(酒店供热，清洁用水的制备，洗浴，游泳池，温室)

　　康斯坦汀•迪米特洛夫  博士、教授

　　奥格恁•迪米特洛夫  理学学士

　　马其顿共和国斯科普里机械工程学院热能工程系

　　摘  要  1963年建于斯特鲁米察附近班斯科村的尸座J2000m~的温室是前南斯拉夫的第一座、甚至可能是欧洲首批利用商业地热资源供热的温室之一。然而，这并没有在接下来的J5年中使它有新的发展。但在经历两次“能源危机”之后出现以下情形：首先是温室联合企业周围利用塑料大棚种植蔬菜的小生产商，然后是“扎尔一萨穆莱”酒店，先后由利用轻转而利用附近温泉的地热水作为能源。现在，其他的温室和酒店的老板也把他们的供热系统和其它装置与地热系统连接起来。

　　1．导言

　　马其顿共和国是一个发展中国家，坐落于巴尔干半岛。国土面积大约为25713km~，人口210万(见原文图1)。马其顿位于波斯尼亚一塞尔维亚一马其顿地热带的最南边，境内以拥有大量温泉而著称，表明这里的地热能资源具有很大潜力。

　　马其顿的能源供应有50％基于国内化石燃料和水力资源，50％由进口液体燃料和煤炭用于工业和发电。发电量的很大一部分来自热能。近几年替代能源的开发得到了广泛的重视，包括投入大量的精力来评估和发展地热能在温室供热和建筑物采暖方面的利用。由于从前南斯拉夫社会主义联邦共和国脱离之后国内政治条件和科索沃的形势，这一活动的进程一直比较缓慢。直到目前，高焓地热能资源尚未被开发。然而，这里出露的温泉及其医疗价值在很久以前就已为人们所熟知。

　　水是必不可少且无可替代的资源。应该特别重视矿泉水作为一种康复资源、矿泉疗养资源和能源资源进行开发，或者对它们进行综合利用。据估计，马其顿境内的总体水量为66290亿m3，主要分布在以下几个方面：泉水：52．3％；地下水：24．6％；蓄积水：13．5％；流动水：9．6％。

　　地质背景

　　马其顿位于巴尔干半岛中部，以较强的地热活动为其特征，多为低焓地热能。它处在十分有利的地热带内，该地热带北起匈牙利，往西到意大利，然后穿过希腊，一直延伸到土耳其。从地质构造的观点来看，塞尔维亚一马其顿地块处于迪纳里德山脉内侧和喀尔巴阡—巴尔干之间。尽管地壳厚度在这里可以达到40公里，但是一些地区非常有可能出现高焓地热资源。这是由于众多的花岗岩侵人体在它们的结晶过程中向周围的岩石提供了巨大的热能。

　　地热勘探与开发遵循以下两个阶段：

　　(1)第一阶段通过踏勘调查来确定优先开展详查的远景地段(主要采用水化学方法，并结合区域地质和水文地质背景进行解释)；

　　(2)第二阶段包括进行电阻率、重力和磁力调查以及进行浅井温度梯度测量等。

　　2．班斯科项目

　　在过去的30年里，马其顿大约有15个地热开发项目。其中的一些项目中途被放弃，还有一些项目的意义不大。有4个项目很重要，影响到地热能在我国的直接利用，斯特鲁米察的“班斯科”项目是其中2_--。

　　马其顿共和国矿水的热能直接利用于供热，主要是温室，其他利用相对较少(见原文表1)。

　　在班斯科镇附近有一天然温泉，流量为30'---35L／s，水温达72'C，并伴有大量呈间断性流出的小股热水流，很久以来就为人们所知，而且自罗马时代就已用于医疗目的。图2(见原文)表示了温泉附近老式土耳其浴室的废墟。除此之外，在其附近，一眼流量约55L／s、水温70℃的用于开采目的的钻孔已成井。

