地下“綠色空調” 溫暖千家萬戶

　　正值“三九”寒天，在我國北方地區，熱烘烘的暖氣是廣大居民溫暖過冬的重要保障。除了傳統的燃煤、燃氣供暖，地熱供暖作為一種新興供暖方式逐漸走入大眾視野。

　　不久前，在供暖季啟動時，北京市首個中深層地熱供暖示范項目正式投運。該項目建成后每年可以減少排放二氧化碳7650噸，為下一步推廣中深層地熱供暖積累經驗。

　　雖然聽起來新鮮，但地熱供暖實際上已經有較長的發展歷史。因具有突出的環保優勢，地熱供暖被稱為地下“綠色空調”。近年來隨著開發建設規模不斷擴大，“綠色空調”走進了越來越多的家庭。

　　那么，地熱供暖的原理是什么?它會給人們的冬日生活帶來哪些改變?帶著這些問題，科技日報記者采訪了相關專家。

　　地熱能是可被循環利用的清潔能源

　　地熱能是地球內部以熱的形式儲藏的能量，主要來源于地球的熔融巖漿和內部放射性物質衰變。因為地球內部一直在釋放熱量，所以地熱能取之不盡用之不竭，是可被循環利用的清潔能源，被列為五大非碳基能源之一。

　　“地熱資源種類繁多。”香港中文大學(深圳)城市地下空間及能源研究院、地熱能科學技術(大理)研究院院長張大偉向科技日報記者介紹，按照地質構造特征、熱流體傳輸方式等，我國地熱資源大致可以分為淺層地熱資源、水熱型地熱資源等。分布區域最淺的地熱資源僅位于地表下數米，最深的則處在地下數千米。

　　在開發利用上，對于淺層地熱資源，通常以直接利用為主。例如，地源熱泵、地熱溫泉等都是直接利用地熱能的方式。

　　對于水熱型地熱資源，核心利用方法是“取熱不耗水”，即從開采井中將蘊含熱量的地熱水抽取出來，利用換熱器吸收水中的熱量，隨后再將失去熱量的冷水通過回灌井重新注回取水層。經過一段時間，地下熱源會將冷水重新加熱，后續還可以再次利用。在此過程中，地下熱源就像一臺鍋爐。人們利用這臺鍋爐可實現地下水的循環加熱。采用這種地熱資源開采方式，相關工作人員必須對抽取的地熱水進行100%回灌，以實現“采灌平衡”，保證地熱資源的可持續利用。

　　具體來說，被抽取上來的地熱水經旋流除砂器除砂后被注入換熱器，溫度可以達到68攝氏度。隨后，地熱水會將自身攜帶的熱量通過板式換熱器傳遞給供暖水。加熱后的供暖水通過供暖管道被輸送至千家萬戶。除此之外，換熱站工作人員還會根據往年的供熱經驗和室外溫度，實時調節生產井取暖的流量，借此調節供暖溫度。

　　在使用上與燃煤集中供暖沒有差別

　　對于我國多數北方居民，地熱供暖還是新鮮事物。不過，在河北雄安新區，地熱供暖早已是當地不可或缺的重要供暖方式。雄安新區位于我國三大地熱帶之一的華北地熱帶。該地區地熱資源豐富，地熱供暖起步早、發展迅速。在雄安新區的冬季，看不到高聳的煙囪“吞云吐霧”，地下源源不斷的熱量被送至千家萬戶。

　　2009年，河北省雄縣與中國石油化工股份有限公司合作開發當地地熱資源。到雄安新區設立前，雄縣縣內已擁有地熱井77口(包括回灌井29口)，換熱站35座，城區95%以上的建筑實現地熱供暖，基本實現了城區地熱集中供暖全覆蓋。雄安新區設立后，作為雄安三縣之一的雄縣截至2023年底，建成以地熱能為主的清潔供暖換熱站超百座，敷設供熱管網約550公里，供暖面積超700萬平方米。

　　走進雄安新區某居民區崔女士家中，室內20多攝氏度的溫度讓人感到舒適暖和。崔女士告訴記者，她在2015年搬到該小區時，開發商便已在房間內鋪好了地暖。

　　在沒搬入此小區前，每到冬季取暖季，崔女士需要在屋外儲備大量煤炭。燃煤產生的煙塵污染讓她印象深刻。

　　“那時候，天空灰蒙蒙一片，家里陽臺有時會落上一層灰。”崔女士說，相比燃煤取暖，地熱供暖價格更低。此外，在使用方式和體驗上，地熱供暖與普通的燃煤集中供暖沒有差別，并不需要支付額外的維護費用。她希望有一天在農村的親人也能告別燒天然氣、燃煤等取暖方式，用上地熱供暖。

　　在地熱資源同樣豐富的陜西省咸陽市，地熱供暖方式已較為普遍。咸陽市地熱資源開發中心主任、綜合管理科科長陳衛衛表示，近年來地熱供暖比以往更受重視。地熱供暖的經濟性優勢突出，同時其低碳環保的屬性也符合供熱行業未來發展趨勢。

　　來源：科技日報 記者 都 芃