国家计量技术规范
《地热能开发取水计量技术规范》
编制说明
《地热能开发取水计量技术规范》编制组
二〇二五年三月
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一、任务来源
近年来,在政策推动下,我国地热能开发取水计量工作取得显著进展,多地严格落实政策要求,大力推进计量设施安装。但当前地热能开发取水计量仍存在一些问题。不同地区和项目在计量设施的选型、安装、校准等方面缺乏统一规范,导致计量数据的准确性和可靠性参差不齐;部分已安装的计量设施运行不稳定,数据传输时常出现不畅的情况,影响了计量工作的正常开展以及数据的有效获取;还有部分地热能开发企业对取水计量的重要性认识不足,存在不配合安装、不重视设施维护等问题;管理部门在监管力度和技术手段上也有待加强,难以对所有项目进行全面有效的监管。为统一规范引导行业采用科学合理的计量技术与设备,提高计量精度,为地热能开发利用提供可靠数据支持,2023年1月,由全国能源资源计量技术委员会水资源计量分技术委员会作为申报单位,河北省水利科学研究院作为主要起草单位,进行国家计量技术规范项目《地热能开发取水计量技术规范》申报工作。
二、立项必要性
为落实碳达峰、碳中和目标,我国高度重视以地热能为代表的绿色、可再生能源的开发利用工作,地热井、水源热泵是地热能的重要开发利用形式,通过利用地下水作为低温热源,通过热泵技术消耗少量能源实现快速供热或制冷的一种技术,对比常规能源供热或制冷形式,具有较强的清洁性、高效性和节能性。我国地热资源丰富,具有很大的开发潜力,在国家鼓励政策的引导下,我国近10年来水热型地热直接利用以10%的年增长速度增长,连续多年位居世界首位。地热井以及水源热泵技术得到较快发展,带来诸多便利,同时也因规范计量方法缺失、计量管理水平偏低等原因,随之带到来回灌率无法满足要求等一系列问题。《地下水管理条例》规定“建设需要取水的地热能开发利用项目,应当对取水和回灌进行计量,实行同一含水层等量取水和回灌,不得对地下水造成污染。达到取水规模以上的,应当安装取水和回灌在线计量设施,并将计量数据实时传输到有管理权限的水行政主管部门”,2021年国家发改委、国家能源局等九部委联合印发《关于促进地热能开发利用的若干意见》(国能发新能规[2021]43号)指出“勘察开发单位应当安装取水和回灌在线计量设施,并将计量数据实时传输到有管辖权限的水行政主管部门”。受地热井、水源热泵有取有回特殊取水方式的影响,绝大部分地热井及水源热泵井未实现科学、规范的取水计量。因此,科学开展地热井及水源热泵取水、回灌水水量计量,滤除双重计量误差,准确计算水源热泵回灌率,有助于真正实现取热不耗水,避免因回灌率不达标而导致的水资源采补不平衡的问题,对落实水资源刚性约束制度,强化区域水资源监管能力,健全社会经济全口径取水计量监测体系建设有重要意义。
目前,我国地热井及水源热泵井的取水、回灌水计量监测建设尚处于起步阶段,国内暂无专用于地热井及水源热泵井取水计量监测的规范标准。编写地热取水计量规范对于我国地热能资源的科学开发、合理利用以及行业的健康发展具有不可忽视的重要意义。
三、编制依据和原则
技术规范草稿围绕地热能开发取水计量的一般方法进行编制,主要内容包括地热及水源热泵井取回水计量监测设备选型、计量监测设备安装、地热能开发系统取用水特征指标确定以及运行维护与管理等方面。本标准在全面开展已建地热及水源热泵项目案例分析和调研的基础上,充分结合地热开发利用较为广泛地区长期规模化和业务化运行的优质地热开发公司在地热井及水源热泵井计量监测体系方面技术方案设计、技术标准应用及配套管理经验制定方面的相关经验,并对相关省份开展地热井及水源热泵计量体系建设的本底条件、主要问题和核心诉求进行深入剖析,最终完成现有技术规范草案的通用性凝练和总结。
技术规范草稿的编制主要遵循协调性、普适性和实用性的基本原则。协调性方面,技术规范文稿依据中国国家标准《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》(GB/T1.1—2020)和《国家计量校准规范编写规则》(JJF1071—2010)的相关规则起草,起草的技术规范文稿在框架结构、编排格式、要素表达方面与国家相关要求相协调;普适性方面,技术规范文稿的技术内容在充分调研全国优质地热开发公司在地热井及水源热泵井计量监测体系方面技术方案设计、技术标准应用及配套管理经验制定方面的相关经验的基础上,进行通用性的凝练和总结,在基本技术流程和核心技术要素等方面具备普遍适用性;实用性方面,技术规范文稿在《GB28714取水计量技术导则》基础之上,进一步细化取水计量器具的选型安装和管理要求,凝练当前地热能开发取水计量建设情况,按取水计量体系建设的先后顺序对各方面技术要素进行阐述,为从业人员实际开展地热能开发取水计量工作提供规范指引,具备一定实用