地?zé)崮茉趨^(qū)域能源領(lǐng)域中的應(yīng)用和發(fā)展
時間:2022-02-19
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當(dāng)前，地?zé)崮艿拈_發(fā)已步入了規(guī)模化、區(qū)域化發(fā)展的新時代，技術(shù)和管理水平日臻成熟。新形勢下，行業(yè)從業(yè)者應(yīng)對地?zé)崮艿膮^(qū)域化發(fā)展有充分的認(rèn)識。帶著大規(guī)模應(yīng)用地?zé)崮苁欠窨尚?、怎樣可行、如何能融入?yún)^(qū)域能源體系等問題，本文將從地?zé)崮荛_發(fā)角度出發(fā)，從3個方面提出地?zé)崮苋绾卧趨^(qū)域能源發(fā)揮作用：一、解讀區(qū)域能源相關(guān)概念；二、地?zé)崮茉趨^(qū)域能源中的應(yīng)用及環(huán)保作用；三、地?zé)崮軕?yīng)用的普遍性原則。從產(chǎn)業(yè)鏈及資源方面，闡述如何提高效率、優(yōu)化利用地?zé)崮苜Y源。分享相關(guān)成果，共學(xué)共勉。
當(dāng)前，中央對推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)、推動綠色發(fā)展十分重視。各級、各地方也有較大比重的考核指標(biāo)，其中一項重要工作就是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。如何調(diào)整？主要還是從兩個方面來講：一是能源消費端，減少能源的使用，如綠色建筑以超低能耗、近零碳排放實現(xiàn)指標(biāo)控制。二是能源供給端，也就是提供怎樣的能源。十九大報告為我們指明了方向：“構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系?！?br> 作為可再生能源利用的典范——地?zé)崮艿拈_發(fā)利用已受到廣泛的關(guān)注和認(rèn)可。而今，我國很多地方已開發(fā)利用地?zé)崮転榻ㄖ┡椭评?，解決了很大比例的建筑用能需求，促進(jìn)了區(qū)域一次能源消耗量減少、污染物指標(biāo)下降、能源供給質(zhì)量和水平提升，契合了中央的指示精神。因此，為確保打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，近一段時期，中共中央、國務(wù)院在多次重要會議上強(qiáng)調(diào)清潔取暖要以“宜電則電、宜氣則氣、宜煤則煤、宜熱則熱”為原則，因地制宜地把城市區(qū)域的發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整優(yōu)化結(jié)合起來考慮和部署。地?zé)崮苡钟瓉砹艘淮沃卮蟀l(fā)展機(jī)遇。
我國地?zé)豳Y源特點是以淺層地?zé)崮芎椭械蜏氐責(zé)釣橹?、高溫為輔，適宜為建筑供暖和制冷，少數(shù)地區(qū)的優(yōu)質(zhì)地?zé)豳Y源可以用來發(fā)電。截至2017年底，我國利用地?zé)峁┡ㄖ偯娣e超過7億m2。且隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐加快，地?zé)衢_發(fā)利用規(guī)模在不斷擴(kuò)大，百萬平米級建筑群的地?zé)釕?yīng)用項目層出不窮。一方面說明我國地?zé)衢_發(fā)利用技術(shù)發(fā)展迅猛；另一方面，與過去相比，地?zé)釁^(qū)域化發(fā)展已成趨勢，呈現(xiàn)出更多新的特點，這也給我們帶來了新的挑戰(zhàn)。未來，如何使地?zé)崮芨玫胤?wù)并融入?yún)^(qū)域能源發(fā)展，使之成為一條人口、資源、環(huán)境相協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展道路，作為行業(yè)從業(yè)者的使命，還應(yīng)在扎實做好基礎(chǔ)工作的前提下，充分發(fā)揮創(chuàng)新能動作用，促進(jìn)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大。
