干热岩——建设绿色宜居家园的低碳能源-新华网
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2023 07/19 14:06:47
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干热岩——建设绿色宜居家园的低碳能源

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  在推动清洁取暖这一重大民生工程、环境工程过程中,各种技术纷纷涌现,涵盖煤改气、煤改电、冷热电三联供、地热能利用等多种供热途径。我国作为地热资源丰富的国家,地热资源供热开发潜力巨大。早在1970年,当时的地质部部长李四光就曾高瞻远瞩地提出:“地下是一个大热库,是人类开辟自然能源的一个新来源,就像人类发现煤炭、石油可以燃烧一样”。而在所有的地热资源中,最具潜力的要属干热岩型地热。

  干热岩也称增强型地热系统,或称工程型地热系统,一般是温度大于200摄氏度,埋深数千米,内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。与传统化石能源相比,干热岩地热能是一种清洁可再生能源;与其他清洁能源相比,干热岩能够实现稳定、可靠且安全的能源供应。

  利用干热岩供热,既环保又经济。干热岩供热是通过地下岩层钻孔采热,例如直接从地下2000米处采集热量,通过水循环专业设备向地面建筑物供热。

  作为一种新型绿色供热技术,干热岩供热优势十分显著。

  第一,整个供热过程不产生“三废”,即废气、废液、废渣等污染物排放。

  第二,干热岩技术属于分布式能源,无需像天然气供暖、地源热泵那样建设热源厂和开挖路面、敷设大量热力管网,既不占地,也不影响美观,同时,其开发过程也不需抽取地下水,不会影响地下水层。

  第三,干热岩是可再生资源,没有氮氧化物和二氧化碳排放,对节能减排、降碳减污具有重要意义。

  干热岩是地下天然的“锅炉房”,采用它供热,实现了“取热”不取水,供暖不冒烟。目前,我国首个干热岩供热PPP项目(政府和社会资本合作项目)在陕西省西安市西咸新区落地,为当地市民带来极大便利。采用干热岩供热技术,可以为居民全年提供生活热水,且供暖温度超出市政标准5℃以上,常年保持在恒温23℃。值得一提的是,供暖过程不会产生污染,居民生活的空气环境也有了保障。

  据计算,与传统燃煤锅炉相比,在一个采暖季,即4个月内,100万平方米的建筑采用干热岩供热可替代标准煤1.6万吨,减少二氧化碳排放4.3万吨、二氧化硫排放136吨,是真正的“绿色零碳能源技术”。

  除此之外,干热岩还是“超级中央空调”。

  利用干热岩制冷,只需在钻孔工作结束后,在已有的热泵上加装冷却塔,这样系统就可在夏天切换成一个“超级中央空调”,用户只需打开室内风机就能够享受到“夏日清凉”,用户还可根据自己的需求通过室内的控制面板灵活调节温度。

  据介绍,干热岩无干扰换热,取热持续稳定、地温恢复快、环境影响小,适宜作为建筑清洁供热热源。同时,与传统浅层地热能热泵技术相比,干热岩供热可以节能30%以上,不仅在环境效益方面优势突出,在经济效益、社会效益方面也极具潜力。因此,在各类公共建筑和居住建筑中推广应用干热岩,对建设绿色宜居家园有重要借鉴作用。

  审核专家:韩鹏飞 中国科学院大气物理研究所碳中和研究中心副研究员

中国科协科普部

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