—中深层地热能利用解决陕西城区清洁供暖难

2019-09-05 13:39:37 中国电力新闻网 　 作者： 秦虹  

目前，北方地区进入供暖筹备期，又一年的采暖季向我们走来。“通过两个采暖季的实践，清洁取暖取得显著成效，大气污染物排放持续下降，空气质量达标天数逐年增长，为打赢蓝天保卫战作出应有贡献。下一步，各地还要坚持宜电则电、宜气则气、宜热则热的原则，因地制宜、合理选择路线，重点把居民的清洁取暖需求放在首位，大力推进清洁取暖政策出台。”8月27日，国家能源局相关负责人在陕西西安举办的“2019国际清洁取暖峰会”致辞中指出。

会上，专家学者介绍了清洁取暖的一些成果，其中，陕西西安西咸区地热能取暖成为清洁取暖创新模式的样板。参会专家表示，中深层地热能无干扰清洁供热技术天然规避了抽水型地热能所面临的回灌技术难题。与传统供热相比，供热过程没有氮氧化物和二氧化碳排放，对节能减排、治污减霾具有重要意义，环保价值十分明显。西咸新区应用推广中深层地热能无干扰清洁供热技术，解决了城市区域清洁供暖的难题，搭建了以地下深层、浅层地热能为主导，以太阳能、风能为补充，多能互补、集成优化的绿色能源互联网体系。

因地制宜 加强多种地热取暖技术利用

生态环境部大气环境管理司副司长吴险峰表示：“截至2018年底，京津冀及周边地区完成散煤治理1000万户，其中煤改气580万户左右、煤改电360万户、集中供热地热能替代60万户左右。近千万户实践表明，通过天然气、电、沼气、地热等方式替代散煤，是解决北方地区大型污染行之有效的手段，也是发达国家通行的做法。”

因地制宜发展清洁供暖。近年来地热采暖已经成为清洁采暖重要选项。此次大会上专家也献言献策。

“如何安全高效地开发利用地热资源，科学与技术是重要的手段和基础。根据地方调研部门调查结果，关中盆地的水热资源相当于陕西全省一次能源的近2000倍。除了水热资源以外，还有一种干热岩地热资源，干热岩的深井换热技术采用铜组套管，以内管抽水、外管回水的‘取热不取水’的方式开发地热。但目前面临一些瓶颈，采热效率低。我们也开展了一些模拟计算，包括对井间距、流量、井的布置方式等的影响都进行了模拟。”深圳大学特聘教授、西安交通大学讲座教授黄少鹏表示。

西安交通大学教授王沣浩表示，地热能资源属于清洁取暖的资源，如果把热泵技术和地热能利用结合起来，对传统低品位的地热可以发挥出更大优势。对低品位的地热利用，目前有两种方式，一种是浅层地埋管式换热器，一种是中深层地热能利用技术。

我国地源热泵在上世纪90年代中后期逐渐有一些示范工程，到2015年左右达到发展高峰，取得了显著的节能示范效果。

目前，在地源热泵技术方面，我国的工程规模、应用示范面积、热泵设备制造厂商、技术水平等都达到世界领先水平。

但由于我国管群数量庞大，导致出现了冷堆积和热堆积现象，场地中间管群换热能力大打折扣，很多工程成为失效工程。住建部曾对全国地源热泵应用示范工程进行调研，结果显示，约三分之一可以达到原来设计目标。

无干扰地热供热技术最早在2012年已应用于示范项目，实现了长期稳定可靠运营。同时，整个系统可以保证和建筑寿命同周期。针对中深层无干扰技术标准制定，预计今年陕西省地方标准年底出台，全国行业标准目前正在紧锣密鼓的制定当中。

西安西咸区 打造清洁地热取暖样板

此次大会上，西咸新区党工委副书记、管委会主任康军表示，西咸新区是我国首个以创新城市发展方式为主题的国家级新区，在国内率先大面积推广城市供热新模式，建成供热面积600余万平方米，每个采暖季可替代标准煤9.6万吨，减少二氧化碳排放25.8万吨，为破解北方城市清洁供热难题提供了西咸样板。

陕西西咸新区沣西新城能源发展有限公司总经理刘洪涛表示：“2013年，我们决定引进‘中深层地热能无干扰清洁供热技术’，通过地下密闭的换热器把热量从地下导出来，只利用地下热量，所以对地下水或者地质环境不会产生扰动。我们设立的分布式地热供热系统，每一个换热井可以满足1.5万平方米建筑物的冬季采暖需求。如果不考虑输配系统能耗，近期通过改进工艺，1度电可以从地下交换出7度电所对应的热量。”

今年底，沣西新城用中深层地热能供热面积可达500万平方米，预计2020年可再生能源覆盖供热面积达1000万平方米。每100万平方米可以减少二氧化碳排放4.3万吨，减少二氧化硫排放136吨。

此外，据刘洪涛介绍，该公司探索了综合能源供应模式，建设了西咸区内首座综合能源供应站。在绿化带建设地下综合能源站，地面建筑作为参观走廊，综合利用太阳能光伏、中深层地热能等，同时结合大数据和云计算产业基础，搭建一个智慧能源的综合管控平台，打造智能的系统，为周边69万平方米商业写字楼、办公酒店，综合提供供冷供热和生活热水。

2018年，该公司获批国家能源局第三批综合增量试点示范，计划在16平方千米范围内自主建设110千伏变电站，以及110千伏以下电压等级的配网和系统，希望把更多可再生能源，包括来自甘肃、青海的电量通过配售电交易纳入这张网，通过这张网把太阳能、风能、深层地热能等有效结合在一起，使我们能够用更多可再生能源向用户提供更多可靠、满意的综合能源服务。

未来，西咸新区将以国家第三批增量配电业务改革试点为契机，实现能源供给侧和需求侧的互联和物联，打造面向未来的绿色智慧城市。