1 對“區(qū)域能源”的認(rèn)識
1.1 “區(qū)域能源”的出現(xiàn)
19世紀(jì)末，隨著人類進(jìn)入工業(yè)革命時期，能源的使用和消耗呈現(xiàn)猛增態(tài)勢?；剂虾碗娏Φ漠a(chǎn)能已不能滿足規(guī)模急劇擴(kuò)張的工業(yè)生產(chǎn)和居民生活需求。為促進(jìn)能源效率和環(huán)境質(zhì)量的提高，歐美一些國家將用能的“小而分散”轉(zhuǎn)變?yōu)椤按蠖小?，通過區(qū)域供冷、供熱與熱電聯(lián)產(chǎn)等先進(jìn)技術(shù)，實現(xiàn)高效滿足區(qū)域內(nèi)所有用能需求，即“區(qū)域能源”。
區(qū)域能源最早就是從區(qū)域供暖項目誕生的。100多年來，“區(qū)域能源”的內(nèi)涵在不斷進(jìn)化?，F(xiàn)今定義為：一切用于生產(chǎn)和生活的能源，在一個特指的區(qū)域內(nèi)得到科學(xué)的、合理的、綜合的、集成的應(yīng)用，完成能源生產(chǎn)、供應(yīng)、輸配、使用和排放過程，稱之為“區(qū)域能源”?！皡^(qū)域”：可以是一個城市、一個工業(yè)區(qū)或大型居住區(qū)，也可以是一個小區(qū)或建筑群，涵蓋從熱電聯(lián)產(chǎn)，到集中供暖、區(qū)域供冷、供電等各種技術(shù)措施?！澳茉础保喝济?、油、氣，可再生能源（包括地?zé)崮埽镔|(zhì)能等；可以是一種，也可以是多種能源互補(bǔ)應(yīng)用（許文發(fā)，2016；伍小亭等，2019）。
區(qū)域能源的出現(xiàn)，在很大程度上減少了二氧化碳的排放，并且節(jié)省開銷、經(jīng)濟(jì)實惠。因此，一直以來反響良好（供熱制冷，2010）。
1.2 地?zé)崮芊?wù)區(qū)域能源
20世紀(jì)70年代，世界石油危機(jī)出現(xiàn)，新能源在區(qū)域能源中的發(fā)展迎來了轉(zhuǎn)機(jī)，地?zé)崮艿拈_發(fā)利用得到了全世界的重視。在時任地質(zhì)部部長李四光教授的帶領(lǐng)下，我國也掀起了地?zé)衢_發(fā)的第一次高潮（北京市國土資源局，2008）。中國成為世界第8個地?zé)岚l(fā)電國家。北京成為世界6個具有地?zé)崽锏氖锥贾弧Ｍ瑫r，全國許多地方也開展了地?zé)峁┡?、水產(chǎn)養(yǎng)殖、溫室種植、溫泉洗?。ㄡt(yī)療）、工業(yè)利用和農(nóng)產(chǎn)烘干等地?zé)嶂苯永茫ㄠ嵖藯Γ?019）。
地?zé)崮茏鳛榭稍偕茉慈谌雲(yún)^(qū)域能源應(yīng)用，為區(qū)域能源的發(fā)展開辟了一條嶄新的道路。在已探明的地?zé)崽锏貐^(qū)，結(jié)合區(qū)域規(guī)劃建設(shè)及用能需求，優(yōu)先利用地?zé)豳Y源，可以解決或部分解決區(qū)域供電、供暖（冷）等問題。其優(yōu)勢在于：1）環(huán)保性強(qiáng)，地?zé)豳Y源可再生，其應(yīng)用減少了化石燃料的使用，降低了污染物排放，同時，緩解了地區(qū)能源供給緊張；2）經(jīng)濟(jì)性和保障性高，地?zé)崮軄碓捶€(wěn)定，能源品質(zhì)較高，無論是單一供給還是成為其它能源形式的補(bǔ)充，都能有效提升區(qū)域能源供給的經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定性。因此，在當(dāng)前我國城鎮(zhèn)化以及低碳城市建設(shè)步伐加快形勢下，地?zé)崮芤殉蔀榘l(fā)揮區(qū)域能源節(jié)能、經(jīng)濟(jì)作用的重要支撐。
