日期:[2023年02月22日]
-- 智慧生活报 --
版次:[A8]
地热供暖，让冬季的蓝天不再遥远
每逢供暖季，我省的空气就会经受一番二氧化碳、二氧化硫、粉尘等燃煤排放物的“洗礼”。大家都在期待，供暖季时，我们头顶的蓝天依然透亮、明洁。作为清洁能源的一种，近年来，我国地热能开发利用规模持续扩大，北京大兴国际机场、雄安新区等一批重大工程纷纷使用地热能供暖，地热能利用总量连续多年稳居世界第一。我省的地热能供暖工作也在逐步推进。2月11日，太原市武宿机场附近的一个施工现场，井架耸立，直入蓝天。山西省水勘院的精兵强将，正在将处于地下2000多米以下的地热资源引上来，帮助我们实现供暖季蓝天梦。那么，地热供暖到底是什么？能为“双碳”目标的实现作多大贡献？
1 地热形成自循环，释热不污染环境
1月30日，太原市武宿机场附近的施工现场，6米多高的钻井平台上，多名工人正在下泵管；30多米高处，一名井架工正在将钻杆推到卡钳里……“井深2213米，我们已经进行了抽水试验，掌握了含水层的地质构造、岩层结构、裂隙发育情况、地下水的蕴含和补给以及水质、水温、水量等情况。”山西省水勘院所属淼创地热公司（以下简称“淼创公司”）总经理寇双平介绍，经过抽水试验得知，该钻孔井口温度为55℃，井底温度达到63.1℃。基本达到预计目标，可以满足地热能供暖的要求。
走进项目部办公室，一张项目勘探孔预想柱状图映入眼帘。淼创公司地勘人将通过钻探施工来探查区域内地热水资源赋存情况，验证地质资料与设计预想，即通过钻井、测井、抽水试验，查清楚这一带的地下岩层结构、岩石裂隙发育情况、地下水补给等情况。如果这里的岩石裂隙发育情况良好，地层水资源又比较丰富，那么地热水就会源源不断地补给，地热能就可以持续输出，确保供暖稳定持久。
不远处，另一眼井正在钻进。“这两眼井均为参数井，施工完成后，一个抽水，一个回灌，可形成地热水、地源热泵、地上换热系统自循环。地热水被抽出，提取完热量后，再被回灌至地底加热。同时利用提取的热量加热供暖系统循环水，实现向建筑物供热的目的。”淼创公司技术负责人李雪峰称，这样有效避免了水资源的浪费，也可以防止地下水中的重金属盐等对环境造成的污染。
只要具备钻井条件，就能轻易找到地热能吗？“那不一定。新中国成立以来，我们地勘人在全国各地不断进行地热勘查，通过大量的勘查实验和研究，对地热能赋存条件、地层分布有了丰富的实践经验并逐步形成了较为完整的理论体系。2020年，我们在太原理工大学实施的地热勘查项目，就是在理工大原位改性采矿教育部重点实验室赵阳升院士团队致密地层裂缝型热储地热能的理论指导下进行的科学钻探，目前钻孔深度2200多米，井下温度达到70.7℃。”李雪峰说。
从不到1000米的供水井到1000米至2000米的中深层地热井，再到现在的4000米深层地热井，山西水勘院的设备逐步升级，工艺不断优化，钻探技术有了质的提升。“20年前，我们露天施工，摸着操纵杆，全凭感觉下钻。现在，在暖和的空调房里，看着屏幕精准地操作，所有的工作状态都在电脑屏上显示。”寇双平说。
2 地热能是全球石油、天然气和煤炭所蕴藏能量的数十倍
地热是什么？李雪峰说，地热能是指地球内部所蕴藏的热能，它来源于地球的熔融岩浆和放射性元素衰变时发出的热量，与太阳能、风能、生物质能、海洋能等统称为可再生能源。
地热所蕴含的能量极其可观，相当于全球石油、天然气和煤炭所蕴藏能量的数十倍，已成为国际社会公认的高效低碳的清洁能源。地热能不受季节、气候等因素的影响，具有稳定、连续、利用效率高等优势，且开发利用过程几乎不产生二氧化碳等污染物。