　　地热水的化学成分较复杂，它对碳钢，尤其是水泥，具有轻微的腐蚀作用。表2列出了马其顿主要地区地热水的化学成分(见原文)。

　　1963年，一座面积为32000m2的温室联合企业在距离温泉200m的地方建成，利用温泉为它提供了全部的热能需求量。从热能的观点看，这是一个“很好的主意”。自此之后，在温室供热上没有再多花一分钱。这座温室是马其顿唯一的一座持续盈利的温室，即使是在经济困难时期也不例外。

　　通过20年来地热能利用的实践所取得的积极成果，对设计将“扎尔一萨穆莱”酒店的所有供热装置和3个邻近酒店的治疗装置与地热田一眼新钻孔连接的技术方法，提供了很大的帮助。

　　简易开采和连接新的用户到地热系统的主要问题是他们的供热装置和其他装置的最大(设计)热能总量大于地热源的最大热流量。而这些装置只被设计来涵盖基础热能需求。酒店经理尽量避免使用峰值锅炉厂(“扎尔一斯特鲁米察”酒店)，有的甚至自己建造锅炉厂(“斯特鲁米察”AK温室联合企业)。此外，B一1井的使用正在改变天然地热泉的流量。当超过所确定的限量时，它们甚至会完全断流。这会影响周围很多小农场主的蔬菜生产。

　　以上叙述可以清楚地说明地热田的拥有者应该重新安排项目组织和引进开发技术规范。这是对所有现有和将来的地热用户所不可推卸的责任。

　　3．现有热能潜力

　　根据已有数据可以得出以下相关设计参数：地热储的自然补给30L／s；

　　主温泉的最大持续流量35L／s，72'C；

　　B一1井的最大限流量55L／s，69℃；

　　B一1井的最大眼流量52L／s，69'C；

　　B一1井持续开采的最大限流量50L／s，69'C；

　　小股温泉的可采流量。

　　有必要强调指出，在B--1井、天然温泉主温泉和小股温泉之间存在着相互作用。当B—l井的流量超过40L／s时，主温泉断流而小股温泉则会逐渐消失。当B一1关闭时，主温泉有持续水流(随季节变化)，小股温泉的水流变化持续在可测知的范围内。

　　热能潜力的估计(目前唯一的估计)取决于地热能用户的性质。如把水温考虑在25'C(用户供热装置和其他装置利用后)，那么热能潜力将会是8．5MW。如考虑到周围空气的平均温度，则大约为11MW。

　　4．实例研究

　　B一1井的位置和地热水流显示了热能用户的性质。实际上，这些用户都是在班斯科镇上的酒店和招待所、温室联合企业和周围栽培受保护的农作物的小型塑料大棚以及本镇。他们都对连接到地热系统表示了极大的兴趣。

　　关于热能用户的技术数据(按目前情况)和地热水最大持续流量下协商分配结果参看表3(见原文)。

　　1962年，“斯特鲁米察”AK温室联合企业(地区农业联合企业)决定建立第一座商业温室用于马其顿的蔬菜种植。因为在冬季和早春蔬菜都有很好的市场，而当时都是由意大利和荷兰进口蔬菜。另外，地热水完全可以免费提供这个时期种植蔬菜的供热需求。　  1963年，温室正式投入运行。它包括6个5000m2的温室，由6排安装在各行栽培蔬菜地的钢管供热。水的热量逐级利用于每两个温室的供热(1和3；2和4及5和6)。为避免造峰值锅炉厂，投资者在供热装置与温泉的连接处增设了一个容量为10ms的储热箱。

　　然而，该温室的成功并没有激发其他邻近地区热能用户向“斯特鲁米察”AK温室联合企业效仿。首先，由于能源价格很低，没有必要对这样的改进提起注意。第二，联合企业不愿意任何人加人分享利益。