如今，地?zé)岙a(chǎn)業(yè)在我國已發(fā)展壯大，尤其是地?zé)嶂苯永昧恳衍S居世界首位。并且，地?zé)峤?jīng)濟(jì)規(guī)模還在持續(xù)增長。但就全國層面來講，我國地?zé)崮艿拈_發(fā)利用方式較發(fā)達(dá)國家相比，還顯得比較粗放。濫采濫排、無序開發(fā)現(xiàn)象時有發(fā)生，有些地方造成負(fù)面大于正面的環(huán)境影響，有違“初心”?？v然有多方面因素共同使然，但在一定程度上阻礙了產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。為此，我國多地已出現(xiàn)十分嚴(yán)格的地?zé)衢_采管理法規(guī)。新形勢下，地?zé)衢_發(fā)更應(yīng)精細(xì)化運作，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和管理等方面創(chuàng)新思路，提出解決問題的辦法。
地?zé)崮芄?yīng)和應(yīng)用的科學(xué)合理會帶來更好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。筆者曾于2004年就提出“地?zé)崴畯S”的概念：在地?zé)豳Y源較優(yōu)質(zhì)地區(qū)，在地區(qū)政府主導(dǎo)下，由一至兩家單位對區(qū)內(nèi)地?zé)豳Y源進(jìn)行統(tǒng)一勘查、規(guī)劃、開發(fā)、供給、管理等，實現(xiàn)地?zé)豳Y源的統(tǒng)籌利用?！暗?zé)崴畯S”可以較少的地?zé)豳Y源消耗發(fā)揮較大的優(yōu)勢：一、對于地?zé)豳Y源富集區(qū)域，如北京小湯山地區(qū)地?zé)豳Y源條件很好，可解決旅游度假、休閑養(yǎng)生和農(nóng)業(yè)種養(yǎng)殖。二、解決區(qū)域一定范圍內(nèi)集中供熱問題，這是一個集約節(jié)約利用地?zé)豳Y源的方案。這種理念已在江西宜春、山東臨沂、河北雄縣等地實施。
以北京某地?zé)崽餅槔?017年，該地區(qū)地?zé)崴_采共計309萬m3，其中用于供暖183萬m3，溫泉洗浴126萬m3?？偟?zé)峋當(dāng)?shù)118眼。區(qū)域內(nèi)供暖單位10家，供暖總面積僅為25萬m2。
根據(jù)上述情況分析，若采用“地?zé)崴畯S”熱水統(tǒng)一供給模式，按照單井出水量及溫度測算，在滿足該地區(qū)供暖、洗浴需求前提下，地?zé)衢_采井需要數(shù)量小于10眼。按1:1.5配置回灌井的情況下，總計最多25眼井可滿足該區(qū)域全部地?zé)崾褂谩螐慕?jīng)濟(jì)性上看，集約節(jié)約利用主要體現(xiàn)在：（1）統(tǒng)一勘查，區(qū)域布局更加合理，減少勘探成本；（2）統(tǒng)一開發(fā)，減少地?zé)峋@探及建造成本；（3）統(tǒng)一建設(shè)，優(yōu)化設(shè)計及系統(tǒng)，減少管網(wǎng)和設(shè)備建設(shè)成本；（4）統(tǒng)一利用，充分利用地?zé)豳Y源，如梯級利用等，單位水量供能量增加，減少輸送成本；（5）統(tǒng)一管理，減少人員及維護(hù)成本。有效地減少經(jīng)濟(jì)和自然資源浪費。
