中深層無(wú)干擾地熱供熱技術(shù)——地熱能供暖可以這么簡(jiǎn)單

  位于陜西西咸新區同文路與同德路交叉口的同德佳苑是一個(gè)新建住宅小區，小區環(huán)境優(yōu)美，板樓、高層錯落有致。記者在小區一戶(hù)居民家中看到溫度計指向24攝氏度，而當時(shí)室外氣溫已至零下。與任何一個(gè)北方居民住宅一樣，屋內的溫暖如春和室外的嚴寒形成鮮明對比，但不同的是，這個(gè)小區的供暖來(lái)自一種新型的清潔供暖方式——中深層無(wú)干擾地熱供熱技術(shù)。

  中深層無(wú)干擾地熱供熱技術(shù)俗稱(chēng)“干熱巖供暖”。近日，記者在陜西省采訪(fǎng)時(shí)了解到，陜西西咸新區和西安市的部分地區已開(kāi)始推廣干熱巖供暖。干熱巖屬于地熱供暖，但它不抽取地下熱水，也不使用地下水，清潔環(huán)保、穩定可靠，在經(jīng)濟和環(huán)保方面優(yōu)勢明顯。

  干熱巖引領(lǐng)西咸供暖

  2018年11月1日，陜西西咸新區開(kāi)發(fā)建設管理委員會(huì )在其官網(wǎng)上發(fā)布了關(guān)于印發(fā) 《西咸新區鐵腕治霾打贏(yíng)藍天保衛戰三年行動(dòng)實(shí)施方案（2018~2020年）（修訂版）》的通知?！?a href="http://keyinmall.com/t/方案.html" >方案》要求，加快調整能源結構，構建清潔高效能源體系，“干熱巖”“中深層無(wú)干擾地熱供暖技術(shù)”被明確寫(xiě)入。

  西咸新區是中國第7個(gè)國家級新區，位于陜西西安市和咸陽(yáng)市建成區之間，也是經(jīng)國務(wù)院批準設立的首個(gè)以創(chuàng )新城市發(fā)展方式為主題的國家級新區?！?a href="http://keyinmall.com/t/方案.html" >方案》在“深入推進(jìn)散煤治理”部分中提出，整村推進(jìn)農村居民、農業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)活動(dòng)燃煤（薪）的清潔能源替代，采取以電代煤、以氣代煤，以及干熱巖、地熱能和太陽(yáng)能等清潔能源替代。在“大力發(fā)展清潔供熱”部分中提出，新區新增供暖全部使用天然氣、電、可再生能源供暖（包括地熱、太陽(yáng)能、工業(yè)余熱等），優(yōu)先采用中深層無(wú)干擾地熱供暖技術(shù)。

  國網(wǎng)陜西省電力公司營(yíng)銷(xiāo)部巨健告訴記者，“中深層無(wú)干擾地熱供暖技術(shù)”就是干熱巖供暖的技術(shù)名稱(chēng)，是指通過(guò)鉆機向地下2000米至4000米深度高溫巖層鉆孔，通過(guò)相關(guān)設備將地下深層熱能導出，并通過(guò)專(zhuān)用設備系統向地面供熱的新技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)包括：安全可靠，突破用地制約，無(wú)廢氣、廢液、廢渣等污染物排放。

  早在2014年7月，西安市發(fā)展改革委就召開(kāi)了一次關(guān)于干熱巖的專(zhuān)家論證會(huì )，與會(huì )代表一致認為，西安處于關(guān)中豐富的地熱資源區域，干熱巖清潔供熱技術(shù)改變了以往地源熱泵抽取地熱水的弊端，解決了地熱水無(wú)法回灌和二次污染問(wèn)題，不僅可緩解采暖季能源供給的緊張局面，而且對治污減霾具有積極意義，值得推廣應用。

  2015年，同德佳苑新區率先成為西咸新區干熱巖清潔供熱實(shí)驗區域，并創(chuàng )新實(shí)現了全國首個(gè)中深層地熱能無(wú)干擾清潔供熱PPP項目，其供熱面積5.6萬(wàn)平方米。目前，小區已有1040戶(hù)居民都享受到了干熱巖所帶來(lái)的溫暖。隨著(zhù)試點(diǎn)成功，干熱巖供暖模式逐漸成為西咸新區破解城市清潔供熱難題、促進(jìn)大西安綠色發(fā)展的切口。

  按照《方案》，西咸新區2018年推廣中深層無(wú)干擾地熱供暖技術(shù)項目44個(gè)，涉及面積656萬(wàn)平方米；到2020年，力爭新區中深層無(wú)干擾地熱供熱面積累計達到1000萬(wàn)平方米以上，在西北地區形成一批可復制可推廣的“西咸經(jīng)驗”。

  目前西安市加上西咸新區是陜西省主要的干熱巖供暖項目區域。統計數據顯示，西安市和西咸新區已建成干熱巖供暖項目25個(gè)，供暖面積約400萬(wàn)平方米，在西咸新區政府的大力倡導下，西咸新區項目進(jìn)展迅速，另有正在建設項目約500萬(wàn)平方米。

