>道路融雪化冰：</li></ol><ul><li class="ql-indent-1">可以在道路結構內部埋設傳熱管線或導熱體，形成融雪化冰系統。當冬季降雪時，通過啟動系統，將地熱能量傳遞到路面，使積雪融化。</li><li class="ql-indent-1">熱管加熱法是一種常用的地熱能融雪化冰方式。它利用重力式熱管的工作原理，將地下土壤中的熱量傳遞到路面內部，并通過混凝土傳熱作用進一步將熱量傳至路表，進行冰雪層融化。
展開 地大熱能：未來地熱能利用的三種主流模式
地球表面下，儲藏著非常豐富的地熱能， 在距離地表5000米深的地方儲存的地熱能，相當于4948億噸標準煤的熱量。地熱能以其清潔、高效、穩定、分布廣、可再生、應用范圍廣等優勢，成為未來新能源領域的佼佼者。地熱能初投資雖然稍大，但并不比太陽能和風能更高，而且運行和維護費用低廉，雖然其分布受地域限制，但由于其利用模式多，在不同的地域可以采用因地制宜的利用模式。
中國最初的地熱能利用，涉及的模式十分廣泛，為現今的市場化地熱能開發提供了寶貴的經驗，地熱能的直接利用和地熱發電都有所嘗試，在工業加工、民用采暖和空調、醫療、洗浴、土壤加溫、農業溫室、農田灌溉、水產養殖、畜禽飼養等方面，都進行了實踐的嘗試，在上世紀90年代，還建成了幾座頗具規模的地熱電站，得到了聯合國的鼓勵和支持。
時至今日，地熱能作為新能源中的優勢能源之一，再次進入經濟發展的主流趨勢，而其利用模式，也由市場經濟初期的地熱溫泉利用，逐步向能源為主的利用模式轉型，使可貴的地熱資源得到充分、高效的利用。在未來，地熱能作為能源的主流利用模式有三種，分別是：地熱供暖、地熱發電與地熱農業。
主流模式之一：地熱供暖
地熱能供暖包括地熱井供暖和地源熱泵兩種方式，無論是哪一種方式，都是利用中淺層的地熱資源，為建筑物提供可以長期利用的熱量或冷量。地熱能供暖不會像化石能源那樣帶來碳排放導致的環境污染，也不會像一般的空氣源熱泵一樣將多余的熱量排出室外從而導致熱島效應，是十分清潔的綠色能源，此外，地熱能供暖不需要轉化為電能再供暖，這是非常節能的，地熱能供暖比其他同類的供暖方式的能效利用率更高，十分經濟實惠。
鑒于地熱能供暖的種種優勢，它成為了地熱能在未來的主流利用模式之一，目前全球乃至中國的很多大型公共建筑以及企業、學校等，都采用地熱能供暖。
展開 地熱能如何服務人類？
地熱是一項十分寶貴的能量資源。這是因為地球深部就像一個龐大的高溫火爐，其中僅靠近地面10千米范圍內所蘊藏的地熱能，就相當全世界煤炭所蘊藏能量的1.7億倍。
地底下真有熱能嗎？
我們人類很久以前就已經開始利用地熱能，例如溫泉沐浴、醫療，利用地下熱水取暖、建造農作物溫室及烘干谷物，等等。但人類真正認識地熱資源，并進行較大規模的正式開發利用卻是開始于20世紀中葉。
地熱能大部分是來自地球深處的可再生性熱能，它起于地球的熔融巖漿和放射性物質的衰變。其中有一小部分能量來自于太陽，表面地熱能大部分來自太陽。地下水的深處循環把熱量從地下深處帶至近表層。其儲量比人們所利用能量的總量多很多，大部分集中分布在構造板塊邊緣一帶，這一帶也是火山和地震多發區。它不但是無污染的清潔能源，而且如果熱量提取速度不超過補充的速度，那么熱能而且是可再生的。
地熱能是一種新的潔凈能源，在當今人們的環保意識日漸增強和能源日趨緊缺的情況下，對地熱資源的合理開發利用已愈來愈受到人們的青睞。其中距地表2000米內儲藏的地熱能為2500億噸標準煤。全國地熱可開采資源量為每年68億立方米，所含地熱量為973萬億千焦耳。在利用地熱規模上，我國近些年來一直位居各國首位，并以每年近10%的速度逐步增長。
地熱發電站
怎么樣利用熱能服務人類呢？
