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勘云科技|浅层地热开发贵州进入快车道
举报2021-04-26 09:39:46 来源:贵州日报天眼新闻

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走进贵州省铜仁市碧江新区行政服务中心,任凭外面寒风凛冽,这里却温暖如常。这一暖风并非源于传统的中央空调系统,而是来自于地表下浅层地热能。


2021年是开启全面建设社会主义现代化国家新征程的起步之年,也是“十四五”规划开局之年,围绕城镇集中区、城市功能区、工业园区、农业园区及旅游景区“五区”驱动,贵州将加快推动浅层地热能供暖制冷应用,力争新增地热能供暖制冷面积400万平方米。按照一个规划、一个专班、一个政策、一批项目、一批业主“五个一”要求,贵州浅层地热开发进入快车道。


浅层地热创建绿色建筑


“目前我们已在铜仁市完成了100余万平方米的地热能供暖制冷项目建设,获国家级地热能应用示范奖和省级创新奖,先后吸引省内外20多个地市来考察学习。”北京泰利新能源科技发展有限公司副总经理、铜仁城投泰利新能源投资有限公司总经理叶宏宇高兴的对记者述说着近年来该公司在贵州省推广浅层地热能建筑供暖制冷应用所取得的成绩。2014年7月,该公司与铜仁市政府签署了“铜仁市地热资源规模化开发战略合作协议”,开发浅层地热能资源为城市建筑提供绿色环保的供暖制冷服务,以及开发深层地热温泉资源助力地方旅游度假产业发展,为地方政府提供城市整体能源解决方案,开展区域能源规划与能源站投资建设的服务。


“浅层地热能是指蕴藏在地表以下200米以浅深度范围内的土壤、岩石、地下水中温度低于25℃的热能资源,非常适合开发用于建筑供暖、制冷。”叶宏宇介绍,浅层地热能由于温度品位低,需要结合地源热泵技术开发利用,浅层地热能开发利用系统一般被称为地源热泵中央空调系统。地源热泵中央空调系统与传统中央空调系统(即传统供暖制冷系统)构成、工作原理几乎完全相同,所不同的只是冷源、热源形式。


叶宏宇说,传统中央空调系统的供热热量一般来自于燃气锅炉、电锅炉,制冷产生的热量一般是通过冷却塔或分体电空调室外机释放给空气;而地源热泵系统热量和冷量均来自于温度恒定的浅层地热能。地源热泵系统埋藏于地下的冷热源系统是免维护的,且使用寿命长达30-50年,因此地源热泵系统比传统供暖制冷系统维修更简单,使用寿命更长。


另外,传统燃气锅炉供暖系统在工作时因燃烧会产生废弃物和废烟,浅层地热能应用系统无燃烧、无排烟、不产生任何废弃物,非常清洁环保。


在浅层地热能开发方面,北京泰利新能源科技发展有限公司和铜仁市城投集团合作,累计实施了包括铜仁市碧江新区行政服务中心、铜仁市云数据中心、贵州健康职业学院、铜仁卷烟厂等在内的12个浅层地热能利用项目,总建筑应用面积100余万平米,投资额3亿余元;在深层地热温泉资源开发方面,对铜仁市20余处地热开发点进行了地质调查工作;完成了10余个地热点的前期物探勘查工作;钻成了包括梵净山地热井、茶花泉地热井、锦江宾馆地热井、德江高家湾地热井等在内的5眼地热温泉井,成功率100%,投资额5000余万元;同时创造了全国知名的地热开发“铜仁模式”。


叶宏宇说,“浅层地热能开发铜仁模式”采用多能耦合、多能互补的技术路线,依靠浅层地热能作为基础能源负荷,传统能源作为调峰负荷,在大幅降低系统初期投资的同时,又保证了系统后期运行成本较低的特性;因此,其供暖制冷系统既具有很高的能效比,又具有很高的经济性,其比任何一种单一能源形式的供暖制冷系统整体经济效益都高。