　　1973年和1979年的能源危机改变了这一形势。附近的小型塑料大棚的蔬菜种植者看到了利用地热水从价格高昂的受保护的农作物获得利润的机遇。联合体并不允许他们与主温泉连接，但是周围有很多小股温泉。从那时起，在班斯科镇不断建有面积8000—10000m2由地热供热的塑料大棚。他们采用由泥土或水泥、金属或塑料制造的不同直径的管道，建成很简易的供热装置(in土壤供热装置)。　  ？

　　1985年，“扎尔一萨穆莱”酒店的经理决定通过降低酒店开发所有可能的费用，以改  善酒店的财政状况。立刻发现，供热的支出是最高的。他订购了设计方案，并且得到了“圣？塞尔一米索迪尤斯”大学机械工程学院出色的技术解决方案，该方案主要包括不直  接与温泉连接和逐级利用热能等，这才是“班斯科”地热系统的真正诞生。

　　最后，其他的招待所和酒店也开始申请加人这个项目，另外还有小蔬菜种植者，在B一1井开始投入使用后小股温泉断流。事情随之变得复杂起来，政府决定制定一个对地热田的使用权契约来改善这种形势。将来的权利拥有者应确保系统的运行能使每一个用户都对地热水有理想的和符合其经济利益的分享，并且热储层应在其可能的范围内进行开采。“班斯科”热储层中地热水的最佳利用方案系由“水文地质项目”和比托拉大学技术科学学院共同研究确定的。除了建议理想和合理利用地热水的权力分配外，这项研究还包括对地热水用户的技术装备进行技术指导和为组织和实施地热系统的开采所需技术人员的配备等。“班斯科”综合地热系统的配置略图见(原文)图3。

　　5．为用户设计的热能

　　为现有热能用户(不包括周围住房，商店和类似建筑)设计的热能大约为22MW，远远超过现有的8．5MW。另一方面，它并不证明补偿利用地热能的温室供热装置和酒店中心供热的短期峰值负载，以制约高昂的勘探和投资费用，是合理的。这方面可通过温室联合企业供热设备的技术设计、“扎尔一萨穆莱”酒店和“斯派罗一扎科夫”招待所设计的峰值锅炉厂等加以考虑。目前仅在“扎尔一萨穆莱”酒店建成一座峰值锅炉厂。其他用户(温室联合企业)尚未建立，或者甚至还没有去做这件事的技术文件。温室联合企业的小型储热箱只能帮助解决短期峰值负载。

　　通过仔细研究当地气候条件、热能用户的技术文件和40年开采的经验以及技术解决方案的投资等，可以得出一些有意义的结论：例如，涵盖地热能提供中央供热装置所需基础热量需求的合理性(酒店设计热能大约为50％；温室为40—60％，这取决于所述建设和农作物的栽培，其他类型的用户为100％)，利用供热项目材料蓄热的可能性以及不可能对所有申请连接到地热分配系统的用户提供常规热能的供应等。这是当前在地热水具有最大流量的条件下建议分配的背景。

　　直到“扎尔一萨穆莱”酒店的供热设备连接到地热系统，地热能的经济利用才成为可能。B一1井的利用和在“班斯科”地热田进行勘探投入的资金以及实现打勘探井和开采井B一1的成井等完全改变了形势。地热能资源不再是一种“免费”的能源，与其它可能的能源，特别是与化石燃料相比，它还是一种更为经济的能源。

　　在1987年就已发现，只有一种有价值的比较标准，那就是用户使用的热能的最终价格，也就是说，对两种能源的比较不仅应该看能源原材料本身的价格，还应该看对热能供应系统的建立、开采以及维护的额外投资。对本地能源完成评估后发现，地热能利用的经济性在很大程度上还取决于年度热负荷系数。

　　清洁热水的制备，游泳池供热，或医疗利用等的不同价值并不会改变总体形势，因为他们对系统的整体经济的影响微乎其微。这说明了为什么利用地热能只涵盖热能用户的基础热能需求是经济的、合理的。通过介绍所提出的用户组成和利用蓄热的可能性，达到对系统的年度热负荷系数的重要修正，从而使改变热能价格成为可能。