2019-09-23 08:15:08 中国科学报 　 作者： 程唯珈  

雄县地热换热站员工正在巡检。

入秋以来，雾霾又开始在京津冀泛滥，同时也在东北、中南部和中部部分省市弥漫。如何才能走出“十面霾伏”的困局，是无数环境和能源学者近年来思考的问题。

“就北京而言，住宅能耗占总能耗的1/3，住宅能耗对PM2.5的贡献是1/5。解决雾霾问题的根本之道是调整能源结构，提高可再生能源在一次能源中的比重。”近日，在清华大学召开的“京津冀地热资源可持续开发与低碳城市建设”决策咨询沙龙上，北京市地质矿产勘查开发局副局长卫万顺表示，地热能的开发利用将在加快调整能源结构、强化雾霾治理、积极应对气候变化挑战的大格局中起到重要作用。

北京地热两能潜力可观

地热资源是一种可再生的清洁能源，储量大、分布广，具有清洁环保、用途广泛、稳定性好、可循环利用等特点，与风能、太阳能等相比，不受季节、气候、昼夜变化等外界因素干扰，是一种现实且具有竞争力的新能源。

其中，浅层地温能和中深层水热型地热(简称“地热两能”)是典型高效的可再生能源，按地热水的温度可分为低、中、高三类。北京以中、低温地热资源为主，用于供暖、洗浴、医疗等。

“在北京，地热两能的潜力非常可观。”卫万顺介绍，浅层地温能资源潜力可实现供暖面积约7.2亿平方米，但目前开发利用仅有4000万平方米;中深层地热资源潜力可实现供暖面积约3亿平方米，但目前开发利用仅为200万平方米。

卫万顺表示，近年来，在北京市地质矿产勘查开发局和中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心的主持下，北京市初步形成了资源评价、技术研究、产品开发、工程施工等各个环节配套完整的技术工作体系，在多个方面取得了创新与突破。

“目前我们已完成了一批有重要影响的地热资源调查评价与研究项目，地温能项目总数31个，经费总额上亿元。”他说。

在政策方面，卫万顺带领科研人员首次将地热、浅层地温能、再生水热能三能规划统一结合，参与起草《北京市浅层地温能、地热以及再生水热能综合利用规划研究》，为北京市地热能开发利用规划编制提供技术支撑。同时，他还参与起草了2019年由北京市发展改革委等8部门联合制定的《关于进一步加快热泵系统应用 推动清洁供暖的实施意见》。

一系列科学高效的政策落地有声。以北京奥运村再生水源热泵项目为例，科研人员采用附近清河污水处理厂的再生水作为空调系统的冷热源，为41万平方米建筑供暖、制冷。该项目从再生水热泵冷热源中获取789万千瓦时的能量，节约标煤3600吨，每平方米全年能耗是现行节能建筑能耗量的三分之一，这也是国内首例大型再生水热泵系统工程。

据了解，地热“两能”已经在北京城市副中心、大兴国际机场、延庆冬奥会等重大工程中得到示范应用。以副中心为例，行政办公区使用浅层地热能，经过去年冬天和今年夏天的运行，效果很好。在大兴国际机场、延庆冬奥会赛区，浅层地热能、深层地热都有应用。

津冀地区的低碳之战

要论地热的“家底”，雄安不容小觑。这片规划范围涉及河北省雄县、容城、安新3县及周边部分地区的新区，堪称我国中东部地热资源最丰富、开发利用条件最好的区域之一。

中国地质调查局地热资源调查研究中心副主任王贵玲表示，雄安新区的地热资源具有埋藏浅、温度高、水质好、易回灌等特点。自南西向北东，地下水源热泵适宜性逐渐变好，雄安新区的核心区均为适宜区和较适宜区;土壤源热泵仅在北部部分区域出现较适宜区，核心区大部分为适宜区。雄安新区水热型地热资源绝大部分用于供暖。

值得一提的是，从2009年开始，雄县大规模使用地热能集中供暖，如今地热能供暖已覆盖县城95%以上的建筑，堪称一座“无烟城”。

“雄县模式”可否复制为“雄安样板”，如何科学利用地热资源，构建雄安新区清洁供热系统?这是王贵玲正在探索的问题。他建议，在雄安主城区的供热以中深层地热为主，浅层地热、再生水余热、垃圾发电余热为辅，在中心建筑密度高的商业区域实行燃气等清洁能源为补充的“地热+”多能互补方案，可解决雄安新区的供热制冷需求。

而作为地热勘探应用的“老字号”，天津又该如何打赢这场低碳城市的建设之战?

早在上世纪70年代，国家先后在天津王兰庄、山岭子等8个地热田开展了地热资源勘查工作，90年代已大规模应用于供暖、洗浴、养殖等方面。

“天津地热的规模化和规范化发展较好，不过还存在一些市场需求和资源储量之间的矛盾，以及开发利用带来的问题。”天津地热勘查开发设计院高级工程师曾梅香直言。

她指出，目前天津地热基本是回灌式开采，但是回灌率不高。团队对全市地热资源评估后发现，已完成勘察的8个地热田的年开采量约为5000多万立方米，现有地热田的储量已岌岌可危，而且孔隙型回灌、换热技术以及监测等关键技术水平有待提高。

为此，曾梅香从四个方面提出建议：一是探索地热勘查评价新模式，摸清地热家底;二是加强地热资源保护，坚持“取热不取水”;三是对关键性的技术、问题进行创新研究;四是提高管理水平，杜绝无证开采等不良现象。