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转发《陕西日报》:“地热 绿色能源前景广阔”
发布时间:2021-01-05     作者:宋志明   分享到:

十二月十一日,记者拍摄的杨凌智慧农业示范园内采用地热能供暖的智慧温室。

12月11日,记者一行来到杨凌智慧农业示范园。在高大、透光的智慧温室内,我们感觉到夏日般的温暖,只见热水管线整齐排列在地面,立体种植的小番茄枝繁叶茂、红绿相间。工作人员介绍,温室中的小番茄每年8月种植,从10月进入采收期,一直持续到第二年7月,整个栽培季节,每平方米面积果实产量在30公斤至50公斤。

“智慧温室冬季的增温,主要靠从深度3100多米的井中抽取80摄氏度左右热水,经过管道循环换热后回流到另一口深水井中。”负责工程建设的陕西工程勘察研究院有限公司凿井公司经理熊应兴说,陕西地热资源丰富,尤其是关中盆地,赋存了丰富的地热能,杨凌智慧农业示范园项目,只是他们建设项目中的一处;目前还有中石化绿源地热能等公司已经稳定开发利用地热,广泛用于机关单位、学校及住宅区冬季取暖。

陕西地热能丰富

12月10日,中国工程院院士曹耀峰在西安举行的2020年全国地热学术研讨会上说,中国地热能年利用量连续多年位居世界第一,地热产业仍具有较大潜力,浅层与中深层地热能年可开采量约26亿吨标煤,是目前全国地热能年利用量的数十倍。地热能开发利用在“十三五”首次进入国家产业规划后,今年又启动了“十四五”规划编制。

陕西省地热协会副会长穆根胥介绍,地热能按其赋存条件分为浅层地热能(开采深度一般小于200米,温度低于25摄氏度)、中深层地热能(开采深度一般在200—3000米之间,温度大于25摄氏度)和干热岩型地热能(开采深度一般大于3000米,温度大于180摄氏度,一般不含水或含少量水)。中深层地热根据取热的方式不同,分为水热型和地埋管换热型,目前陕西这两种取热形式都有采用。

陕西省地质调查院洪增林教授对全省地热资源开发利用布局有深入调查。洪增林说,陕西关中、陕南、陕北三地区都有丰富的地热能。据省地质调查院最新调查研究成果,西安、宝鸡、咸阳、渭南、铜川和杨凌示范区城区浅层地热能热容量为1.2×1015千焦/摄氏度,可供暖(制冷)面积为10.1亿平方米,是关中地区各类热源实际集中供暖面积的1.3倍;关中盆地中深层地热能总量达3.2×1018千卡,相当于4610亿吨标准煤,为全省探明煤炭资源总量的2.7倍。目前陕西共有开发利用工程300多处,全省中深层地热水供暖年开采量为4487万立方米,供暖面积903.68万平方米,供暖规模位居全国前列。“十四五”期间,地热能利用有望纳入全省战略性新兴产业发展规划。

优势逐渐凸显

据了解,陕西省主动开采地热能始于1972年。当年,在蓝田县汤峪打出陕西第一眼热水井,从此拉开了开发利用地热资源的序幕。早期利用形式主要是温泉洗浴和养殖。2005年,陕西省利用浅层地热能项目开始建设,主要用途是建筑物供暖,少量用于制取生活热水和农业设施供暖。

在中石化绿源地热能(陕西)开发有限公司咸阳市迎宾路地热站,两口地热井抽出的热水可以满足52万平方米住宅的供暖,年节能量达14392吨标煤,年减排量达39865吨二氧化碳。热水经过热交换降温到20摄氏度后,再通过管道回流到两口深井中,防止了地下水位的下降。

随着生态环境保护工作力度不断加大,地热能清洁环保可再生的优势凸显。地热采暖成为近年来地热能利用的重要方式,呈逐年增长趋势。

地热能的开发利用正在从浅往深,深度从早期的 1500米向4000 米延伸。目前,地热供暖以武功县、兴平市、咸阳城区、西咸新区、国际港务区、浐灞生态区、渭南市西北部城区为主。正在从点向面,由关中向全省延伸。

取热不取水

早期利用地热能的方式是抽取热水。由于长期的抽水,造成部分地区地下水位大幅下降。西安市多年前就开始了地热能的利用,由于城市地下水位显著下降,在本世纪初关闭了一批浅层热水井。

2013年,地热能利用在西安市被重新重视。之所以被重新重视和利用,得益于中深层地热能地埋管供热技术。这一技术的实质是:在换热井内下入同轴套管,套管热介质与地层直接热交换,不取水只取热,避免了抽水和水位下降。中深层地热能地埋管供热技术得到政府认可。专家们认为,这项技术取热不取水,取热持续稳定、环境影响小,而且比传统浅层地热能热泵技术节能。从此以后,中深层地热能地埋管供热技术不断得到应用。目前,已建成西咸新区交大创新港和位于西安高新区、国际港务区、曲江新区的一批应用示范项目。全省已有实施该技术供暖工程约30处,供暖面积达570万平方米,在建供暖项目30多处,拟建供暖面积约885万平方米。西咸新区沣西新能源公司、延长石油、陕西煤田地质集团、中煤科工集团西安研究院、中煤任远新能源公司等企业均掌握了中深层地热能地埋管供热技术,有能力建设此类工程。

为利用好地热能这一可再生清洁能源,进一步发挥地热资源在全省节能减排、治污减霾及生态文明建设中的作用,2019年陕西省地质调查院成立了以中国工程院王双明院士为学术带头人,中国工程院曹耀峰院士等国内地热研究专家为顾问的技术研发团队。目前,该团队从事地热能开发利用的技术人员有50多人,专业涉及地质、环境、建筑、经济、工程等领域,取得了一系列成果。

目前,陕西地热能应用科研成果转化不断推进,示范工程建设取得较好成效。陕西省地质调查院研发的以浅层地热能为主,多能互补、调蓄结合的利用模式,有效解决了浅层地热能开发利用受场地面积限制、初期投资高、投资回收期较长的弊端,运行成本较煤改电降低约50%,较煤改气降低60%以上;总投资收益率高达25%以上,比“煤改电”“煤改气”更具投资潜力。目前,陕西省地质调查院已完成了陕西省浅层地热能开发利用研究推广示范基地等示范工程,编制了西安咸阳国际机场三期扩建工程、临潼工业新城等多处地热能利用建设方案,搭建起全省地热能开发利用监测平台,正在引领地热能产业健康快速发展。

记者 宋志明文/图

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