地熱綠水能源前景廣闊

關(guān)中盆地中深層地熱能總量相當于4610億噸標準煤, 為全省探明煤炭資源總量的2.7倍。隨著(zhù)生態(tài)環(huán)境保護工作力度不斷加大，地熱能清潔環(huán)?？稍偕膬?yōu)勢凸顯。地熱采暖成為近年來(lái)地熱能利用的重要方式，呈逐年增長(cháng)趨勢。

 地熱 綠色能源前景廣闊

十二月十一日，記者拍攝的楊凌智慧農業(yè)示范園內采用地熱能供暖的智慧溫室。

12月11日，記者一行來(lái)到楊凌智慧農業(yè)示范園。在高大、透光的智慧溫室內，我們感覺(jué)到夏日般的溫暖，只見(jiàn)熱水管線(xiàn)整齊排列在地面，立體種植的小番茄枝繁葉茂、紅綠相間。工作人員介紹，溫室中的小番茄每年8月種植，從10月進(jìn)入采收期，一直持續到第二年7月，整個(gè)栽培季節，每平方米面積果實(shí)產(chǎn)量在30公斤至50公斤。

“智慧溫室冬季的增溫，主要靠從深度3100多米的井中抽取80攝氏度左右熱水，經(jīng)過(guò)管道循環(huán)換熱后回流到另一口深水井中。”負責工程建設的陜西工程勘察研究院有限公司鑿井公司經(jīng)理熊應興說(shuō)，陜西地熱資源豐富，尤其是關(guān)中盆地，賦存了豐富的地熱能，楊凌智慧農業(yè)示范園項目，只是他們建設項目中的一處;目前還有中石化綠源地熱能等公司已經(jīng)穩定開(kāi)發(fā)利用地熱，廣泛用于機關(guān)單位、學(xué)校及住宅區冬季取暖。

陜西地熱能豐富

12月10日，中國工程院院士曹耀峰在西安舉行的2020年全國地熱學(xué)術(shù)研討會(huì )上說(shuō)，中國地熱能年利用量連續多年位居世界第一，地熱產(chǎn)業(yè)仍具有較大潛力，淺層與中深層地熱能年可開(kāi)采量約26億噸標煤，是目前全國地熱能年利用量的數十倍。地熱能開(kāi)發(fā)利用在“十三五”首次進(jìn)入國家產(chǎn)業(yè)規劃后，今年又啟動(dòng)了“十四五”規劃編制。

陜西省地熱協(xié)會(huì )副會(huì )長(cháng)穆根胥介紹，地熱能按其賦存條件分為淺層地熱能(開(kāi)采深度一般小于200米，溫度低于25攝氏度)、中深層地熱能(開(kāi)采深度一般在200—3000米之間，溫度大于25攝氏度)和干熱巖型地熱能(開(kāi)采深度一般大于3000米，溫度大于180攝氏度，一般不含水或含少量水)。中深層地熱根據取熱的方式不同，分為水熱型和地埋管換熱型，目前陜西這兩種取熱形式都有采用。

陜西省地質(zhì)調查院洪增林教授對全省地熱資源開(kāi)發(fā)利用布局有深入調查。洪增林說(shuō)，陜西關(guān)中、陜南、陜北三地區都有豐富的地熱能。據省地質(zhì)調查院最新調查研究成果，西安、寶雞、咸陽(yáng)、渭南、銅川和楊凌示范區城區淺層地熱能熱容量為1.2×1015千焦/攝氏度，可供暖(制冷)面積為10.1億平方米，是關(guān)中地區各類(lèi)熱源實(shí)際集中供暖面積的1.3倍;關(guān)中盆地中深層地熱能總量達3.2×1018千卡,相當于4610億噸標準煤，為全省探明煤炭資源總量的2.7倍。目前陜西共有開(kāi)發(fā)利用工程300多處，全省中深層地熱水供暖年開(kāi)采量為4487萬(wàn)立方米，供暖面積903.68萬(wàn)平方米，供暖規模位居全國前列。“十四五”期間，地熱能利用有望納入全省戰略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃。

優(yōu)勢逐漸凸顯

據了解，陜西省主動(dòng)開(kāi)采地熱能始于1972年。當年，在藍田縣湯峪打出陜西第一眼熱水井，從此拉開(kāi)了開(kāi)發(fā)利用地熱資源的序幕。早期利用形式主要是溫泉洗浴和養殖。2005年，陜西省利用淺層地熱能項目開(kāi)始建設，主要用途是建筑物供暖，少量用于制取生活熱水和農業(yè)設施供暖。

