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地热能如何真正“热”起来

2023-11-28 10:52:06来源:大众日报点击:3552 次

11月22日,室外寒风瑟瑟,济南市商河县国家农业科技园区五六米高的现代化温室内,则温暖如春、百花争艳。“这里一年四季保持适宜花卉生长的温度,一半功劳来自太阳,一半功劳便是地热能。”乡村绿洲(山东)农业科技股份有限公司副总经理纪宣伊说。
温泉与花卉,是商河县的两大名片。我国北方温室种植花卉,必须人工供暖。“空气能和天然气的成本每平方米大概为100元,而使用地热只要35元左右。”纪宣伊说。对于水热型地热资源,其利用技术的核心是“取热不耗水”,整个过程中,地下热源就像一台锅炉,通过不断加热地下水,实现地热能的循环利用。在商河,所有设施农业都是打两口井,在水流循环的过程中做到“取热不取水”,既实现了地热资源保护性开采,又大大降低了种植户的成本,壮大了当地花卉特色产业规模化发展。
商河花卉产业,是我省探索利用地热能的一个缩影。在山东,已探明的地热资源储量相当于413亿吨标准煤,是2022年全国能源消费总量(54.1亿吨标准煤)的7.6倍,地热能可持续开采量居全国前列。
“山东地热能勘查工作起步较早,在全省16市均发现了地热田、打出了地热井,共勘探发现了96个地热田。”省地矿勘查开发局副局长刘祥元说。目前,建设一口取水井和一口回灌井,就能够满足5万到10万平方米的清洁采暖需求,每年可至少节约标准煤880吨,减排二氧化碳2100多吨。
近年来,山东先后在德州、滨州等地开展了10余次回灌试验,成功破解了砂岩热储回灌困难世界级难题,建立了中国北方首个砂岩热储地热采灌均衡、取热不耗水示范工程。同时,在菏泽市郓城县建立岩溶热储新农村社区供暖示范工程,设计施工100对采灌井,供暖总面积达592万平方米;在东营市牛庄镇建立群井联动地热供暖+花卉种植梯级利用示范,打造了地热梯级利用牛庄“无烟小镇”模式,解决了地热供暖规模化应用技术问题……
“与其他可再生能源相比,地热能不受季节、气候、昼夜等自然条件影响,能够提供不间断的电力,稳定性好;运行时间可以达到年均8000小时以上,远高于风电的2000多个小时和光伏的1000多个小时。”地热能科学技术(大理)研究院院长张大伟分析。
然而在现实中,开采等难题仍困扰着地热资源的规模化开发利用。
业内人士告诉记者,一方面,地质复杂性给地热能开发带来了严峻挑战,由于对地壳、地下水资源等方面的研究了解还十分有限,地热井定位、钻探、成井存在诸多技术难点;另一方面,粗放开采地热能不但会造成资源浪费,还会带来地下水位下降、水资源污染等情况,所产生的负面影响进一步制约地热能的大范围开发。
“双碳”背景下,优化能源结构、促进清洁能源发展是壮大低碳经济至关重要的一环。近日,山东出台《关于加快推进地热能开发利用的指导意见》,提出着力深化勘查评价、创新开发模式、完善制度体系,全面提升地热能开发规模和利用水平。
“目前,正加快完成新一轮地下水超采区划定工作,尽快划定全省地下水禁止开采区和限制开采区,并在各市依法划定需要取水的中深层地热能开发利用项目的禁止和限制取水范围。”省水利厅总规划师周黎明说,下一步,山东将在明确地热能适宜开发区域上下功夫,最大限度减少对水资源的破坏。
让地热能真正“热”起来,多方仍在共同探索。