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干热岩地热能的山西初探

时间:2018年02月12日 06:04 来源:山西新闻网--山西日报

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  图为山西泰杰地能干热岩有限公司干热岩技术人员正在查看设备。 杜鹃摄

    

    干热岩地热能是一种清洁可再生能源,能够稳定、可靠且安全提供能源供应。作为资源型省份,山西地热资源丰富,开发潜力巨大——

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    早在1970年,当时的地质部部长李四光就曾高瞻远瞩地提出:“地下是一个大热库,是人类开辟自然能源的一个新来源,就像人类发现煤炭、石油可以燃烧一样。”
    与传统化石能源相比,干热岩地热能是一种清洁可再生能源,能够稳定、可靠且安全提供能源供应。资源型省份山西,地热资源丰富,开发潜力巨大。
    干热岩究竟是一种什么样的地热资源?与常规能源和其他类型地热资源相比,它有什么独特之处?其在山西的应用如何,环保经济账是怎样算的?商业化运作之后,进入寻常百姓家有着怎样的效果?记者走进山西泰杰地能干热岩有限公司一探究竟。

清洁环保 绿色低碳

身边最具潜力的地热能


    立春过后,瑟瑟北风仍盘踞龙城,室外气温低至零下10。记者为采访我省干热岩项目,来到位于省城万柏林区的汇豪华彩国际大厦,山西鼎晨房地产集团公司董事长的办公室内。
    一进门,被户外严寒冻僵的记者,立刻让暖暖的室温包裹,身体舒展开来。室内看不到空调、壁挂暖气等传统采暖设备,但绿萝、剑兰等植物却长势旺盛,金鱼悠闲地游来游去,温度计定格在24
。“很暖和吧,这就是用干热岩供暖的效果,这栋16层的大厦取暖全靠它,既环保又经济!”米光明为记者端上一杯热茶后,娓娓道来他与环保产品干热岩的故事。
    据了解,干热岩这种供暖、制冷发电的新能源,是一种不为大众所熟知能源,国际上早有应用。实际上,这种能源离我们很近,甚至无处不在,它就是地下深处的高温岩石。可以说,站在地球的每一个角落,脚下几千米深处的岩石,都是热源。
    “干热岩是指一种没有水或蒸汽的热岩体,主要是各种变质岩或结晶岩类岩体。它可以代替煤炭和天然气采暖,绿色清洁。这种新兴地热资源温度在200摄氏度以上,在所有的地热资源当中,最具潜力的要属干热岩型地热。”米光明称干热岩的环保价值十分明显,“干热岩供热属于分布式能源,不需要建设热源厂和开挖、铺设大量的热力管网,场地选择灵活。”

太原试点 全省首家

山西泰杰的成功实践


    滴水成冰的气温下,在距离汇豪华彩国际大厦百余米外的干热岩井口记者看到,外表如普通井盖一般,打开是直径约20厘米的内有导热介质的金属管道,这根管道直通向地下2900米深处的干热岩地带。通过热载体和介质传热将地下深层热能导出,并通过专用的热换设备系统向地面建筑供热。
    2017年供暖季伊始,作为山西首个干热岩供暖项目,山西泰杰地能干热岩有限公司承担着汇豪华彩国际近4万平方米的建筑供热。山西泰杰地能干热岩有限公司技术负责人李斌向记者介绍:干热岩供暖就是利用地层每下降100米温度大约提高3的规律,在建筑物建设红线内,利用钻机向地下2000米至4000米高温岩层钻孔,在直径大约200mm钻孔中,安装一种密闭的管道式金属管。干热岩供热项目已为万柏林区长兴街的汇豪商贸城、汇豪教育基地等,通过热载体和介质传热将地下深层热能导出,并通过专用的热转换设备系统向地面建筑供热。
    为了让记者更直观理解其原理,米光明在办公室做了一个小实验:把一根30厘米长的冰冷导热介质放入一杯温热的水中,手立刻握住导热介质另一端,居然和水温一样的温度,时间不到一秒!导热之快速与热量传输无损耗,令人震惊。
    米光明和他的科研团队可属山西干热岩项目最早吃螃蟹的人。2010年起,他们就开始通过国内外大量考察、学习、研究、试验,研发了这种具有九项技术知识产权专利的新型清洁能源——干热岩供暖、制冷发电技术,2017年成立了山西第一家干热岩运营公司“山西泰杰地能干热岩有限公司”。此项技术在国内也在前端,它不仅可以供暖,还可以制冷、发电,而且绿色环保无污染,不取地下一滴水。截至目前,该公司共持有技术专利9个,在太原市试点供热区域2个,前景广阔。

治污减霾 成本降低

干热岩的环保经济账


    “按照4万平方米的供热面积计算,使用干热岩供暖,一个采暖季(5个月)可代替标准煤590吨,比传统供热模式减少排放二氧化碳约1470吨,减少排放二氧化硫约38吨,对有效改善区域内居民的居住条件,实现低碳环保、节能减排、治污减霾具有重要意义。”米光明给记者算了一笔环保账。值得一提的是,干热岩供热的运行成本仅为传统供热的一半。也就是说,以往的供暖费用是每平方米3.6元,干热岩的供暖费用是每平方米2元左右,供暖温度可达23以上,超出市政标准5以上。
    山西泰杰地能干热岩有限公司技术负责人介绍:“干热岩与可燃冰等新兴资源一样,具有资源丰富、低碳排放环保等方面优势,我们国内和省内研究利用干热岩起步较晚,干热岩的有效开发利用,不仅要解决诸多成本方面的问题和攻克技术上的多道难关,还需要社会各方共同努力。”
    在山西,米光明的干热岩项目只是开始,实现我省干热岩大规模开发仍然有很长的路要走。业内专家建议,首先,希望政府对干热岩开发利用给予更大力度支持,出台政策,吸引社会力量参与到干热岩资源评价,进一步明确干热岩资源分布与赋存条件,圈定更经济的优先开发区,并建立干热岩专门实验室,为干热岩深化基础研究提供平台。
    其次,社会力量尤其石油企业应积极参与干热岩的开发利用。通过不断提升勘探开发技术水平,推动干热岩的开发利用。如加强基础理论研究,加强关键技术研究。此外,通过参股等方式与发电企业合作开发利用干热岩是石油企业参与干热岩开发的重要方式,这样可以充分发挥双方在各自领域的优势。

本报记者 杜鹃

(责任编辑:李琳)

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