德州：讓地熱能真正“熱”起來(lái)

在康博公館綜合能源站，工作人員巡檢地熱能熱泵機組。記者 石秀秀 攝

□本報記者 石秀秀 本報通訊員 王龍春 張曉燕

今年冬天，天衢新區永鋒·百合新城小區實(shí)現了集中供暖。“沒(méi)想到供暖效果這么好，過(guò)冬不用擔心了。”11月20日，居民任剛家中暖意融融，溫度計顯示23℃。

百合新城小區居民享受到的這份溫暖，是來(lái)自地下1500米的地熱能。地熱能是一種儲量豐富、分布廣泛、穩定可靠的可再生能源，對于服務(wù)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展具有重要作用。我市地熱資源儲量豐富，開(kāi)發(fā)利用規模更是位居全省首位。

成為供熱管網(wǎng)的有力補充

百合新城小區距離中心城區市政集中供暖主管道較遠，在短時(shí)期內難以接入。但隨著(zhù)入住率上升，小區冬季供暖需求日益迫切。市政府和天衢新區管委會(huì )大力推動(dòng)這一問(wèn)題解決。今年7月，天衢新區熱力公司積極與該小區開(kāi)發(fā)商、物業(yè)及居民協(xié)商溝通，決定啟動(dòng)地熱能集中供暖項目。“項目由山東省地礦局水文二隊承建，采用‘一采一灌’地熱供暖模式，建設熱源站1座，提取地下1500米中深層熱能，出井水溫52℃。”項目現場(chǎng)工作人員楊劍介紹，今年供暖面積約3萬(wàn)平方米，服務(wù)居民近300戶(hù)。

同樣享受到地熱能集中供暖的，還有平原縣桃園街道桃園社區的居民。桃園社區是回遷社區，前幾年，居民取暖面臨燒煤臟、燒氣貴等問(wèn)題。2021年，桃園社區運用“政府+企業(yè)”的市場(chǎng)化運作模式，引入山東地礦舜景地熱開(kāi)發(fā)有限公司，打造了地熱集中供暖項目。“以前擔心地熱能取暖溫度不高，聽(tīng)鄰居說(shuō)供熱效果很好，所以今年我也開(kāi)通了。”桃園社區居民譚桂芝說(shuō)。舜景地熱開(kāi)發(fā)公司副總經(jīng)理譚璐介紹，今年桃園社區供暖面積比去年增加了3萬(wàn)余平方米。

2017年，我市實(shí)施“城市逐步退出，農村發(fā)展壯大”的地熱資源供暖布局，在全市選擇符合礦產(chǎn)資源規劃、社區規模較大、物業(yè)管理規范、入住率較高的農村社區，納入全市地熱清潔取暖示范項目創(chuàng )建工作，積極推廣地熱清潔能源集中供暖的新模式。目前，地熱能已經(jīng)成為我市供熱管網(wǎng)的有力補充，尤其幫助農村社區實(shí)現多種清潔熱源互補。

采灌均衡實(shí)現可持續利用

我市地熱能開(kāi)發(fā)利用起步于1996年，近30年間，經(jīng)歷了從興起到關(guān)停再到鼓勵利用3個(gè)階段。

地熱資源雖然具有儲量豐富、安全清潔、可持續利用的優(yōu)勢，但如果不加限制、過(guò)量開(kāi)采，就會(huì )導致資源浪費，產(chǎn)生不良后果。“德州地熱開(kāi)發(fā)到2013年達到高峰，當時(shí)全市有地熱開(kāi)采井400多口，但多數未進(jìn)行地熱尾水回灌。”市自然資源局礦產(chǎn)資源管理科科長(cháng)張保國說(shuō)， “地熱水礦化度較高，未經(jīng)處理的地熱尾水直接排放，會(huì )對地方生態(tài)環(huán)境造成污染。”

為做好地熱資源開(kāi)發(fā)管理，保證地熱資源的可持續利用，我市于2017年印發(fā)了《關(guān)于加強地熱尾水回灌工作的通知》和《關(guān)于德州市地熱尾水回灌工程建設驗收辦法》等規范性文件，并嚴格堅持地熱資源“以灌定采、采灌均衡”原則。2018年，組織編制了《德州市礦產(chǎn)資源總體規劃(2021-2025年)》，針對歷史遺留地熱井無(wú)序開(kāi)采現狀，按照“關(guān)停一批、整合一批、規范一批”的原則，依法進(jìn)行了清理整頓，進(jìn)一步提高了地熱資源保護和開(kāi)發(fā)利用監督管理水平，形成了技術(shù)創(chuàng )新、示范引領(lǐng)、以灌定采、高效利用的“德州模式”。

