随着2023年世界地热大会在北京国家会议中心的召开,“清洁地热、绿色地球”的主题吸引了诸多目光。经过3天会期的3场重要活动、88场平行论坛,来自全球54个国家1400余名参会人员在技术创新、产业发展、互利合作等方面深入开展研讨交流,深化务实合作,发布了全球地热领域首个行业标准和《北京宣言》,取得一系列丰硕成果。
尤其引起记者关注的是,在“地热能开发技术与装备特装展览”中,雄安新区地热供暖项目等被作为中深层水热型地热供暖典型项目单独展示。
我国第一个地热供暖“无烟城”
地热能是一种清洁可再生能源。发展地热产业不仅对于调整能源结构、节能减排、改善环境具有重要意义,而且对于国家培育新兴产业、带动相关装备制造国产化和工程技术业务发展具有明显的带动效应,是建设生态文明、实现绿色发展的重要举措。
我国地热资源丰富,资源量约占全球地热资源的六分之一,开发利用潜力巨大。数据显示,截至2021年底,中国地热供暖(制冷)能力达到13.3亿平方米,地热直接利用规模多年稳居世界首位。未来几年,中国北方地区地热清洁供暖、长江中下游地区地热供暖(制冷)、青藏高原及其周边地热发电仍将是产业发展热点。
在2023年世界地热大会期间举行的“地热能开发技术与装备特装展览”上,国内外220多家企业汇聚于此,中国地热的“热度”可见一斑。尤其值得说明的是,在展览中,记者发现,中国石化领跑全国中深层地热开发领域。
目前,中国石化创新形成地热能开发利用六大核心技术体系。在雄安新区,记者发现,中国石化已在河北雄县成功打造了我国第一个地热供暖“无烟城”,在雄安新区的供暖能力已超过1000万平方米,打造出了全球地热利用样板,并于2022年3月在雄安新区发行首单绿色“碳中和”债券,发行规模3亿元,募集资金将用于进一步加大地热资源开发利用以及地热相关领域技术研发。
据了解,近日,中国石化部署在海口的我国最深地热科学探井——福深热一井已顺利开钻,有望实现我国干热岩资源勘探开发的新突破。
地热将成为全球最受欢迎、最有竞争力能源之一
进入20世纪,包括中国在内的许多国家,已开始大规模开发利用地热能。近年来,我国地热能开发利用呈现规模化发展态势,地热直接年利用量连续多年位居世界首位。
陕西咸阳武功县成为西部首个地热供暖“无烟城”。作为中国石化以“地热+”为主营业务的新能源专业公司,中国石化新星公司在咸阳市和西咸新区建成地热供暖能力达920万平方米。咸阳市区地热集中供暖面积占市区总供暖面积近三成。
北京大兴国际机场地源热泵系统则成为“绿色机场”的重要组成部分,为大兴机场257万平方米建筑提供冷、热能源。而在北京、天津、河北等省市的城区,我国中浅层地热供暖快速发展。
记者看到,在河北雄安中国石化新星公司地热能调控指挥中心现场,目前国内首个地热供暖规模化智能远程监控平台,已通过该平台实现“总部-区域公司-基层站”的三级管理模式,具体可实现智慧热田、智慧建设、智慧供热、智慧协同和智慧服务五大目标。
通过“智慧热田”可看到所处雄安新区井和站的分布情况,该系统可实现对地热井温度、开采量、回灌量、水位埋深等多个参数的长期动态采集。以此为数据基础进行动态数学建模,为地热资源的可持续开发利用提供数据支撑。
在“智慧供热”上,通过“间接换热、梯级利用、采灌均衡”的工艺流程,将高温地热水提取上来,经过板式换热器换热,循环泵源源不断地将热量送至住户内,达到舒适温度。同时,低温的尾水回灌至原地层,实现“取热不耗水”的地热资源可持续开发利用。
在此工艺基础上,又同步搭配“温度采集、楼宇平衡”工艺,具体就是通过同步采集室内和室外实时温度,依托“信息采集、综合分析”为主体的大数据平台,进一步优化运行,克服了传统的“近热远冷”的问题,保证了不同楼宇之间的温度平衡。
而在“智慧协同”方面,目前中国石化新星公司已实现对现有地热站的视频监控全覆盖,将原来的24小时值班模式转变为“无人/少人值守+定时巡检”的管理模式,大大降低了人工管理成本。
据了解,目前,中国石化在京津冀地区建成地热供暖能力4350多万平方米,服务42万户家庭,每年可减排二氧化碳206万吨;在黄河流域,建成地热供暖能力4030万平方米,服务40万户家庭,每年可减排二氧化碳199万吨;在长江经济带建成地热供暖能力252万平方米,服务2.5万户家庭,每年可减排二氧化碳11万吨。
未来,在全球范围内,推进地热开发利用,对于实现世界绿色低碳发展具有重要意义。正如《北京宣言》所呼吁的那样:“我们有理由相信,在各界的关注和支持下,未来地热将会成为全球最受欢迎、最有竞争力的能源之一。我们期待各国政府、国际社会、企业和学术界共同努力,推动地热产业高质量发展,为解决全球能源与环境问题、促进可持续发展做出更加重要的贡献!”