在中石化綠源地熱能(陜西)開(kāi)發(fā)有限公司咸陽(yáng)市迎賓路地熱站，兩口地熱井抽出的熱水可以滿(mǎn)足52萬(wàn)平方米住宅的供暖，年節能量達14392噸標煤，年減排量達39865噸二氧化碳。熱水經(jīng)過(guò)熱交換降溫到20攝氏度后，再通過(guò)管道回流到兩口深井中，防止了地下水位的下降。

隨著(zhù)生態(tài)環(huán)境保護工作力度不斷加大，地熱能清潔環(huán)?？稍偕膬?yōu)勢凸顯。地熱采暖成為近年來(lái)地熱能利用的重要方式，呈逐年增長(cháng)趨勢。

地熱能的開(kāi)發(fā)利用正在從淺往深，深度從早期的 1500米向4000 米延伸。目前，地熱供暖以武功縣、興平市、咸陽(yáng)城區、西咸新區、國際港務(wù)區、浐灞生態(tài)區、渭南市西北部城區為主。正在從點(diǎn)向面，由關(guān)中向全省延伸。

取熱不取水

早期利用地熱能的方式是抽取熱水。由于長(cháng)期的抽水，造成部分地區地下水位大幅下降。西安市多年前就開(kāi)始了地熱能的利用，由于城市地下水位顯著(zhù)下降，在本世紀初關(guān)閉了一批淺層熱水井。

2013年，地熱能利用在西安市被重新重視。之所以被重新重視和利用，得益于中深層地熱能地埋管供熱技術(shù)。這一技術(shù)的實(shí)質(zhì)是：在換熱井內下入同軸套管，套管熱介質(zhì)與地層直接熱交換，不取水只取熱，避免了抽水和水位下降。中深層地熱能地埋管供熱技術(shù)得到政府認可。專(zhuān)家們認為，這項技術(shù)取熱不取水，取熱持續穩定、環(huán)境影響小，而且比傳統淺層地熱能熱泵技術(shù)節能。從此以后，中深層地熱能地埋管供熱技術(shù)不斷得到應用。目前，已建成西咸新區交大創(chuàng )新港和位于西安高新區、國際港務(wù)區、曲江新區的一批應用示范項目。全省已有實(shí)施該技術(shù)供暖工程約30處，供暖面積達570萬(wàn)平方米，在建供暖項目30多處，擬建供暖面積約885萬(wàn)平方米。西咸新區灃西新能源公司、延長(cháng)石油、陜西煤田地質(zhì)集團、中煤科工集團西安研究院、中煤任遠新能源公司等企業(yè)均掌握了中深層地熱能地埋管供熱技術(shù)，有能力建設此類(lèi)工程。

為利用好地熱能這一可再生清潔能源，進(jìn)一步發(fā)揮地熱資源在全省節能減排、治污減霾及生態(tài)文明建設中的作用，2019年陜西省地質(zhì)調查院成立了以中國工程院王雙明院士為學(xué)術(shù)帶頭人，中國工程院曹耀峰院士等國內地熱研究專(zhuān)家為顧問(wèn)的技術(shù)研發(fā)團隊。目前，該團隊從事地熱能開(kāi)發(fā)利用的技術(shù)人員有50多人，專(zhuān)業(yè)涉及地質(zhì)、環(huán)境、建筑、經(jīng)濟、工程等領(lǐng)域，取得了一系列成果。

目前，陜西地熱能應用科研成果轉化不斷推進(jìn)，示范工程建設取得較好成效。陜西省地質(zhì)調查院研發(fā)的以淺層地熱能為主，多能互補、調蓄結合的利用模式，有效解決了淺層地熱能開(kāi)發(fā)利用受場(chǎng)地面積限制、初期投資高、投資回收期較長(cháng)的弊端，運行成本較煤改電降低約50%，較煤改氣降低60%以上;總投資收益率高達25%以上，比“煤改電”“煤改氣”更具投資潛力。目前，陜西省地質(zhì)調查院已完成了陜西省淺層地熱能開(kāi)發(fā)利用研究推廣示范基地等示范工程，編制了西安咸陽(yáng)國際機場(chǎng)三期擴建工程、臨潼工業(yè)新城等多處地熱能利用建設方案，搭建起全省地熱能開(kāi)發(fā)利用監測平臺，正在引領(lǐng)地熱能產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展。