因此，針對地?zé)崮苋谌雲(yún)^(qū)域能源的利用形式，為更好地優(yōu)化利用資源，我們提出：在一定區(qū)域內(nèi)，在目前工藝條件下，通過合理的開發(fā)技術(shù)和手段，能夠獲取的經(jīng)濟(jì)實用的、能夠滿足或部分滿足區(qū)域內(nèi)有效使用的地?zé)崮?，或者可以有機(jī)地融入?yún)^(qū)域能源綜合利用系統(tǒng)的地?zé)崮埽Q為“區(qū)域地?zé)崮堋薄?br> 需要強(qiáng)調(diào)的是，區(qū)域地?zé)崮懿坏韧诖笠?guī)模開發(fā)利用地?zé)豳Y源，更講究資源利用的科學(xué)性、合理性。是從能源供給端到使用端，實現(xiàn)高度的環(huán)節(jié)統(tǒng)一與智慧管理，在一定范圍內(nèi)形成資源節(jié)約、經(jīng)濟(jì)性好、持續(xù)和保障性高的能源供給鏈，滿足區(qū)內(nèi)不同的用能需求。
2 地?zé)崮茉趨^(qū)域能源中的應(yīng)用及環(huán)保作用
2.1 在國際上的應(yīng)用
冰島是世界上少數(shù)幾個擁有十分豐富地?zé)豳Y源的國家之一。20世紀(jì)70年代以來，大力發(fā)展了本國地?zé)崮艿拈_發(fā)與利用。至2018年，全國90%的采暖是由地?zé)崮芄?yīng)的，90%的游泳池由地?zé)崮芗訜?，地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量755兆瓦。其中，首都雷克雅未克全部利用地?zé)岵膳?，該地區(qū)50多個地?zé)峋?，主要由該市能源公司運營，也是世界上最大最成熟的地?zé)峁┡到y(tǒng)。另外，冰島還利用地?zé)豳Y源養(yǎng)魚、除雪、溫室種植、工業(yè)生產(chǎn)等，已形成了資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)的發(fā)展模式。
另一個地?zé)崮芾檬痉栋咐膰覄t是土耳其。截至2019年，全國11.6萬所住宅供暖，450萬m2溫室，4.64萬所酒店、康養(yǎng)設(shè)施，以及部分工業(yè)烘干、制冷等采用地?zé)崮芄┙o，地?zé)嶂苯永每偭窟_(dá)3500兆瓦，成為地?zé)岱请娎檬澜缜八牡膰?。但其最受矚目的還是近些年在地?zé)岚l(fā)電領(lǐng)域的突飛猛進(jìn)。土耳其地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量經(jīng)十幾年的發(fā)展，已從2005年的20兆瓦、世界第16位，飛躍至2019年的1595兆瓦、世界第4位，增長近80倍，成功進(jìn)入世界地?zé)岚l(fā)電強(qiáng)國行列。不但環(huán)境清潔了，而且還使企業(yè)、居民用上了價格低廉的能源。其主要原因之一就是政府立法，凡投資地?zé)岚l(fā)電的均給予政策優(yōu)惠。如基本激勵電價為10.5美分/千瓦時，額外激勵為2美分/千瓦時。極大地推動了社會資本參與地?zé)峄A(chǔ)設(shè)施建設(shè)。未來，該國還將繼續(xù)在干熱巖領(lǐng)域發(fā)展突破。
還有一些地?zé)衢_發(fā)強(qiáng)國，如美國、菲律賓、德國、瑞士等，都能很好地利用地?zé)釣閰^(qū)域能源供給服務(wù)。在一些歐洲城市，幾乎所有需要的供暖和制冷都是通過地區(qū)熱、冷網(wǎng)提供的。而當(dāng)前，全球碳排放問題也給世界地?zé)岚l(fā)展帶來了新的機(jī)遇，為地?zé)釁^(qū)域供能開辟了一條快速通道。
2.2 在我國的應(yīng)用
區(qū)域能源在我國發(fā)展由來已久，只是人們更習(xí)慣稱之為“集中供暖”。2015年，中國就已建成世界最大的區(qū)域供暖系統(tǒng)，覆蓋建筑面積達(dá)85億m2。而地?zé)崮軇t是在近幾年才在區(qū)域能源領(lǐng)域發(fā)力、發(fā)揮作用，但發(fā)展形勢良好。一些典型案例也值得借鑒和參考。
?。?）地?zé)岚l(fā)電案例
