枣庄市可再生能源评估报告

　　摘要：在可再生能源的应用工作中，对本区域内的可再生能源资源状况进行详细的评估，掌握区域内可再生能源资源的种类、分配、储量等信息，是开展应用工作的前提和保障，也是规划利用的基础。根据枣庄市地质、气象、水文、工农业等资料，按照国内外认可的研究方法，对枣庄市境内的太阳能、浅层地热能、污水热能、煤矿矿井水热能和生物质能等可再生能源的资源状况进行评估。

　　关键词：可再生,能源,枣庄市

　　1 概述

　　目前，能源紧张及环境污染是困扰世界的难题，寻找可再生、无污染的能源是实现可持续发展的重大课题。可再生能源是指在自然界中可以不断利用、循环再生的一次能源，主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等，对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。另外，矿井水和城市污水水量大、热容量大，冬暖夏凉，可以作为新型的可再生能源用于作热泵的冷热源为建筑供暖与制冷。

　　但是，可再生能源并非是“取之不竭，用之不尽”的，如果未进行广泛深入的资源分布、储量等调查，就盲目地进行规模应用，可能会导致应用项目得不到足够的冷热源，效率低下，严重的会对自然环境的造成破坏，将可再生能源变成了不可再生能源。因此，对枣庄市范围内可再生能源进行评估具有重要意义。依据相关规范要求与计算方法，利用统计、计算相结合的方法，对枣庄市范围内的太阳能、浅层地能、矿井水热能和污水热能等资源能源储量进行分析评估如下。

　　2 太阳能资源

　　2.1太阳能资源概况

　　太阳能一般是指太阳光的辐射能量，是基础性的自然资源，浅层地能、风能、生物质能等形式的可再生能源，都可归集到太阳能。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。为了按照各地不同条件更好地利用太阳能，20世纪80年代中国的科研人员根据各地接受太阳总辐射量的多少，将全国划分为4类地区：资源丰富区、资源较富区、资源一般区、资源贫乏区。

　　2.2太阳能资源评估结果

　　1.枣庄市属我国内陆城市，纬度为中国中纬度地区，全年日照时数达2345h, 年平均太阳总辐射量5233.6 MJ(m2.a)，为太阳能资源一般的Ⅲ类地区，接近Ⅱ类太阳能资源较富地区。

　　2.枣庄市年日照辐射量受气候影响较大，同时还受其它因素影响如空气质量等。根据历年统计枣庄市可日照时数大于6h的天数为208天，其太阳能资源具有较好的利用价值。

　　3.枣庄市的太阳能资源相对较稳定，长期统计显示只是在季节方面有明显的日照辐射量差异，在太阳能利用方面应考虑太阳能在少数年份不稳定性所产生的问题，对于使用要求严格的地方需要相应的解决措施，如加大蓄热量与贮电量、使用节能设备、预留辅助设施等采用合适方案解决。

　　2.3太阳能资源的合理利用及建议

　　枣庄市太阳能利用现状与我国的太阳能利用有相似之处，户式太阳能热水器使用已比较广泛，目前枣庄市城区太阳能热水器普及率达到90%以上。太阳能照明方面也有了良好的开端，目前枣庄市已在部分交通路口设置了太阳能照明和太阳能信号设施，安装庭院灯、草坪灯、指示牌等，与太阳能热水器比较用量要少的多，其利用存在广阔的空间。

　　3浅层地热能资源

　　3.1浅层地热能资源概况

　　浅层地热能是指地表以下一定深度范围内(一般为恒温带至200m埋深)，温度低于25℃，在当前技术经济条件下具备开发利用价值的地球内部的热能资源。本次评估对枣庄地区内浅层地热能赋存的岩土体，进行调查研究、搜集整理相关资料，查明区域内浅层地热能热储条件、分布及特点，对主要岩土体结构类型进行适宜性分类区划。并根据市内已有的浅层地热能利用深度情况，确定岩土体的调查深度为120.0m，采用体积法估算浅层岩土体中的地热容量，通过对浅层地热容量汇总分析，为枣庄市浅层地热能可持续利用及发展规划提供依据。

　　3.2浅层地热能资源评估结果

　　枣庄市地理位置处于北温带季风气候区，日照充足，四季分明，年平均气温13.6℃，地下水温度16-17.8℃，多年平均降雨量815.8mm，地下水地热能可利用量为每年6.31×109kw·h，相当于77.46 万吨标准煤的总发热量，地热能储存量十分可观。岩土体全年温度相对比较稳定，波动小，一般为14.5～16.5℃，温度高于当地的平均气温3～5℃。为此，评估区域内采用浅层地热能进行冬天采暖，夏季空调制冷，非常适宜。

　　3.2.1地表水蕴含热能

　　地表水资源量一般是指河流、湖泊等地表水体的动态水量，即天然河川径流量。枣庄市地表水属淮河流域，共分布有24条河流，全市地表水资源量10.49亿m3，多年平均降水量在750～950mm之间，补给充足，是山东省降雨量最充沛的地区之一。该区域水温度适中，夏季水温一般不超过30℃，可以作为水源热泵的冷源，较深的河流、湖泊或水库冬季可以作为水源热泵的热源。

