雄安新區新型地熱能高效采熱試驗成功

日前，自然資源部中國地質(zhì)調查局宣布，在中國地質(zhì)調查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所與中國科學(xué)院廣州能源研究所合作下，我國最長(cháng)的4200米重力熱管采熱試驗裝置在雄安新區試驗獲得成功。應用這一新型高效采熱技術(shù)，可在中深層地熱開(kāi)采中構建地熱能“無(wú)泵式”開(kāi)采模式。

熱管又稱(chēng)“熱超導體”，是目前所知最有效的傳熱元件，可實(shí)現近零溫差長(cháng)距離熱傳輸。在地熱開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，重力熱管開(kāi)采淺層地熱能用于道路融雪、農業(yè)大棚升溫等方面已有成功案例，但受長(cháng)度和直徑比值過(guò)大等結構制約，在中深層地熱利用方面進(jìn)展緩慢。

為破解這一技術(shù)難題，中國地質(zhì)調查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所與中國科學(xué)院廣州能源研究所合作，攻克超長(cháng)重力熱管采熱循環(huán)過(guò)程中難以維持真空、汽液流動(dòng)阻力過(guò)大等問(wèn)題，創(chuàng )新研制了4200米重力熱管采熱試驗裝置，首次創(chuàng )新采用氨介質(zhì)進(jìn)行循環(huán)采熱，實(shí)現地熱能由井底到地面的長(cháng)距離輸運。

與傳統的中深層地熱能開(kāi)采技術(shù)相比，超長(cháng)重力熱管采熱無(wú)需抽取地下熱水，可實(shí)現地熱能的“取熱不取水”“無(wú)泵式”開(kāi)采。與常用的深地埋管井下?lián)Q熱相比，采熱效率提高3倍。在雄安新區為期3個(gè)月的現場(chǎng)采熱試驗顯示，單井短時(shí)采熱功率可達1.3兆瓦，平均采熱功率800千瓦，長(cháng)期穩定運行可支撐供暖面積超2萬(wàn)平方米。

近年來(lái)，中國地質(zhì)調查局把服務(wù)京津冀協(xié)同發(fā)展戰略和雄安新區建設作為重大政治任務(wù)，持續支撐雄安新區地熱能勘查開(kāi)發(fā)工作。在提交雄安新區4000米以淺地熱資源空間分布等成果后，瞄準打造雄安新區地熱開(kāi)發(fā)利用樣板目標，中國地質(zhì)調查局積極探索超長(cháng)重力熱管等新型高效采熱技術(shù)的研發(fā)并獲得成功，為進(jìn)一步支撐雄安新區地熱能高效開(kāi)發(fā)利用打下堅實(shí)基礎。下一步，中國地質(zhì)調查局將不斷完善重力熱管采熱技術(shù)，進(jìn)一步降低勘查開(kāi)發(fā)成本，加速推進(jìn)該項技術(shù)科學(xué)規范化應用，為雄安新區高標準建設高質(zhì)量發(fā)展貢獻力量。