西藏地區(qū)中高溫地?zé)豳Y源豐富。1977年，我國最大地?zé)岚l(fā)電站——西藏羊八井高溫地?zé)岚l(fā)電成功。截至2014年底，羊八井地?zé)犭娬狙b機(jī)容量24兆瓦，累計發(fā)電30.6億千瓦時，折合標(biāo)準(zhǔn)煤約95萬噸，減排二氧化碳260萬噸。還一度占到拉薩整個供電的60%，解決了區(qū)域供電問題（蔣勇，2014）。這是典型的地?zé)岚l(fā)電在區(qū)域能源中的應(yīng)用。
?。?）中深層地?zé)幔ㄋ疅嵝停┕┡咐?br> 雄安新區(qū)是我國中東部地?zé)豳Y源開發(fā)利用條件最好的地區(qū)，是自然資源部“打造地?zé)豳Y源利用的全球樣板”的示范區(qū)。目前，其地?zé)豳Y源利用已形成統(tǒng)一政策、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一開發(fā)的“雄縣模式”（王少勇等，2017）。截至2018年底，雄安新區(qū)的雄縣和容城地?zé)峁┡娣e達(dá)700萬m2，基本實現(xiàn)了雄縣、容城城區(qū)地?zé)峒泄┡采w。這是典型的地?zé)峁┡趨^(qū)域能源中的應(yīng)用。
?。?）淺層地?zé)崮艿拈_發(fā)與利用案例
北京城市副中心行政辦公區(qū)一期建設(shè)面積236.5萬m2，實現(xiàn)以淺層地?zé)崮転橹?，中深層地?zé)釣檩o，其他清潔能源補(bǔ)充的方式，為建筑供暖和制冷。目前，該淺層地?zé)崮軓?fù)合系統(tǒng)已投入運營，效果良好。這是典型的地?zé)峁┡?制冷在區(qū)域能源中的應(yīng)用。
?。?）旅、養(yǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展案例
山東臨沂成立湯泉旅游度假區(qū)管委會，統(tǒng)一規(guī)劃、建設(shè)、管理區(qū)內(nèi)地?zé)豳Y源的開發(fā)利用。近年來招商引資200億元，建設(shè)規(guī)模300萬m2，利用地?zé)衢_發(fā)的溫泉、旅游、療養(yǎng)、種養(yǎng)殖等產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大。特色學(xué)校、聯(lián)合辦學(xué)培養(yǎng)地?zé)衢_發(fā)利用專業(yè)人才，帶動就業(yè)，推動區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。這是典型的地?zé)崧?、養(yǎng)產(chǎn)業(yè)在區(qū)域能源中的應(yīng)用（臨沂市人民政府，2018）。
這些實際案例都證明：只要地?zé)崮軕?yīng)用科學(xué)合理，是可以支撐區(qū)域能源系統(tǒng)運轉(zhuǎn)、解決區(qū)域供能問題，甚至能夠成為系統(tǒng)的主力軍。
2.3 服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)
近些年，地?zé)崮茉谖覈Φ拇髿馕廴痉乐畏矫姘l(fā)揮重要作用。一份由清華大學(xué)學(xué)者完成的《2013—2017年間中國PM2.5空氣質(zhì)量改善的驅(qū)動力》報告指出，中國范圍內(nèi)所有城市空氣污染水平在2013—2017年間從61.8mg/m3降至42mg/m3，下降了32%。其中，燃煤鍋爐整治和民用燃料清潔化分別使PM2.5濃度下降了4.4mg/m3和2.2mg/m3（Zhang et al., 2019）。而地?zé)崮茉谄渲邪l(fā)揮很大作用。
如北京市，2017年地?zé)峒盁岜美每偭考s67.6萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少46萬噸碳粉塵、168.5萬噸二氧化碳、5萬噸二氧化硫、2.5萬噸氮氧化物的排放，為北京地區(qū)降低PM2.5做出顯著貢獻(xiàn)。從圖1可以看出，近些年，北京市空氣質(zhì)量在不斷提升，空氣污染細(xì)顆粒物指數(shù)在逐年下降。而北京市地?zé)崮荛_發(fā)利用量也在不斷增長，并在其中發(fā)揮重要作用。地?zé)崆鍧嵢∨嬲?wù)了生態(tài)文明建設(shè)。