　　3.2.2地下水蕴含热能

　　枣庄市属于鲁西北平原松散岩类水文地质区冲积洪积平原淡水水文地亚区和鲁中南中低山丘陵碳酸盐岩类为主水文地质区邹城-枣庄单斜断陷水文地质亚区。枣庄市多年平均地下水资源量7.68亿m3(含山前侧渗)，山丘区多年平均地下水资源量4.81亿m3，平原区多年平均地下水资源量2.87亿m3。全市大部分区域单位涌水量大于500m3/(d.m)，局部富水区域大于1000m3/(d.m)，水质条件较好，比较适宜采用水源热泵系统。

　　3.2.3土壤及岩石中蕴含热能

　　枣庄市处于山东地台南缘，地层属华北陆台型，地质体条件较好，大部分地区第四系较厚，岩层以石灰岩为主，可钻性较强，成孔工艺简单，成本低，换热情况较好，大部分区域较适宜地埋管(垂直)换热形式。

　　3.3浅层地热能的合理利用

　　近几年枣庄市浅层地热能开发利用发展较迅速，先后完成了枣庄监狱、枣庄四十四中学、邹坞镇中学等一大批浅层地热能项目，到目前开发利用和在建的建设项目建筑面积近50万m2。但在浅层地热能开发利用上存在盲目性，缺乏规范性和专项研究，对地下岩土体结构、热储条件缺乏地质技术方面的研究没有形成很好的合理开发利用方案，没有系统的浅层地热能利用的环境评价和经济评价。

　　4 矿井水资源

　　4.1矿井水资源概况

　　矿井水是矿井开采过程中产生的地下涌水。为了保障矿井生产和安全，矿山企业投入大量人力物力将矿井水排出地面，矿井水在开采过程中会受到粉尘和岩尘的污染，是煤矿和其他矿山具有行业特点的废水，这部分废水经过处理后，可作为生产生活和生态用水。

　　4.2矿井水资源评估结果

　　1.水量稳定、温度适宜、水温在应用季节相对稳定，能够很好的满足水源热泵的使用要求，用作水源热泵的冷/热源是完全可行的。

　　2.目前，枣庄市境内煤矿年排放矿井水3040万吨，每天8.33万吨。每天矿井水中赋存的可利用冷量为1.08×106kw·h，可供冷面积为22.5万m2矿井水中赋存的可利用热量为1.75×106 kw·h，冬季可供暖面积27.65万m2。

　　3.枣庄市煤矿矿井水冬季热能利用总量约为9.0×107kw·h，即每年仅冬季利用就可节约标准煤1.1万吨以上，减少CO2的排放量2.5万吨以上，减少SO2的排放量70吨以上，减少NOx的排放量60吨以上，节能减排效益显著。

　　4.3矿井水资源的合理利用

　　为更好地开发利用矿井水资源，国内外均开始采用水源热泵系统开发地热资源，使矿井水循环利用。矿井水水温恒定，受外界环境变化幅度小，作为一种稳定的热源，矿井水的特性可以很好地满足水源热泵系统的稳定、高效运行的需要。矿井水水量稳定，流量大，可使水源热泵机组运行稳定，正常发挥机组的工作性能，有较好的节能效果。

　　5 城市污水资源

　　5.1城市污水资源概况

　　城市污水是排入城镇污水系统的污水的统称，在合流制排水系统中，还包括生产废水和截留的雨水。近年来，城市污水因一年四季温度变化较小、数量稳定，具有冬暖夏凉的温度特征，且赋存的热量较大、易于通过现有的城市污水管道进行收集，而且随着城市规模的扩大而呈逐年递增的趋势，引起了人们的广泛关注。将水源热泵系统技术与城市污水结合起来回收污水中的热能，不仅是城市污水资源净化的新方法，更是改善我国供暖以煤为主的能源消费结构现状的有效途径，同时也为可再生能源的应用和发展拓展了新的空间。

　　5.2城市污水资源评估结果

　　1.枣庄市城市污水水量稳定、温度适宜、水温在应用季节相对稳定，能够很好的满足水源热泵的使用要求，用作水源热泵的冷/热源是完全可行的。

　　2.目前，枣庄市城市污水处理厂处理量按33万吨/天计算，在夏季赋存的可利用冷量为3.27×106kW·h，可供冷面积为68.1万m2。在冬季，每天城市污水中赋存的可利用热量为3.67×106kW·h，可供热面积为57.99万m2。

　　3. 枣庄市城市污水在整个冬季可提供热能为1.888×108kW·h，即每年冬季利用就可节约标准煤2.3万吨，减少CO2的排放量5万吨以上，减少SO2的排放量200吨以上，减少NOx的排放量150吨以上，节能减排效益显著。

　　6 生物质能

　　6.1生物质能概况

　　生物质能，就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一的可再生的碳源。依据来源的不同，可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。

　　6.2生物质能评估结果

　　枣庄市可利用的生物质能资源主要为作物秸秆、人畜粪便和城市垃圾和废水等。枣庄市每年秸秆资源实物量约205万吨，充分利用后，可相当于标煤55万吨，可用于发展沼气;人畜粪便量可以供给约60万个沼气池，充分利用后每年可相当于标准煤 12万吨;污水排放总量为每年15000万吨。计算可产生的理论沼气量为4080万m3，折合标煤28560吨。

　　6.3生物质能利用

　　目前人类对生物质能的利用，包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等，它们通过微生物作用生成沼气，或采用热解法制造液体和气体燃料，也可制造生物炭。现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷，用热解法生成燃料气、生物油和生物炭 ，用生物质制造乙醇和甲醇燃料，以及利用生物工程技术培育能源植物，发展能源农场。

《枣庄市可再生能源评估报告》

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