乾熱巖地熱能的山西初探

2020-11-28 網易新聞

乾熱巖地熱能是一種清潔可再生能源,能夠穩定、可靠且安全提供能源供應。作為資源型省份,山西地熱資源豐富,開發潛力巨大——

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早在1970年,當時的地質部部長李四光就曾高瞻遠矚地提出:「地下是一個大熱庫,是人類開闢自然能源的一個新來源,就像人類發現煤炭、石油可以燃燒一樣。」
與傳統化石能源相比,乾熱巖地熱能是一種清潔可再生能源,能夠穩定、可靠且安全提供能源供應。資源型省份山西,地熱資源豐富,開發潛力巨大。
乾熱巖究竟是一種什麼樣的地熱資源?與常規能源和其他類型地熱資源相比,它有什麼獨特之處?其在山西的應用如何,環保經濟帳是怎樣算的?商業化運作之後,進入尋常百姓家有著怎樣的效果?記者走進山西泰傑地能幹熱巖有限公司一探究竟。

清潔環保 綠色低碳

身邊最具潛力的地熱能


立春過後,瑟瑟北風仍盤踞龍城,室外氣溫低至零下10。記者為採訪我省乾熱巖項目,來到位於省城萬柏林區的匯豪華彩國際大廈,山西鼎晨房地產集團公司董事長的辦公室內。
一進門,被戶外嚴寒凍僵的記者,立刻讓暖暖的室溫包裹,身體舒展開來。室內看不到空調、壁掛暖氣等傳統採暖設備,但綠蘿、劍蘭等植物卻長勢旺盛,金魚悠閒地遊來遊去,溫度計定格在24
。「很暖和吧,這就是用乾熱巖供暖的效果,這棟16層的大廈取暖全靠它,既環保又經濟!」米光明為記者端上一杯熱茶後,娓娓道來他與環保產品乾熱巖的故事。
據了解,乾熱巖這種供暖、製冷發電的新能源,是一種不為大眾所熟知能源,國際上早有應用。實際上,這種能源離我們很近,甚至無處不在,它就是地下深處的高溫巖石。可以說,站在地球的每一個角落,腳下幾千米深處的巖石,都是熱源。
「乾熱巖是指一種沒有水或蒸汽的熱巖體,主要是各種變質巖或結晶巖類巖體。它可以代替煤炭和天然氣採暖,綠色清潔。這種新興地熱資源溫度在200攝氏度以上,在所有的地熱資源當中,最具潛力的要屬乾熱巖型地熱。」米光明稱乾熱巖的環保價值十分明顯,「乾熱巖供熱屬於分布式能源,不需要建設熱源廠和開挖、鋪設大量的熱力管網,場地選擇靈活。」

太原試點 全省首家

山西泰傑的成功實踐


滴水成冰的氣溫下,在距離匯豪華彩國際大廈百餘米外的乾熱巖井口記者看到,外表如普通井蓋一般,打開是直徑約20釐米的內有導熱介質的金屬管道,這根管道直通向地下2900米深處的乾熱巖地帶。通過熱載體和介質傳熱將地下深層熱能導出,並通過專用的熱換設備系統向地面建築供熱。
2017年供暖季伊始,作為山西首個乾熱巖供暖項目,山西泰傑地能幹熱巖有限公司承擔著匯豪華彩國際近4萬平方米的建築供熱。山西泰傑地能幹熱巖有限公司技術負責人李斌向記者介紹:乾熱巖供暖就是利用地層每下降100米溫度大約提高3的規律,在建築物建設紅線內,利用鑽機向地下2000米至4000米高溫巖層鑽孔,在直徑大約200mm鑽孔中,安裝一種密閉的管道式金屬管。乾熱巖供熱項目已為萬柏林區長興街的匯豪商貿城、匯豪教育基地等,通過熱載體和介質傳熱將地下深層熱能導出,並通過專用的熱轉換設備系統向地面建築供熱。
為了讓記者更直觀理解其原理,米光明在辦公室做了一個小實驗:把一根30釐米長的冰冷導熱介質放入一杯溫熱的水中,手立刻握住導熱介質另一端,居然和水溫一樣的溫度,時間不到一秒!導熱之快速與熱量傳輸無損耗,令人震驚。
米光明和他的科研團隊可屬山西乾熱巖項目最早吃螃蟹的人。2010年起,他們就開始通過國內外大量考察、學習、研究、試驗,研發了這種具有九項技術智慧財產權專利的新型清潔能源——乾熱巖供暖、製冷發電技術,2017年成立了山西第一家乾熱巖運營公司「山西泰傑地能幹熱巖有限公司」。此項技術在國內也在前端,它不僅可以供暖,還可以製冷、發電,而且綠色環保無汙染,不取地下一滴水。截至目前,該公司共持有技術專利9個,在太原市試點供熱區域2個,前景廣闊。

治汙減霾 成本降低

乾熱巖的環保經濟帳


「按照4萬平方米的供熱面積計算,使用乾熱巖供暖,一個採暖季(5個月)可代替標準煤590噸,比傳統供熱模式減少排放二氧化碳約1470噸,減少排放二氧化硫約38噸,對有效改善區域內居民的居住條件,實現低碳環保、節能減排、治汙減霾具有重要意義。」米光明給記者算了一筆環保帳。值得一提的是,乾熱巖供熱的運行成本僅為傳統供熱的一半。也就是說,以往的供暖費用是每平方米3.6元,乾熱巖的供暖費用是每平方米2元左右,供暖溫度可達23以上,超出市政標準5以上。
山西泰傑地能幹熱巖有限公司技術負責人介紹:「乾熱巖與可燃冰等新興資源一樣,具有資源豐富、低碳排放環保等方面優勢,我們國內和省內研究利用乾熱巖起步較晚,乾熱巖的有效開發利用,不僅要解決諸多成本方面的問題和攻克技術上的多道難關,還需要社會各方共同努力。」
在山西,米光明的乾熱巖項目只是開始,實現我省乾熱巖大規模開發仍然有很長的路要走。業內專家建議,首先,希望政府對乾熱巖開發利用給予更大力度支持,出臺政策,吸引社會力量參與到乾熱巖資源評價,進一步明確乾熱巖資源分布與賦存條件,圈定更經濟的優先開發區,並建立乾熱巖專門實驗室,為乾熱巖深化基礎研究提供平臺。

其次,社會力量尤其石油企業應積極參與乾熱巖的開發利用。通過不斷提升勘探開發技術水平,推動乾熱巖的開發利用。如加強基礎理論研究,加強關鍵技術研究。此外,通過參股等方式與發電企業合作開發利用乾熱巖是石油企業參與乾熱巖開發的重要方式,這樣可以充分發揮雙方在各自領域的優勢。

本報記者 杜鵑

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