3 地?zé)崮軕?yīng)用的普遍性原則
《地?zé)崮荛_發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》提出“堅持因地制宜、有序發(fā)展”的原則。其中包含了自然條件和社會條件兩方面，即要充分掌握區(qū)域資源稟賦條件及特性，結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)、技術(shù)發(fā)展成熟度以及用能需求，統(tǒng)籌區(qū)域能源發(fā)展，科學(xué)合理地開發(fā)地?zé)崮苜Y源，實現(xiàn)資源集約節(jié)約利用。避免“一刀切”式的盲目開發(fā)，造成資源的浪費和環(huán)境的破壞。
因此，為使地?zé)崮茉趨^(qū)域能源應(yīng)用中科學(xué)、合理，我們提出“地?zé)崮軕?yīng)用的普遍性原則”，即在地?zé)崮軕?yīng)用領(lǐng)域具有共識性的、普通適用的并應(yīng)共同遵守的原則。地?zé)崮艿拈_發(fā)利用應(yīng)在此原則指導(dǎo)下進(jìn)行，忌采用盲從、激進(jìn)的方式開發(fā)。如不遵守該原則，則可能會不同程度地造成損失或負(fù)面影響。同時，地?zé)峁芾硪膊豢梢坏肚?，而?yīng)在科學(xué)合理地論證下，充分發(fā)揮地?zé)崮艿谋Ｕ献饔茫骸耙税l(fā)電則發(fā)電，宜供暖則供暖，宜冷暖則冷暖，宜溫泉則溫泉”。從產(chǎn)業(yè)鏈及資源的角度來講，發(fā)展地?zé)崮苄鑸猿帧叭齻€制宜”——因地制宜、因時制宜、因事制宜。
3.1 因地制宜
?。?）地質(zhì)勘查準(zhǔn)確
不同區(qū)域地質(zhì)條件呈現(xiàn)多樣性，甚至同一區(qū)域地下狀況也存在多變復(fù)雜性。因此，地?zé)崮艿拈_發(fā)利用對地質(zhì)勘查工作要求很高，要盡可能提高其準(zhǔn)確性。
例如北京延慶某村委會地源熱泵項目，擬在625m2范圍內(nèi)布設(shè)25眼100m深地埋管換熱孔。在施工過程中發(fā)現(xiàn)，有換熱孔在地下80m處見承壓水，地下水徑流條件很好。通過熱響應(yīng)測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該類孔夏季工況換熱量達(dá)104W/m，換熱效果明顯優(yōu)于前期未見承壓水的勘查測試孔。該區(qū)域地下15m即見基巖，因此準(zhǔn)確勘查可有效減少室外建設(shè)成本。
再如干熱型地?zé)豳Y源的應(yīng)用，其地溫梯度是一項重要的參考指標(biāo)。由于巖石的導(dǎo)熱性、地殼運動和水文地質(zhì)條件不同，各地的地溫梯度有很大差異，華北地區(qū)為2.5℃/100m ~3℃/100m，大慶是4℃/100m ~5℃/100m，北京房山是2℃/100m，更有一些結(jié)晶巖區(qū)溫度梯度更?。ū本┦械刭|(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局等，2008；吳愛民等，2018），這對于干熱型地?zé)豳Y源應(yīng)用效果也是有很大差異的。
由此可見，地下地質(zhì)條件是十分復(fù)雜的，地?zé)峥辈樽龅绞志_是很困難的，但可以盡可能地提高其準(zhǔn)確性。因此，在區(qū)域經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件成熟情況下，重點發(fā)揮地質(zhì)勘查工作在地?zé)衢_發(fā)利用中的基礎(chǔ)性、先行性作用，加大資金投入，提高覆蓋面及勘查數(shù)據(jù)精度，支撐地?zé)峥茖W(xué)規(guī)劃，有效引導(dǎo)市場，降低風(fēng)險。