地热能的开发利用具有供能持续稳定、高效循环利用等特点，对改善大气环境质量、能源结构转型具有重要意义。2021 年9 月，我国出台了《关于促进地热能开发利用的若干意见》，明确了地热产业的发展思路：“深化地热资源勘查工作，积极推进浅层地热能利用，鼓励地方建设地热能高质量发展示范区，稳妥推进中深层地热供暖及地热发电示范项目建设”，并提出具体发展目标：“到2025 年，各地地热能供暖（制冷）面积比2020 年增加50%，全国地热能发电装机容量比2020 年翻一番；到2035 年，地热能供暖（制冷）面积及地热能发电装机容量力争比2025 年翻一番。”
地热能分为干热型地热和水热型地热，我省更多的是水热型地热。因此，目前我省可利用的地热资源就有：天然出露的温泉、通过热泵技术开采利用的浅层地热能、通过人工钻井直接开采利用的地热流体以及干热岩体中的地热资源。“地热资源的开发利用主要是利用其热能，地下岩层结构、地底温度、水量、补给以及埋藏深度、开采难度等因素，都对其开发利用价值有重要影响。”寇双平说，根据地热资源的温度不同，地热能的开发利用方式也不相同。如，对于分布广泛的中低温地热能，最直接的是利用其进行供热。
2017年，山西水勘院为我省忻州市定襄县一小区的10栋楼8万余平方米居民住宅的供暖设备注入了地热能。将天然蕴藏在地下的地热能量传递至千家万户，造福了人民群众。
3 地热供暖，清洁、暖和、成本低
相关资料显示，我省地热资源总热量相当于603.588亿吨标准煤，可开采总热量折合标准煤为93.5亿吨。按开采系数法计算，在考虑回灌条件下，每年可开采地热资源总热量相当于1.35亿吨标准煤，每年可减排二氧化碳3.22亿吨。“从社会贡献方面讲，地热能可以为我省的‘双碳’工作助一臂之力。从老百姓方面来讲，家里热了，费用比自己烧煤也便宜了。”寇双平笑称。“地热项目的实施具有科研意义和引领意义，将为加快全省深层地热资源大规模开发、推动能源革命综合改革试点向纵深推进，乃至为推动全国增强型地热供暖科技进步起到示范效应。”寇双平说，“打好井，探寻地热新宝藏，是我们地勘人的光荣与使命。” 记者 乔静涛
1 地热形成自循环，释热不污染环境
1月30日，太原市武宿机场附近的施工现场，6米多高的钻井平台上，多名工人正在下泵管；30多米高处，一名井架工正在将钻杆推到卡钳里……“井深2213米，我们已经进行了抽水试验，掌握了含水层的地质构造、岩层结构、裂隙发育情况、地下水的蕴含和补给以及水质、水温、水量等情况。”山西省水勘院所属淼创地热公司（以下简称“淼创公司”）总经理寇双平介绍，经过抽水试验得知，该钻孔井口温度为55℃，井底温度达到63.1℃。基本达到预计目标，可以满足地热能供暖的要求。
走进项目部办公室，一张项目勘探孔预想柱状图映入眼帘。淼创公司地勘人将通过钻探施工来探查区域内地热水资源赋存情况，验证地质资料与设计预想，即通过钻井、测井、抽水试验，查清楚这一带的地下岩层结构、岩石裂隙发育情况、地下水补给等情况。如果这里的岩石裂隙发育情况良好，地层水资源又比较丰富，那么地热水就会源源不断地补给，地热能就可以持续输出，确保供暖稳定持久。
不远处，另一眼井正在钻进。“这两眼井均为参数井，施工完成后，一个抽水，一个回灌，可形成地热水、地源热泵、地上换热系统自循环。地热水被抽出，提取完热量后，再被回灌至地底加热。同时利用提取的热量加热供暖系统循环水，实现向建筑物供热的目的。”淼创公司技术负责人李雪峰称，这样有效避免了水资源的浪费，也可以防止地下水中的重金属盐等对环境造成的污染。