針對地熱尾水回灌難題，省地礦局第二水文隊結合我市砂巖熱儲地質(zhì)特點(diǎn)，組織院士專(zhuān)家團隊進(jìn)行攻關(guān)，研究突破了地熱井大口徑填礫技術(shù)，并投資600余萬(wàn)元，在市區建設了集供暖、洗浴、換熱、梯級利用、回灌、熱泵技術(shù)于一體的全省首個(gè)“砂巖熱儲地熱回灌示范工程”。省地礦局第二水文隊高級工程師楊亞賓介紹：“通過(guò)‘以灌定采、取熱不取水’理念，采用一采一灌、換熱間供模式，在保證地熱尾水回灌入井的同時(shí)，實(shí)現用熱不耗水的高效可持續利用。”

目前，回灌工藝得到大幅改進(jìn)。過(guò)濾器由單體反沖洗式改為多體并聯(lián)更換式，且過(guò)濾器級別根據熱儲巖心的孔隙特征、喉道參數等進(jìn)行了調整;為便于回灌操作，改進(jìn)了回灌井口裝置，實(shí)現了回灌與回揚在井內共用一套管路，簡(jiǎn)化了回灌設備,降低了生產(chǎn)成本。“我們做了多次生產(chǎn)性回灌試驗，利用追蹤試劑探查地熱尾水回灌情況。經(jīng)過(guò)2016年至2023年供暖季探索實(shí)踐，實(shí)現了供暖尾水100%回灌。”水文二隊總工程師趙季初說(shuō)。

打造“地熱+”多場(chǎng)景應用

走進(jìn)康博公館小區綜合能源站，目之所及，氣象一新：一組組地熱能熱泵機組采用串聯(lián)組合方式，在供熱站點(diǎn)之間形成了有效互聯(lián)互補。“小區一期、二期西片區及沿街商業(yè)門(mén)市均采用地熱供暖，總供暖面積達到45萬(wàn)平方米。”項目實(shí)施方康馨智慧能源(山東)有限公司總工程師李立華介紹，以康博公館小區沿街門(mén)市為例，采用地熱供暖比采用化石能源方式供暖每年可減少二氧化碳排放10825噸，能耗降低66%。

我市地熱資源總量約500億立方米，約占全省的21.4%，地熱儲層主要為館陶組(占90%)，具有分布范圍廣、儲量豐富、易于開(kāi)采等特點(diǎn)，地熱井成井深度為1300米至1700米，地熱水出水溫度為52℃至70℃，回灌條件下全市年可采量約5億立方米。“目前，德州地熱能使用主要集中在供暖方面，面積達1300萬(wàn)平方米，占全省的38%，涉及150個(gè)社區，惠及群眾30余萬(wàn)人。”張保國表示，如果用化石能源方式滿(mǎn)足這一面積供暖，每年需消耗標準煤28萬(wàn)噸，也意味著(zhù)采用地熱供暖后，每年可減少二氧化碳排放70萬(wàn)噸。

發(fā)展地熱產(chǎn)業(yè)，是落實(shí)碳達峰、碳中和國家重大戰略部署的具體行動(dòng)。自2021年以來(lái)，從中央到省先后出臺系列政策，明確要加快地熱能開(kāi)發(fā)利用。

我市積極推進(jìn)該項工作，成立由市委書(shū)記、市長(cháng)任組長(cháng)(雙組長(cháng))的試點(diǎn)工作領(lǐng)導小組，印發(fā)試點(diǎn)實(shí)施方案，將在全市實(shí)施地熱資源開(kāi)發(fā)利用示范區建設工程、農村社區地熱供暖示范工程、地熱能綜合應用示范工程、綠色礦山創(chuàng )建工程、動(dòng)態(tài)管理“數字賦能”工程和地熱資源勘查工程6個(gè)試點(diǎn)工程。

“我市將全力打造地熱資源在服務(wù)農業(yè)產(chǎn)業(yè)、取熱不取水供暖、淺層地溫能供暖(制冷)、空氣儲能等多種應用場(chǎng)景，全力以赴做好地熱資源開(kāi)發(fā)利用示范項目等工作，助推我市地熱高質(zhì)量發(fā)展。”市自然資源局黨組書(shū)記、局長(cháng)楊洪利說(shuō)。