?。?）區(qū)域資源優(yōu)化利用
多能互補(bǔ)的復(fù)合式應(yīng)用是實現(xiàn)“因地制宜”的一種有效手段。未來區(qū)域能源的發(fā)展已不是單一能源品種就可以滿足的，而是多種能源互相補(bǔ)充、相互融合的利用方式。本地能源資源優(yōu)先使用，充分發(fā)揮區(qū)域資源稟賦條件優(yōu)勢。筆者也曾就如何實現(xiàn)地?zé)崮軇?chuàng)新模式而提出過“四個結(jié)合”，既能夠擴(kuò)展供能的量和面積，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性也得到了提升（李寧波等，2017）。例如，北京大興國際機(jī)場地源熱泵項目，淺層地?zé)崮芴峁┝?0%的基礎(chǔ)負(fù)荷，利用燃?xì)夂屠鋮s塔調(diào)峰以及建設(shè)蓄能設(shè)施，實現(xiàn)257萬m2建筑的供暖和制冷，區(qū)域可再生能源利用率達(dá)10%。目前系統(tǒng)運行良好。
3.2 因時制宜
解放初期，人民溫飽尚未解決，集中供暖普及存在困難。改革開放初期，在寒區(qū)能夠滿足小范圍的供暖。在當(dāng)時經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展?fàn)顩r下，過高的環(huán)保要求是不現(xiàn)實的。隨著國力的上升、國民財富的增加、技術(shù)條件的進(jìn)步，使國家有能力在環(huán)保和生態(tài)文明建設(shè)上下大力氣、辦大事，為世界做示范。
地?zé)岬陌l(fā)展隨著國家經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展水平的提升而提高。經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)決定著上層建筑，也決定著人民對美好生活品質(zhì)的需求程度。社會不同發(fā)展時期的發(fā)展重點和工作重心會有變化。當(dāng)前，我國成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體、國家能源戰(zhàn)略調(diào)整、首輪全國地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查成果形成、地?zé)衢_發(fā)利用技術(shù)進(jìn)步及社會認(rèn)可等因素，共同促進(jìn)我國地?zé)岙a(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大。從圖2對比可以看出，北京市地源熱泵項目隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展而增長。未來，在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件適宜時期，可以著力擴(kuò)大干熱巖、中低溫發(fā)電等技術(shù)推廣。
3.3 因事制宜
?。?）用途不同
我國絕大多數(shù)地?zé)豳Y源屬于中低溫地?zé)豳Y源，以直接利用為主，用途包括建筑供暖/制冷、農(nóng)業(yè)種養(yǎng)殖、溫泉旅游養(yǎng)生等。不同的用途對地?zé)崂玫囊笠膊煌?。因此，還要“因事而異”，除了地?zé)崴Y源的物理因素，水溫、水量等，還要考慮化學(xué)成分是否適宜，結(jié)垢、微量元素指標(biāo)等。要以地?zé)豳Y源條件為基礎(chǔ)，選擇科學(xué)合理的應(yīng)用方式，實現(xiàn)多種功能。
