地下“绿色空调” 温暖千家万户

本文转自：科技日报

低碳环保、费用较低

地下“绿色空调” 温暖千家万户

中国石化集团新星石油有限责任公司雄安地热站员工对地热装置进行维护保养。

◎本报记者 都 芃

正值“三九”寒天，在我国北方地区，热烘烘的暖气是广大居民温暖过冬的重要保障。除了传统的燃煤、燃气供暖，地热供暖作为一种新兴供暖方式逐渐走入大众视野。

不久前，在供暖季启动时，北京市首个中深层地热供暖示范项目正式投运。该项目建成后每年可以减少排放二氧化碳7650吨，为下一步推广中深层地热供暖积累经验。

虽然听起来新鲜，但地热供暖实际上已经有较长的发展历史。因具有突出的环保优势，地热供暖被称为地下“绿色空调”。近年来随着开发建设规模不断扩大，“绿色空调”走进了越来越多的家庭。

那么，地热供暖的原理是什么？它会给人们的冬日生活带来哪些改变？带着这些问题，科技日报记者采访了相关专家。

地热能是可被循环利用的清洁能源

地热能是地球内部以热的形式储藏的能量，主要来源于地球的熔融岩浆和内部放射性物质衰变。因为地球内部一直在释放热量，所以地热能取之不尽用之不竭，是可被循环利用的清洁能源，被列为五大非碳基能源之一。

“地热资源种类繁多。”香港中文大学（深圳）城市地下空间及能源研究院、地热能科学技术（大理）研究院院长张大伟向科技日报记者介绍，按照地质构造特征、热流体传输方式等，我国地热资源大致可以分为浅层地热资源、水热型地热资源等。分布区域最浅的地热资源仅位于地表下数米，最深的则处在地下数千米。

在开发利用上，对于浅层地热资源，通常以直接利用为主。例如，地源热泵、地热温泉等都是直接利用地热能的方式。

对于水热型地热资源，核心利用方法是“取热不耗水”，即从开采井中将蕴含热量的地热水抽取出来，利用换热器吸收水中的热量，随后再将失去热量的冷水通过回灌井重新注回取水层。经过一段时间，地下热源会将冷水重新加热，后续还可以再次利用。在此过程中，地下热源就像一台锅炉。人们利用这台锅炉可实现地下水的循环加热。采用这种地热资源开采方式，相关工作人员必须对抽取的地热水进行100%回灌，以实现“采灌平衡”，保证地热资源的可持续利用。

具体来说，被抽取上来的地热水经旋流除砂器除砂后被注入换热器，温度可以达到68摄氏度。随后，地热水会将自身携带的热量通过板式换热器传递给供暖水。加热后的供暖水通过供暖管道被输送至千家万户。除此之外，换热站工作人员还会根据往年的供热经验和室外温度，实时调节生产井取暖的流量，借此调节供暖温度。

在使用上与燃煤集中供暖没有差别

对于我国多数北方居民，地热供暖还是新鲜事物。不过，在河北雄安新区，地热供暖早已是当地不可或缺的重要供暖方式。雄安新区位于我国三大地热带之一的华北地热带。该地区地热资源丰富，地热供暖起步早、发展迅速。在雄安新区的冬季，看不到高耸的烟囱“吞云吐雾”，地下源源不断的热量被送至千家万户。

2009年，河北省雄县与中国石油化工股份有限公司合作开发当地地热资源。到雄安新区设立前，雄县县内已拥有地热井77口（包括回灌井29口），换热站35座，城区95%以上的建筑实现地热供暖，基本实现了城区地热集中供暖全覆盖。雄安新区设立后，作为雄安三县之一的雄县截至2023年底，建成以地热能为主的清洁供暖换热站超百座，敷设供热管网约550公里，供暖面积超700万平方米。

走进雄安新区某居民区崔女士家中，室内20多摄氏度的温度让人感到舒适暖和。崔女士告诉记者，她在2015年搬到该小区时，开发商便已在房间内铺好了地暖。

在没搬入此小区前，每到冬季取暖季，崔女士需要在屋外储备大量煤炭。燃煤产生的烟尘污染让她印象深刻。

“那时候，天空灰蒙蒙一片，家里阳台有时会落上一层灰。”崔女士说，相比燃煤取暖，地热供暖价格更低。此外，在使用方式和体验上，地热供暖与普通的燃煤集中供暖没有差别，并不需要支付额外的维护费用。她希望有一天在农村的亲人也能告别烧天然气、燃煤等取暖方式，用上地热供暖。

在地热资源同样丰富的陕西省咸阳市，地热供暖方式已较为普遍。咸阳市地热资源开发中心主任、综合管理科科长陈卫卫表示，近年来地热供暖比以往更受重视。地热供暖的经济性优势突出，同时其低碳环保的属性也符合供热行业未来发展趋势。