意大利于1904年最先建成了一座500千瓦的地熱發電站。隨后，一些歐美國家也陸續建成了地熱發電站，1970年12月，我國在廣東豐順建成了第一座地熱發電站。目前世界上最大的地熱發電站是美國建造的，其裝機容量達60萬千瓦。地熱發電和火力發電的原理差不多，主要是利用熱源產生高溫蒸汽來推動汽輪機旋轉，然后帶動發電機發電。它們所不一樣的是，地熱發電不像火力發電那樣要裝備龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地熱能和由地熱加溫的蒸汽。
展開 COMSOL案例，非均質儲層的地熱能群井抽采 ￥98
本人做的一個comsol案例，適用于做地熱能開采的同志們，模型為非均質模型，利用地質統計學模擬得到儲層的非均質性，加載到comsol中，表征滲透率的非均質性，有研究領域相似的小伙伴可拿去研究研究。
地熱開發，已成為地勘單位轉型的重要機遇！
在制定路線圖的過程中，他們一直在思考，未來中國地熱到底能夠發展到什么程度。并期望通過研究近年來地熱產業和技術的變化，為國家“十四五”規劃做一些準備。
淺層地溫能方面，大華北地區利用量很大，東北、華北、江淮、四川等地有很大的利用前景。“淺層地溫能供暖從上游到下游涉及整個工業流程，跟很多行業相關，包括設備等，可以帶動萬億級別的資金鏈，是能帶動國家經濟發展的。”
水熱型地熱資源方面，溫度高的用來發電，溫度低的用來供暖。他們用紅黃藍三色，按熱背景，在中國地圖上劃分出了熱盆、溫盆、冷盆。“我國的水熱型地熱資源利用單體規模是最大的，可以做到最大的規模。”孔彥龍說，我國的水熱型地熱供暖已經得到國際上一些專家的認可。
“我們劃了一些區域，像北京、天津、河北、山東、河南、陜西，這些地方是我國的霧霾重災區，但地熱資源又恰恰非常好，所以在這些地區大力開發利用地熱，對北方的清潔供暖貢獻會是很大的。”孔彥龍認為，2017-2021年的北方清潔供暖，將會促進對地熱資源的利用。
“目前我們開采的地熱能基本上在3000米以淺，在更深的地方存在溫度更高的地熱能，但是需要EGS技術才能開采。我國起步較晚。”孔彥龍介紹，增強地熱系統技術（EGS）是開采深層地熱能的關鍵技術，目前它不僅可以針對較干的巖體，還能延伸應用于水熱型地熱中，全世界都在加緊研發，中科院正在做。
地熱田還能被當作熱庫來使用。“1月~4月是我國‘棄風’的高峰，卻是最需要供暖的時候，如果能把風力發電以熱水的形式存到地熱田里去，在需要的時候再采出來，這個顯然也是一種新的增加地熱儲量的形式。”孔彥龍介紹，中科院正在努力做這一儲熱系統，尋求突破。
展開 可持續 | 肯尼亞初創公司借助仿真推動碳捕獲技術的發展
最大限度地利用自然資源
該初創公司最大限度地利用肯尼亞的自然資源，并強調肯尼亞的電網中93%的能源為可再生能源，其中約48%的能源來自地熱資源。
Wanjau表示：“我們設計了DAC技術，使其能夠直接與地熱能集成。盡管DAC-地熱集成已經得到驗證，但我們正在通過優化系統來鞏固現有的成功經驗，以顯著降低DAC運營成本和地熱能利用成本。廉價、豐富且清潔的地熱能，將驅動我們DAC方法中最耗能的環節，例如解吸加熱、冷卻和真空環境生成。”
Wanjau預計，該集成將可滿足公司位于大裂谷的試點DAC和封存設施最多達80%的能源需求，該試點和設施被稱為“蜂鳥項目”（Project Hummingbird），是全球第二個DAC和地質封存設施。
該公司認為，肯尼亞的地質條件對DAC十分有利，大裂谷等地擁有豐富的玄武巖地層，非常適合封存捕獲的CO?。
該初創公司表示，肯尼亞運營的另一個優勢是擁有成本相對較低的制造基地。