只要具备钻井条件，就能轻易找到地热能吗？“那不一定。新中国成立以来，我们地勘人在全国各地不断进行地热勘查，通过大量的勘查实验和研究，对地热能赋存条件、地层分布有了丰富的实践经验并逐步形成了较为完整的理论体系。2020年，我们在太原理工大学实施的地热勘查项目，就是在理工大原位改性采矿教育部重点实验室赵阳升院士团队致密地层裂缝型热储地热能的理论指导下进行的科学钻探，目前钻孔深度2200多米，井下温度达到70.7℃。”李雪峰说。
从不到1000米的供水井到1000米至2000米的中深层地热井，再到现在的4000米深层地热井，山西水勘院的设备逐步升级，工艺不断优化，钻探技术有了质的提升。“20年前，我们露天施工，摸着操纵杆，全凭感觉下钻。现在，在暖和的空调房里，看着屏幕精准地操作，所有的工作状态都在电脑屏上显示。”寇双平说。
2 地热能是全球石油、天然气和煤炭所蕴藏能量的数十倍
地热是什么？李雪峰说，地热能是指地球内部所蕴藏的热能，它来源于地球的熔融岩浆和放射性元素衰变时发出的热量，与太阳能、风能、生物质能、海洋能等统称为可再生能源。
地热所蕴含的能量极其可观，相当于全球石油、天然气和煤炭所蕴藏能量的数十倍，已成为国际社会公认的高效低碳的清洁能源。地热能不受季节、气候等因素的影响，具有稳定、连续、利用效率高等优势，且开发利用过程几乎不产生二氧化碳等污染物。
地热能的开发利用具有供能持续稳定、高效循环利用等特点，对改善大气环境质量、能源结构转型具有重要意义。2021 年9 月，我国出台了《关于促进地热能开发利用的若干意见》，明确了地热产业的发展思路：“深化地热资源勘查工作，积极推进浅层地热能利用，鼓励地方建设地热能高质量发展示范区，稳妥推进中深层地热供暖及地热发电示范项目建设”，并提出具体发展目标：“到2025 年，各地地热能供暖（制冷）面积比2020 年增加50%，全国地热能发电装机容量比2020 年翻一番；到2035 年，地热能供暖（制冷）面积及地热能发电装机容量力争比2025 年翻一番。”
地热能分为干热型地热和水热型地热，我省更多的是水热型地热。因此，目前我省可利用的地热资源就有：天然出露的温泉、通过热泵技术开采利用的浅层地热能、通过人工钻井直接开采利用的地热流体以及干热岩体中的地热资源。“地热资源的开发利用主要是利用其热能，地下岩层结构、地底温度、水量、补给以及埋藏深度、开采难度等因素，都对其开发利用价值有重要影响。”寇双平说，根据地热资源的温度不同，地热能的开发利用方式也不相同。如，对于分布广泛的中低温地热能，最直接的是利用其进行供热。
2017年，山西水勘院为我省忻州市定襄县一小区的10栋楼8万余平方米居民住宅的供暖设备注入了地热能。将天然蕴藏在地下的地热能量传递至千家万户，造福了人民群众。
3 地热供暖，清洁、暖和、成本低
相关资料显示，我省地热资源总热量相当于603.588亿吨标准煤，可开采总热量折合标准煤为93.5亿吨。按开采系数法计算，在考虑回灌条件下，每年可开采地热资源总热量相当于1.35亿吨标准煤，每年可减排二氧化碳3.22亿吨。“从社会贡献方面讲，地热能可以为我省的‘双碳’工作助一臂之力。从老百姓方面来讲，家里热了，费用比自己烧煤也便宜了。”寇双平笑称。“地热项目的实施具有科研意义和引领意义，将为加快全省深层地热资源大规模开发、推动能源革命综合改革试点向纵深推进，乃至为推动全国增强型地热供暖科技进步起到示范效应。”寇双平说，“打好井，探寻地热新宝藏，是我们地勘人的光荣与使命。” 记者 乔静涛