“地源热泵系统的节能率也是很高的,”叶宏宇表示,地源热泵系统供热所需要的热量75%来自于免费的地热能,其所消耗的25%的电能也转换为热能,地源热泵系统与不同形式的传统供暖制冷系统相比,地源热泵系统节能率高达30-50%。


同时,地源热泵系统本身即能供暖、又能制冷,还能提供生活热水,一套系统代替传统供暖系统+制冷系统+生活热水系统,一机多用。最重要的是,传统供暖制冷系统需要独立建设锅炉房,并留出安装冷却塔或空调室外机的位置,地源热泵系统的能量采集装置与释放装置埋藏于地下,节省了很多空间。地源热泵系统属于低压供暖设备,不燃烧,不存在爆炸等风险,因此运行非常简单,不用安排专人值守机房,可实现自动化运行。


“‘十四五’期间,该公司计划重点在贵州省和湖南省推广浅层地热能建筑应用项目,目标推广应用面积为1000万平方米,其中贵州省500万平方米,湖南省500万平方米。”对于贵州浅层地热能的发展,叶宏宇非常看好。


地热资源丰富开发潜力大


浅层地热能从何而来,贵州省的浅层地热能又有怎样的潜力呢?


贵州省能源局新能源处相关负责人介绍,地热能是蕴藏在地球内部的天然热能,是一种绿色低碳、可循环利用的可再生能源,具有储量大、分布广、稳定可靠、安全高效等特点。


据了解,贵州省位处上扬子陆块和江南复合造山带,按境内地热地质背景条件及其赋存形式,分布有浅层地热能(埋深200米以内)、中深层地热能(又称水热型地热能,埋深200米至3000米),可能存在干热岩地热能(埋深3000米至10000米)。


“贵州省地热能资源丰富、储量大、分布广,开发潜力巨大。”该负责人说,根据相关资料估算,贵州省浅层地热能资源量每年相当于2.1亿吨标煤,可供建筑供暖制冷面积229亿平方米;中深层地热能资源量每年相当于7994万吨标煤,可供建筑供暖制冷面积8.84亿平方米。


“贵州省得天独厚的地质条件非常适宜发展浅层地热能资源,解决城市的供暖制冷问题。”该负责人介绍,贵州省行政区内73.6%的面积为碳酸盐岩地层分布区,地层岩性以灰岩、白云岩为主,岩土体导热性好、换热能力强,浅层地热初始平均温度一般为15~18℃,属于地温场高值区。加上贵州省地下水资源丰富,径流速度快,有利于岩土体的导热及换热。“贵州省的地热能资源可再生能力强、质量优,利用效率高。”


数据显示,截至2020年底,贵州省已建成的浅层地热能开发利用项目50余处,主要分布于贵阳、遵义、铜仁、黔东南州,涵盖范围包括医院、住宅、行政办公楼及酒店等,供暖制冷面积约500万平方米,开发利用程度较低。已开发利用温泉(地热井)63处,占现有温泉(地热井)总数(268处)的23.5%,主要用于洗浴理疗及旅游度假,作为能源属性的利用度还比较低。


完善清洁能源结构


加大地热能资源开发利用,推进地热能产业发展,对调整优化能源结构、增加清洁能源供应、保障能源安全及助推生态文明建设等具有重要意义,更是加快推进贵州省能源高质量发展和贯彻落实国家“碳达峰、碳中和”工作目标的重要举措。


该负责人说,地热能资源具有节能环保、无污染、就地取材等特点,其开发利用不排放污染物和温室气体,可显著减少化石燃料消耗和化石燃料开采过程中的生态破坏,对自然环境条件改善和生态环境保护具有显著效果,对贵州省减排降耗有着重要的支撑作用。