  清潔便捷易推廣

  在深達幾千米的地球內部鉆井取熱，項目實(shí)施起來(lái)是否非常困難呢？記者調查中發(fā)現，干熱巖供暖項目建設并沒(méi)有想象的困難。

  在一份《西安地區干熱巖供暖技術(shù)》項目名單中，記者看到，已建成投運的干熱巖供暖項目有普通住宅，也有省委大院、灃西新城第一小學(xué)、消防特勤站這樣的特殊用戶(hù)，供暖面積從8000平方米到65萬(wàn)平方米不等。其中，已建成最大的項目為紫禁長(cháng)安項目，最早建成的項目是2013年投運的。

  “一個(gè)項目的建設周期通常只有3個(gè)月，非常易于推廣。對于只需要解決供暖的用戶(hù)，根據項目的大小及負荷，在項目用地紅線(xiàn)內安裝若干地下換熱器和干熱巖換熱機組，通常一個(gè)10萬(wàn)平方米的住宅小區，只需要安裝4~6個(gè)直徑200毫米、深2000~3000米的地下換熱器，干熱巖的設備安放的機房約150平方米，即可滿(mǎn)足采暖供熱?！?a href="http://keyinmall.com/t/地熱.html" >地熱專(zhuān)家告訴記者。

  在目前已建成的最大的干熱巖供暖小區——紫禁長(cháng)安小區，記者向物業(yè)管理人員了解到，小區總戶(hù)數近2000戶(hù)，總供熱面積30.6萬(wàn)平方米。干熱巖供暖設備2016年11月份建成投入使用，投入費用200元/平方米，使用了兩個(gè)供暖期設備整體使用情況挺好，設備用電量330萬(wàn)千瓦時(shí)左右，總體費用190萬(wàn)元，較市政集中供暖標準5.8元/月·平方米，費用降低了一半。

  “這個(gè)小區規劃之初開(kāi)發(fā)商通過(guò)與干熱巖廠(chǎng)家對接，決定采用干熱巖供暖技術(shù)，也是西安市最早使用此技術(shù)的小區，當時(shí)周邊其他小區大多采用熱力公司燃煤集中供暖?！睂?zhuān)家告訴記者。

  記者看到，紫禁長(cháng)安小區分為東區和西區，各有一個(gè)機房，面積均在100平方米左右。楊浩介紹說(shuō)，對于建筑面積1萬(wàn)至10萬(wàn)平方米單個(gè)干熱巖供暖項目，通常的做法是在項目用地紅線(xiàn)內安裝地下“干熱巖”換熱器，在項目地下室設備間安裝換熱機組，通過(guò)“干熱巖”供暖系統的工作將地熱輸送到用戶(hù)。而像紫禁長(cháng)安小區這類(lèi)建筑面積在10萬(wàn)至幾十萬(wàn)平方米、幾百萬(wàn)平方米的項目，通常按15萬(wàn)~20萬(wàn)平方米面積或負荷，分成幾個(gè)獨立系統，幾個(gè)獨立系統由用戶(hù)總的自控中心來(lái)控制管理運行。

  除了機房，紫禁長(cháng)安小區干熱巖供暖系統還有20多個(gè)打入地下2500米的中深換熱孔?！斑@些換熱孔是用石油鉆機打的，在鉆孔中安裝一種密閉的耐腐蝕、耐高溫、耐高壓金屬換熱器，通過(guò)熱泵機組將地下熱能導出。最后，通過(guò)機房的專(zhuān)用設備向地面建筑物供熱。每個(gè)換熱孔的直徑只有200毫米，可以打在路邊、綠化帶的任何位置，對建筑地基無(wú)任何影響，地下無(wú)運動(dòng)部件。換熱孔地面蓋上井蓋，不占地、不影響美觀(guān)?！睏詈普f(shuō)。

  此外，干熱巖系統不需要龐大的地下集中輸送管網(wǎng)，不用專(zhuān)門(mén)建造大的中心熱冷工廠(chǎng)?？筛鶕^域的發(fā)展情況、使用需求，就近安裝干熱巖供熱系統，營(yíng)造健康的生活的環(huán)境?！暗叵?000多米的地方是恒溫區域，許多省份都具有這種資源，所以干熱源供熱技術(shù)在其他省區也具有良好的推廣潛力?！本藿≌f(shuō)。

  電力提供能源支撐

  巨健告訴記者，雖然干熱巖是一種節能的采暖方式，但是電力是其必不可少的能源支撐，所有項目總用電量加起來(lái)也相當可觀(guān)。據陜西電力統計，已建成的全省已運行的25個(gè)項目，每年用電量約達到5700萬(wàn)千瓦時(shí)。按照理論測算，1平方米干熱巖供暖年用電量22.7千瓦時(shí)，已建成和在建的合計約900萬(wàn)平方米項目全部建成后，用電量可達2億千瓦時(shí)。

  因為干熱巖供暖離不開(kāi)電，陜西電力非常重視這種清潔供暖的電力接入工作，針對該項目用電需求提前開(kāi)通電能替代項目報裝“綠色通道”，為其配備專(zhuān)職客戶(hù)經(jīng)理，及時(shí)解決了該項目的電力供應問(wèn)題?！拔覀儼凑諊译娋W(wǎng)公司要求的新模式服務(wù)客戶(hù)，干熱巖供暖項目建機組的時(shí)候基建用電報裝接電非?？旖?。