Barasa說：“通過本地能力建設，我們培養出一支由62名專業人士組成的高技能團隊，其中包括40多名工程師，以滿足新興氣候技術行業的需求。這種方法不僅使我們能夠更快地掌握技能，而且還促進了該地區的社會經濟發展。”
除了項目現場外，該團隊還在內羅畢設有一個研發（R&D）和制造設施。
展望更清潔的未來
Octavia Carbon擁有長期可持續發展目標。該公司的目標是到2030年從大氣中去除超過100萬噸的CO?，并通過為可持續航空燃料（SAF）和綠色鋼鐵等行業賦能來推動可持續創新。
為了實現這些目標，該初創公司計劃擴展其DAC技術，同時利用Ansys仿真來降低成本。
展開 可再生能源新秀將會是誰？
地熱能
一些地熱發電廠使用深入地殼兩三英里的井
地球形成時留下的熱量和地球熔融核內衰變的放射性元素產生的熱量會滲透到地殼中，形成了可以使用的蒸汽或熱水井。一些地熱發電廠將溫度在300到700華氏度之間的蒸汽或水輸送到地表作為直接熱能。其他電廠也可以把這些熱量轉化為電能。熱液資源在冷卻后被重新注入地面。
如今，美國有60多家地熱發電廠在運營，為美國提供了近40億瓦的電力，可以為100多萬戶家庭供電。但這些電廠往往集中在加利福尼亞和內華達州等有地熱熱點的地區，如間歇泉或火山，或者在構造板塊相互摩擦，地球的熱量更容易地穿過地殼的地區。康奈爾大學教授杰斐遜·泰斯特(Jefferson Tester)說，如果想讓地熱能在與其他可再生能源的競爭中勝出，關鍵是“進入自然資源不那么充足的地方，并找到一種合適的方法來設計發電系統。”他是康奈爾大學一個地熱能發電試點項目的首席科學家，該項目希望2035年可以直接用地熱資源為30,000人的校園供暖。
泰斯特博士說，一種解決方案是注入“干熱巖石”，這個過程會破壞巖石，使發電廠在加熱后能收集注入的水用于發電。美國去年通過的兩黨基礎設施法案投入了8400萬美元用于這樣的創新，即所謂的增強地熱系統。這些系統可以使工程師能夠擴大建造地熱發電廠的地理范圍。
太陽能
從軌道上無線傳輸太陽能
由于天氣變化和晝夜更替，只能間歇地利用太陽能。
展開 淺論農村環境保護與農村能源建設問題
(2)自然能源開發利用對環境的影響是:自然能源如水能、太陽能、風能、地熱能、潮汐能、海洋能等。由于不同的能源各自的物理化學性質開發利用的方式不同,也會造成不同程度的環境影響,如水能在開發利用發電時造成的河川自然環境和生態系統變化的影響。庫區大面積淹沒及周圍生態、自然環境、地表、土質、農業生物等影響。地熱能的開發利用,在用地熱發電時,由于開發利用過程中廢熱污染和排放的硫化氫、二氧化碳、甲烷、汞等。特別是其中的硫化氫在高濃度時會致人死亡。利用潮汐能發電時會造成海域的污染等。在太陽能大規模集中開發利用的地區,可能會造成太陽能的回流,影響局部環境的變化,如氣候變化和生態失衡。太陽能電池在生產過程中,需要采用大量的有毒和可燃性氣體,如三氫四磷、四硫化硅等。會對居民帶來危害。開發利用風能發電時,會造成噪聲的危害等。
因此,在開發利用自然能源時,必須充分考慮對局部環境的危害,并制訂出預防措施。
4 幾個重要的能源環境問題
(1)氣候變化。近百年來,地球氣候已發生明顯變化,主要是全球變暖,其原因就是溫室效應。而二氧化碳是引起溫室效應的主要氣體。溫室效應帶來的對環境的影響主要是極地冰雪的部分融化、海水變暖和膨脹,海平面上升使沿海居民的安全受到危協。另外帶來的是干旱和沙漠化的擴大、旱澇頻率上升和蟲害增加等。
(2)酸雨的出現。
(3)主要是大氣中的二氧化硫和氮氧化合物造成的。酸雨的出現,造成土壤酸化,肥力減退,農作物減產,森林衰亡,植被枯死,水體酸化和水產的影響等。
