在推動清潔取暖這一重大民生工程、環(huán)境工程過程中,各種技術(shù)紛紛涌現(xiàn),涵蓋煤改氣、煤改電、冷熱電三聯(lián)供、地?zé)崮芾玫榷喾N供熱途徑。我國作為地?zé)豳Y源豐富的國家,地?zé)豳Y源供熱開發(fā)潛力巨大。早在1970年,當(dāng)時的地質(zhì)部部長李四光就曾高瞻遠(yuǎn)矚地提出:“地下是一個大熱庫,是人類開辟自然能源的一個新來源,就像人類發(fā)現(xiàn)煤炭、石油可以燃燒一樣”。而在所有的地?zé)豳Y源中,最具潛力的要屬干熱巖型地?zé)帷?/p>
干熱巖也稱增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng),或稱工程型地?zé)嵯到y(tǒng),一般是溫度大于200攝氏度,埋深數(shù)千米,內(nèi)部不存在流體或僅有少量地下流體的高溫巖體。與傳統(tǒng)化石能源相比,干熱巖地?zé)崮苁且环N清潔可再生能源;與其他清潔能源相比,干熱巖能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定、可靠且安全的能源供應(yīng)。
利用干熱巖供熱,既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)。干熱巖供熱是通過地下巖層鉆孔采熱,例如直接從地下2000米處采集熱量,通過水循環(huán)專業(yè)設(shè)備向地面建筑物供熱。
作為一種新型綠色供熱技術(shù),干熱巖供熱優(yōu)勢十分顯著。
第一,整個供熱過程不產(chǎn)生“三廢”,即廢氣、廢液、廢渣等污染物排放。
第二,干熱巖技術(shù)屬于分布式能源,無需像天然氣供暖、地源熱泵那樣建設(shè)熱源廠和開挖路面、敷設(shè)大量熱力管網(wǎng),既不占地,也不影響美觀,同時,其開發(fā)過程也不需抽取地下水,不會影響地下水層。
第三,干熱巖是可再生資源,沒有氮氧化物和二氧化碳排放,對節(jié)能減排、降碳減污具有重要意義。
干熱巖是地下天然的“鍋爐房”,采用它供熱,實(shí)現(xiàn)了“取熱”不取水,供暖不冒煙。目前,我國首個干熱巖供熱PPP項(xiàng)目(政府和社會資本合作項(xiàng)目)在陜西省西安市西咸新區(qū)落地,為當(dāng)?shù)厥忻駧順O大便利。采用干熱巖供熱技術(shù),可以為居民全年提供生活熱水,且供暖溫度超出市政標(biāo)準(zhǔn)5℃以上,常年保持在恒溫23℃。值得一提的是,供暖過程不會產(chǎn)生污染,居民生活的空氣環(huán)境也有了保障。
據(jù)計(jì)算,與傳統(tǒng)燃煤鍋爐相比,在一個采暖季,即4個月內(nèi),100萬平方米的建筑采用干熱巖供熱可替代標(biāo)準(zhǔn)煤1.6萬噸,減少二氧化碳排放4.3萬噸、二氧化硫排放136噸,是真正的“綠色零碳能源技術(shù)”。
除此之外,干熱巖還是“超級中央空調(diào)”。
利用干熱巖制冷,只需在鉆孔工作結(jié)束后,在已有的熱泵上加裝冷卻塔,這樣系統(tǒng)就可在夏天切換成一個“超級中央空調(diào)”,用戶只需打開室內(nèi)風(fēng)機(jī)就能夠享受到“夏日清涼”,用戶還可根據(jù)自己的需求通過室內(nèi)的控制面板靈活調(diào)節(jié)溫度。
據(jù)介紹,干熱巖無干擾換熱,取熱持續(xù)穩(wěn)定、地溫恢復(fù)快、環(huán)境影響小,適宜作為建筑清潔供熱熱源。同時,與傳統(tǒng)淺層地?zé)崮軣岜眉夹g(shù)相比,干熱巖供熱可以節(jié)能30%以上,不僅在環(huán)境效益方面優(yōu)勢突出,在經(jīng)濟(jì)效益、社會效益方面也極具潛力。因此,在各類公共建筑和居住建筑中推廣應(yīng)用干熱巖,對建設(shè)綠色宜居家園有重要借鑒作用。
審核專家:韓鵬飛 中國科學(xué)院大氣物理研究所碳中和研究中心副研究員
中國科協(xié)科普部
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