“你看，用户端供水温度达到了40℃，室温24小时监测数据显示恒温22℃，这两天降温也没受影响。”12月2日，在山东省地矿局第二水文队地热能源站内，高级工程师白通介绍，今年通过管网改造实现了双井串联供热，从地下采集的热量叠加，解决了单井供热能力不足的问题。“原本担心‘取热不取水’模式供热后劲不足，现在问题解决了，新的井下换热技术更成熟，又稳定又高效，保证大家暖和过冬，没问题！”他高兴地说。
“取热不取水”模式的核心突破在于打破了“地热供暖必须依赖地下水”的普遍认知。传统回灌或多或少会有损耗，不仅造成热量与水量损失，还对地下热储结构存在潜在影响。2023年10月6日，山东省政府办公厅《关于加快推进地热能开发利用的指导意见》提出，建设“无干扰井下换热、取热不取水”实验项目。山东省地矿局第二水文队自筹资金开展试验，创新采用“单井闭式循环＋超长重力热管”双系统设计，实现了热量提取与地下水的完全物理隔离。
白通介绍：“通俗来讲，就是给地球装了个‘不取水的吸热管’，管内有专用‘吸热液体’，吸热后将热量传输到地面装置，释放完热量的‘吸热液体’冷却后，流回地下‘吸热管’，继续吸收地热，形成闭环循环，真正实现零取水、零排放、无污染。”
传统回灌或多或少会有些损耗，这不仅造成了热量与水量的损失，还对地下热储结构存在潜在影响。不同于传统“取热不耗水”技术抽取地下水再回灌的模式，这项创新技术通过“单井闭式循环＋超长重力热管”的双系统设计，实现了热量提取与地下水的完全物理隔离。技术团队创新采用梯度换热与热泵提温模式，将自有循环水或液氨注入封闭井道，借助工质相变与重力自循环技术，无需外部泵驱即可完成热量传导，低温工质在井下吸收地层热量后升温返回地面，再经热泵二次提温至40℃以上。全程不抽取、不消耗地下水资源，从根源上规避了污染风险。
“山东全省均有地热资源分布，但水热型热储面积仅约占全省30%，约70%的区域属于‘有热无水’地带，传统地热技术在这里很难有用武之地。”白通介绍，山东的地热资源以中低温（30～80℃）为主，埋藏深度多在300～1500米区间，开发条件十分优越，这为“取热不取水”技术提供了广阔的应用舞台。
该技术不仅适用于广大“有热无水”区域，还能高效改造废弃地热井、枯竭油气井，让沉睡的存量资源重焕生机。“这项技术能让废弃井‘变废为宝’，让无水源地区也能用上清洁的地热能供暖。”白通介绍，经数据测算，若将山东省内现存的600多眼废弃地热井全面改造，供暖面积将增加1000万平方米以上，可释放约7.8亿元的潜在资本。预计该技术在华北地区的中深层地热供暖领域，未来可实现20%以上的普及率，同时还能带动地热装备制造、清洁供暖服务等上下游产业链的发展。目前，针对该技术的专项行业标准正加速制定，这项破解“有热无水”困境的创新技术，正从示范项目走向规模化应用，为山东乃至北方地区优化能源结构、达成“双碳”目标提供坚实支撑。
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