(4)臭氧層破壞。主要原因是氟里昂的大量使用,礦物能源的消費和生產化肥產生的氧化氮造成的可導致過量輻射的影響。
(5)煙霧。
展開 熱泵在碳中和中的作用與意義
圖1?4 低碳技術盤點
從能源革命角度來看，熱泵契合能源轉換鏈條的革命性變化，符合終端用能電氣化發展的需求；從能量利用角度來看，熱能是我國終端能耗的主要形式，而使用熱泵提供中低溫熱能是最優方式；從技術路線角度，熱泵能夠為供給側減排方面的地熱發電/供熱、需求側減排中建筑、工業、農業、交通等領域的中低溫熱能生產提供工具。因此，為推進我國碳中和目標順利達成，大力推廣熱泵技術是必由之路。
地源熱泵
地源熱泵技術，是一種利用淺層地熱能源的低品位熱源既可供熱又可制冷的高效節能的空調技術，實現對建筑物供暖、制冷、熱水三聯供系統的能源供給，是目前淺層地熱能最主要的開發利用方式。地源熱泵主要分為地埋管熱泵、地下水熱泵和地表水源熱泵 。
展開 方案 | Hydraulic Fracturing Simulator 地下資源開采水力壓裂仿真解決
基于微震監測數據（左）與射孔井底壓力（右）進行參數反演（紅色點、線為監測數據）
改造體積發展歷史以及破壞模式，圖形顯示某頁巖氣儲層以節理的剪切破壞為主導模式
Hydraulic Fracture Simulator可用于水力壓裂相關的各個領域，包括頁巖氣、頁巖油、致密氣、煤層氣、石油開采、地熱能、煤礦瓦斯抽放、核廢料處理、工業排污等。
Hydraulic Fracturing Simulator工程應用實例
Hydraulic
Fracturing
Simulator在美國多個頁巖氣藏中得到了成功應用與驗證。圖示為德克薩斯州巴內特頁巖氣藏某氣井的水力壓裂計算有限元模型。該氣藏包括7個巖層，每層包含4組節理。水力壓裂設計包括5級壓裂，每級的泵注時間為100~200分鐘。
巴內特頁巖氣藏的巖層分布與水力壓裂計算模型
基于小型擠注測試以及第1級壓裂的微震監測數據對近200個物理輸入參數進行反演分析獲得了有效預測模型。
巴內特頁巖氣藏某氣井第一級壓裂計算的改造體
采用該預測模型對同一氣井5級壓裂后以及距離0.5英里外的相鄰氣井（6級壓裂）的產量進行了預測，預測產量與實際產量非常接近。
展開 “環境地質 城市地質”研討會在石家莊召開
同時，如何更好地對地熱資源進行勘查開發利用，助力全省能源結構調整，也備受人們關注。
在研討會上，郝愛兵做了題為《城市地質工作總體思路》的報告，就城市地質工作的總體規劃、最新發展趨勢，雄安新區城市地質實踐，支撐服務空間規劃的資源環境承載能力思考等方面進行了講解。
馬震做了題為《雄安新區綜合地質調查工作研討》的報，介紹了雄安新區城市地質調查的工作概況、工作部署、組織實施、初步成果等內容。
劉昭在題為《熱儲工程及應用前景》的報告中，介紹了地熱能、地熱資源的利用、熱儲工程等方面最新的發展趨勢。
3位專家的講座觀點前沿、理念新穎、內容精彩，進一步開闊了大家視野、深化了人們對城市地質的認識，為河北省更好開展城市地質工作提供了很好的借鑒。
來源：長城網(田桂云 劉清波)
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未來20年最有發展前景的新能源是什么？
新能源一般是指在新技術基礎上加以開發利用的可再生能源，包括太陽能、生物質能、風能、地熱能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面與深層之間的熱循環等；此外，還有氫能、沼氣、酒精、甲醇等。
你覺得未來20年最有發現前景的新能源是什么？為什么？
