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“取热不取水” 的地热供暖究竟好在哪儿?

文章来源:中国城市能源周刊                   发布时间:2020-01-20
摘要:“有深度,就有热度。”地壳的结构决定了每个角落脚下几千米深处的岩层,都是热源。

“有深度,就有热度。”地壳的结构决定了每个角落脚下几千米深处的岩层,都是热源。

目前,我国现有成熟地热取暖技术的抽水回灌问题对环境造成了影响,大量不能回灌的地热井被喊停。在此情况下,如何有效开采地热?近几年,陕西四季春清洁热源股份有限企业(下称“陕西四季春企业”)将“取热不取水”的无干扰地热供热技术带进了公众视野。

作为一项清洁环保但并无先例的新技术,其在政策规范和法规标准等方面都还是空白。近日在京举行的南北地区清洁供暖差异化研讨会上,陕西四季春企业总经理李建峰先容了无干扰地热供热技术在南北方的应用情况。围绕无干扰地热供热技术的优势、挑战与前景,《中国城市能源周刊》记者专访了李建峰。

实现随时随地“取热不取水”

《中国城市能源周刊》:无干扰地热供热技术与常见的地热供暖相比,区别在哪里?

李建峰:地质学家李四光先生曾提出:“地下是一个大热库,是人类开辟自然能源的一个新来源,就像人类发现新萄京、石油可以燃烧一样,要将地下的热取出来,若是只取热,不取水,那才算是迈进了地热利用的大门。”

地热是可再生能源,地热水是稀缺资源,在国家能源结构占比中非常低,目前地热开发利用程度不高。实际上,地球是个巨大的热库,其不断蓄积和释放能量,全球地热资源总量约相当于全球资源总消耗量的45万倍,利用潜力巨大。

根据地热梯度,每向下100米,温度便升高3℃,这意味着在地下2000—3000米的地方,就有70℃以上的温度,这就是热源,是地下天然的“锅炉房”。怎么开采利用?像开采石油一样,用钻机向地下2000—4000米深的岩层钻孔,孔直径是200毫米,安装一个超长套管结构的换热器。这个技术和传统意义上的地热利用技术区别是只取热不取水,可以随时随地,不需要考虑地下有没有热水,是典型的分布式能源利用方式。

《中国城市能源周刊》:与城市传统的燃煤、燃气等集中供暖方式比,无干扰地热供热技术具有哪些优势?

李建峰:无干扰地热供热技术的几个特点:第一,普遍适用。多数能源具有区域性,西北地区新萄京和风、光新能源条件良好,南方水资源丰富等。而地热到处都有,开发具有普遍性;第二,绿色环保。全过程没有废气、废液、废渣排放;第三,可保护水资源。整个过程不抽取地下水,也不使用地下水;第四,高效。2500米的钻孔能解决1.8万平方米住宅供热问题;第五,使用寿命长。寿命和建筑寿命基本上相当;第六,投资运行经济,一次性投资开发成本可以降低到和燃煤集中供热相当,运行成本是后者的1/5。

政策标准多重空白待“补”

《中国城市能源周刊》:截至目前,无干扰地热供热技术首次工程化应用已有七年,期间经历了怎样的发展?遇到过哪些困难?

李建峰:挑战特别多,可以说一年365天中,360天都有挑战。困难主要来自技术和政策方面。无干扰地热供热技术是一种新技术,虽然从该技术首次工程化应用到现在已有七年时间,但对于整个社会来说,还属于新生事物,一开始不被认可,目前大多数人还不了解,处于观望阶段。

在技术方面,地热领域专家在无干扰地热领域的研究也是空白。大多数地热领域专家认为地热供热方向是对的,但细节上还存在争论。例如大家在山东青岛实施的项目,需要在地下花岗岩钻孔2500米,这在我国没有先例,也没有文献资料可参考。

在政策规范和法规标准等方面也是空白,没有现成规范可遵循。“双替代”的大规模推广离不开政策补贴,能源转型中的新技术也需要政策出台,才有存在和推进的合理性。无干扰地热供热技术不需要具体的资金补贴,需政策允许和认可,并给予引导。

在实施多项成功的案例和项目后,业内已开始看好无干扰地热供热技术,逐渐有更多企业进入该行业。单独一家企业不可能成为一个产业,需要整个行业共同努力,行业才能健康发展。

虽然面临多重挑战,但是大家在不断克服。在标准制定方面,已经完成了省级地方标准的制定,国家标准也已经立项,中国建筑科学研究院是主编单位,陕西四季春企业是副主编单位。

立足国内放眼全球

《中国城市能源周刊》:无干扰地热供热技术的应用实践起步于陕西,在北方多地也开展了应用。今后,有没有更大范围应用的可能?

李建峰:除北方清洁供暖以外,南方供暖还是一个完全空白的市场。无干扰地热供热技术本身有得天独厚的优势,大家现在已经和南方地区,尤其是长江三角洲及周边意向项目进行洽谈,希翼和这些地区的大型供热企业合作,由他们提供市场和资金,大家提供技术和施工。供热是一个资金密集型行业,又与民生息息相关,因此企业的公信力很重要。

《中国城市能源周刊》:据了解,2019年陕西四季春与清华大学发起成立了“一带一路”清洁能源发展联合研发中心,无干扰地热供热技术在“一带一路”国家市场有着怎样的应用前景?

李建峰:无干扰地热供热技术是陕西四季春企业原创,依托清华大学对工程项目进行监测的基础上,共同推进技术提升。

无干扰地热供热技术主要应用在有供暖需求的地区,“一带一路”沿线多数国家有都供热需求,也有良好的地热开发条件。对这些地区来说,能源安全也很重要,无干扰地热供热技术有着广阔的市场前景。

2017年,大家参加哈萨克斯坦阿斯塔纳世博会期间,不少“一带一路”沿线国家对无干扰地热供热技术非常感兴趣,也有洽谈合作意向。例如乌克兰地理位置偏北,供暖季节较长,了解到这项技术之后,乌克兰方面代表主动找到大家,希翼无干扰地热供热技术可以帮助他们缓解乌克兰冬季天然气供应问题。




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