關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。隨著生態環境保護工作力度不斷加大,地熱能清潔環保可再生的優勢凸顯。地熱采暖成為近年來地熱能利用的重要方式,呈逐年增長趨勢。
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,記者一行來到楊凌智慧農業示范園。在高大、透光的智慧溫室內,我們感覺到夏日般的溫暖,只見熱水管線整齊排列在地面,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月進入采收期,一直持續到第二年7月,整個栽培季節,每平方米面積果實產量在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,經過管道循環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理熊應興說,陜西地熱資源豐富,尤其是關中盆地,賦存了豐富的地熱能,楊凌智慧農業示范園項目,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穩定開發利用地熱,廣泛用于機關單位、學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年全國地熱學術研討會上說,中國地熱能年利用量連續多年位居世界第一,地熱產業仍具有較大潛力,淺層與中深層地熱能年可開采量約26億噸標煤,是目前全國地熱能年利用量的數十倍。地熱能開發利用在“十三五”首次進入國家產業規劃后,今年又啟動了“十四五”規劃編制。
陜西省地熱協會副會長穆根胥介紹,地熱能按其賦存條件分為淺層地熱能(開采深度一般小于200米,溫度低于25攝氏度)、中深層地熱能(開采深度一般在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。
陜西省地質調查院洪增林教授對全省地熱資源開發利用布局有深入調查。洪增林說,陜西關中、陜南、陜北三地區都有豐富的地熱能。據省地質調查院最新調查研究成果,西安、寶雞、咸陽、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,是關中地區各類熱源實際集中供暖面積的1.3倍;關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。目前陜西共有開發利用工程300多處,全省中深層地熱水供暖年開采量為4487萬立方米,供暖面積903.68萬平方米,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業發展規劃。
優勢逐漸凸顯
據了解,陜西省主動開采地熱能始于1972年。當年,在藍田縣湯峪打出陜西第一眼熱水井,從此拉開了開發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設施供暖。
在中石化綠源地熱能(陜西)開發有限公司咸陽市迎賓路地熱站,兩口地熱井抽出的熱水可以滿足52萬平方米住宅的供暖,年節能量達14392噸標煤,年減排量達39865噸二氧化碳。熱水經過熱交換降溫到20攝氏度后,再通過管道回流到兩口深井中,防止了地下水位的下降。
隨著生態環境保護工作力度不斷加大,地熱能清潔環保可再生的優勢凸顯。地熱采暖成為近年來地熱能利用的重要方式,呈逐年增長趨勢。
地熱能的開發利用正在從淺往深,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、咸陽城區、西咸新區、國際港務區、浐灞生態區、渭南市西北部城區為主。正在從點向面,由關中向全省延伸。
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。西安市多年前就開始了地熱能的利用,由于城市地下水位顯著下降,在本世紀初關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。這一技術的實質是:在換熱井內下入同軸套管,套管熱介質與地層直接熱交換,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得到政府認可。專家們認為,這項技術取熱不取水,取熱持續穩定、環境影響小,而且比傳統淺層地熱能熱泵技術節能。從此以后,中深層地熱能地埋管供熱技術不斷得到應用。目前,已建成西咸新區交大創新港和位于西安高新區、國際港務區、曲江新區的一批應用示范項目。全省已有實施該技術供暖工程約30處,供暖面積達570萬平方米,在建供暖項目30多處,擬建供暖面積約885萬平方米。西咸新區灃西新能源公司、延長石油、陜西煤田地質集團、中煤科工集團西安研究院、中煤任遠新能源公司等企業均掌握了中深層地熱能地埋管供熱技術,有能力建設此類工程。
為利用好地熱能這一可再生清潔能源,進一步發揮地熱資源在全省節能減排、治污減霾及生態文明建設中的作用,2019年陜西省地質調查院成立了以中國工程院王雙明院士為學術帶頭人,中國工程院曹耀峰院士等國內地熱研究專家為顧問的技術研發團隊。目前,該團隊從事地熱能開發利用的技術人員有50多人,專業涉及地質、環境、建筑、經濟、工程等領域,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,示范工程建設取得較好成效。陜西省地質調查院研發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發利用受場地面積限制、初期投資高、投資回收期較長的弊端,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,陜西省地質調查院已完成了陜西省淺層地熱能開發利用研究推廣示范基地等示范工程,編制了西安咸陽國際機場三期擴建工程、臨潼工業新城等多處地熱能利用建設方案,搭建起全省地熱能開發利用監測平臺,正在引領地熱能產業健康快速發展。
責任編輯: 李穎