数据显示,“十四五”期间,贵州省将新增2000万平方米地热能供暖(制冷)面积,可带动投资100亿元,每年投入20亿元,可节约标煤约54万吨,减少二氧化碳排放量约135万吨,减少二氧化硫排放量约10800吨,减少粉尘排放量约5400吨。


“发展地热能产业还有着良好的经济效益,”该负责人给记者算了一笔账,以贵州省地质科技园地源热泵中央空调项目为例,供暖制冷面积10.53万平方米。根据运行数据分析,每年节能60%以上,年节约运行费用200万元。再如遵义大酒店由会议中心和酒店两部分组成。其中,会议中心地上建筑面积约8万平方米,采用常规中央空调制冷及燃气锅炉系统供暖;酒店部分建筑面积约11万平方米,采用地源热泵中央空调系统制冷供热,运行费较常规中央空调节约50%。


“贵州已经建设了多个试点示范项目,应用效果明显。”该负责人表示,目前,国内地热能理论、勘探技术、热泵技术及勘探开发利用装备发展较为成熟,国产大型地源热泵、高温热泵和多功能热泵系统等热泵技术装备快速发展,可满足地热能开发利用的需要。


地热能供暖制冷应用不仅在系统效果、运行费用、安装形式及机组寿命等方面与常规空调系统相比均有较大优势;与燃气、燃煤锅炉相比不需要运输、储存,可持续稳定供热,保障能源安全。开发利用地热能资源,还有利于带动技术服务、地质勘查、建筑业、环境保护等产业发展,有利于增加社会就业机会,有利于提高节能减排容量。


“五区”驱动助推地热发展


浅层地热能的发展也得到了国家的支持。


国家地热能中心提出“十四五”期间,将解决南方夏热冬冷地区的供暖制冷需要,作为地热能产业发展的重要任务,按照“因地制宜、集约开发、加强监管、注重环保”方式大力开发利用南方夏热冬冷地区浅层地热能。


该负责人说,“十四五”期间,贵州省将围绕“五区”驱动,以政府引导、市场推动,示范引领、逐步推广为原则,计划新增供暖制冷面积2000万平方米,2025年末全省地热能供暖制冷面积达2500万平方米以上。通过试点示范项目实施,充分总结地质勘探、开发模式、建设管理等经验,为开展全省资源评价、开发利用、运行监管及地热能产业链延伸打下坚实基础。


同时,认真抓好《贵州省地热能产业发展“十四五”规划》及各市(州)、贵安新区地热能开发利用实施方案的编制及实施,落实规划及实施方案的有关工作任务,统筹能源供需平衡,做好地热能与其它能源协调发展。


加快贵州省主要城镇区域浅层地热能资源和有条件地区中深层地热能资源勘查评价,支持有技术、有实力的企业积极参与地热能资源勘探,查明贵州省主要城镇区域浅层地热能和有条件地区中深层地热能的地质条件、热储特征、空间分布及资源储量,并对开采技术经济性作出系统评价,为地热能产业发展提供资源支撑。


充分利用地热能优质资源,采用合同能源管理、能源特许经营等市场化推动机制,积极引进优强能源企业,培育本地骨干企业参与我省地热能资源勘探开发利用,推动地热能产业高质量发展。


开展创新驱动战略,支持以企业为主体、产学研联合开展地热能资源勘查开发利用科技攻关,加大地热能资源勘查评价、勘探施工、热储增能、多元梯级综合开发利用等方面的科技创新及科技攻关力度,构建适宜贵州省岩溶地区地热能资源勘查评价、开发利用技术体系。


厘清各部门工作职责,加大协同配合,推动出台支持贵州省地热能产业发展的有关政策措施。建立地热能供暖制冷项目常态化监督检查机制和后评估制度,组织按时上报地热能供暖制冷项目的建设、运行情况,持续监测地热能开发利用对岩土体、地下水等的影响,对地热能供暖制冷项目的安全稳定运行、供暖制冷保障情况进行监督管理,保障地热能的清洁开发和永续利用。


 

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