而一些品質(zhì)優(yōu)良的地?zé)崴Y源溫度較高，采用梯級利用的方式可以同時滿足發(fā)電、供熱（冷）等多種用途。一方面，提高了地?zé)豳Y源的利用率，單位水量供能量增大，系統(tǒng)效率提升；另一方面，使地?zé)崴猛靖訌V泛，多種溫度需求可以同時滿足。因此，地?zé)崽菁壚檬且罅ν茝V的一種好方式。
?。?）技術(shù)不同
在區(qū)域資源、經(jīng)濟(jì)條件和用能需求均滿足的前提下，從技術(shù)層面來講，地?zé)衢_采過程中需考慮地上、地下兩方面問題：
第一，地下水、熱的動態(tài)平衡最重要。對于不抽取地下水的地?zé)崮荛_發(fā)，如地埋管地源熱泵系統(tǒng)、中深層套管換熱等，需要考慮地下熱平衡問題，即全年運行以及運行季中地下凈取熱量和自然補(bǔ)給熱之間的關(guān)系，地層溫變應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，避免系統(tǒng)能效下降嚴(yán)重；同時，地下水流動對地埋管換熱影響問題也需考慮。對于抽取地下水的地?zé)崮荛_發(fā)除了熱量補(bǔ)給問題，還需考慮水量補(bǔ)給問題，回灌補(bǔ)給和自然補(bǔ)給能否滿足開采需要；控制水位下降速率，才能確保持續(xù)開采。以上兩種開采方式還應(yīng)在開采區(qū)域面積和換熱影響半徑基礎(chǔ)上，考慮換熱孔的地下空間布局問題。
第二，關(guān)于地上設(shè)備選配問題。“馬”與“車”要匹配，在機(jī)組供能量、水泵揚程、管路流量、換熱器換熱量等滿足前提下的最集約、節(jié)約配置才是設(shè)備選配的最佳方案。系統(tǒng)初投資降低，運行能效提升。例如，業(yè)內(nèi)提出的熱泵“小流量大溫差”供能方式，可以節(jié)約初投資，但關(guān)于能效問題，在供、取兩端是否都適宜，也因不同項目而異。
3.4 科學(xué)管控提供保障
科學(xué)的管控手段才是地?zé)岙a(chǎn)業(yè)續(xù)航的有效保障。技術(shù)支撐管理進(jìn)步，管理促進(jìn)技術(shù)發(fā)展，才是良好的互動關(guān)系。具體要做好3個方面的工作：
第一，做好智能控制。優(yōu)化系統(tǒng)運行，運行工況與末端需求、熱源側(cè)熱交換相匹配，降低運行成本及能耗，實現(xiàn)自動智能管理。
第二，做好監(jiān)測系統(tǒng)。完善地上運行和地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測，能夠在運行過程中隨時發(fā)現(xiàn)問題。以長期監(jiān)測數(shù)據(jù)為支撐，為科學(xué)管理提供服務(wù)。
第三，做好政府管理。明確地?zé)豳Y源的歸口管理部門，做到管理統(tǒng)一化；政策、規(guī)劃出臺以數(shù)據(jù)為支撐，做到?jīng)Q策科學(xué)化；行政審批減少環(huán)節(jié)，做到項目落地便捷化。
4、結(jié)論
?。?）通過實踐證明，地?zé)崮艿碾?、熱、冷等多種供能形式，是可以作為區(qū)域能源的主力的，或某一方面的主力；同時，也可以作為其他能源形式（如分布式能源系統(tǒng)）的有效補(bǔ)充。
?。?）發(fā)展區(qū)域能源的“初心”是提升用能的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，應(yīng)充分利用區(qū)域可再生能源稟賦條件，與區(qū)域地?zé)崮苡袡C(jī)結(jié)合，統(tǒng)籌能源規(guī)劃與利用，提高可再生能源的利用率。
?。?）我國地?zé)衢_發(fā)利用規(guī)模居世界領(lǐng)先，但技術(shù)和管理上還存在一定差距。作為區(qū)域能源利用的地?zé)崮艿拈_發(fā)需遵循普遍性原則,扎實做好基礎(chǔ)性工作，科學(xué)合理利用地?zé)豳Y源。