在評論區留下你的聲音，我們將在4月6日隨機從評論中選取五名用戶（點贊數越高幾率越大）分別送出技術鄰VIP月卡、技術鄰定制帆布包、20元視頻優惠券、10元話費、500金幣，參與活動的每人均可獲得100金幣。
國家能源局：燃氣輪機等尖端技術長期被國外壟斷
據悉，為破解上述問題，國家發改委、國家能源局聯合有關部門先后發布了一系列規劃文件，明確將高效太陽能利用、大型風電、氫能與燃料電池、生物質能、海洋能、地熱能、先進儲能、現代電網、能源互聯網、節能與能效提升等領域作為“十三五”乃至中長期中國能源技術創新的主攻方向，提出了相關創新目標、重點任務和創新行動。
來源：中工網
2024年化學材料、清潔能源與生物技術國際學術會議(ICCMCEB2024)
重要信息
會議官網：http://www.iccmceb.com
會議地點：長沙
征稿主題
新材料的探索
材料性能優化
環保材料的研發
聚合物材料的創新
納米材料的應用
復合材料的發展
智能材料研究
材料改性技術
功能材料開發
材料加工技術
材料界面科學
生物材料研究進展
能源材料研究
光電子材料的應用
材料結構設計
材料失效分析
材料模擬
陶瓷材料的研究
金屬材料創新
材料回收
太陽能新技術
風能利用研究
水力發電的創新
生物質能應用
氫能開發進展
地熱能利用
潔凈煤技術
儲能技術
提高能源效率
分布式能源
智能電網研究
清潔交通能源
能源互聯網
可再生能源
綠色能源政策
能源轉型戰略
低碳能源技術
能源安全管理
清潔能源投資
能源環保創新
基因編輯技術
生物信息學分析
生物制藥進展
合成生物學
微生物應用
基因組學前沿
生物材料的創新
生物工程研究
生物傳感器技術
生物能源的探索
生物醫學診斷
疫苗研發進展
生物育種技術
生物催化應用
生物技術法規
轉化醫學研究
腫瘤生物技術
農業生物技術
海洋生物資源
生物安全挑戰
展開 2026年第三屆越南河內電池及儲能技術展覽會Battery Expo 2026
參展范圍：
電池產品及技術：各類動力電池及組件、儲能電池、固態電池、3C 電池、鉛蓄電池等各類電池以及電芯、材料、模組與 PACK 等
儲能產品及技術：儲能設備及組件、光儲一體化及配套設備、儲能電站及 EPC 工程、BMS 電池管理系統、儲能逆變器、充電樁技術等
新能源及光伏技術：太陽能、風能、地熱能、潮汐能、生物質能等新能源發電及其配套技術和設備，余熱/垃圾焚燒/沼氣發電技術、新光源及節能照明產品等；光伏材料應用技術產品如硅材、玻璃、封裝薄膜等
電力技術設備：輸配電設備、發電技術設備、 整廠設備及工程、電力調度系統設備、控制及測試電力設備及儀器、電器電子設備、自動化設備等
越南儲能市場：
伴隨著越南經濟的不斷持續發展、新能源汽車產銷量的增加、儲能規模的擴大、消費電子出貨量的增長，都在很大程度上刺激了其電池和儲能行業的發展勢頭。根據VAMA的數據顯示，在2022年，越南汽車銷量超過了40萬輛，其中電動汽車銷量占比接近10%，在未來仍存在著顯著增長潛力。在儲能領域，為了盡快實現“碳中和”目標，越南政府加快對可再生能源的產業布局，國內風力發電、光伏發電、水力發電等的裝機容量增長迅速，也帶動了其國內儲能規模的擴大，預計2023年年底將達到200MWh，未來五年并將以10-15%增速發展。但由于越南儲能技術市場起步較晚，目前其本土的新能源電池生產產能很難滿足國內日益增長的消費需求，這也因此導致市場對進口的高度依賴，而中國為其主要進口來源地。根據中國海關統計數據顯示，在2022年1-9月，越南從中國進口的鋰離子電池數量為5.68億個，較上年同期同比增長22.7%，高于同期印度、中國香港、韓國等地從中國進口的數量占比。
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