該技術(shù)在河北工程大學(xué)新校區(qū)的換熱試驗中取得了哪些重大成果？
時間:2022-01-20
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11月14日上午，中國煤炭地質(zhì)總局水文地質(zhì)局中深層地?zé)衢_發(fā)“取熱不取水”技術(shù)成果發(fā)布會召開，該技術(shù)在11月5日開始的河北工程大學(xué)新校區(qū)換熱試驗中取得了重大成果。
什么是中深層地?zé)衢_發(fā)“取熱不取水”技術(shù)？
該技術(shù)在河北工程大學(xué)新校區(qū)的換熱試驗中取得了哪些重大成果？
該技術(shù)對邯鄲乃至全社會的現(xiàn)實意義有哪些？
帶著這些疑問，讓我們走進(jìn)發(fā)布會現(xiàn)場，一起來了解一下。
▲水文地質(zhì)局局長、黨委書記蔣向明主持會議
地下是一個大熱庫?！爸猩顚拥?zé)衢_發(fā)“取熱不取水”技術(shù)，是通過鉆機(jī)向地下2000米至3000米深處的干熱巖層鉆孔，在鉆孔中安裝密閉的金屬換熱器，通過換熱器傳導(dǎo)，將地下溫度70℃至120℃的中深層地?zé)崮苓M(jìn)行“取熱不取水”無干擾轉(zhuǎn)換，并通過專用設(shè)備系統(tǒng)向地面建筑物供熱的新技術(shù)。
▲中國煤炭地質(zhì)總局局長、黨委書記趙平致辭
據(jù)中國煤炭地質(zhì)總局局長、黨委書記趙平介紹，中深層地?zé)衢_發(fā)“取熱不取水”技術(shù)，屬于高清潔、零污染、零排放的綠色能源技術(shù)，是新能源利用的典型。
發(fā)布會上，水文局首席專家、科學(xué)技術(shù)部部長翟麗娟詳細(xì)介紹了河北工程大學(xué)新校區(qū)“取熱不取水”關(guān)鍵技術(shù)的原理。翟麗娟表示，該技術(shù)中的換熱系統(tǒng)由三部分組成，分別為：利用U型地?zé)峋║型對接井）建立的封閉式井下?lián)Q熱系統(tǒng)；由熱泵機(jī)組、建筑物、板換循環(huán)泵、板式換熱器、補(bǔ)水箱、補(bǔ)水泵等設(shè)備組成的地面熱交換系統(tǒng)；具有智能終端、多點測溫特點的分布式光纖測溫系統(tǒng)，可連續(xù)監(jiān)測試驗過程地?zé)峋袦囟茸兓闆r。中深層地?zé)衢_發(fā)“取熱不取水”的核心技術(shù)有：勘查評價技術(shù)；定向鉆探與對接施工技術(shù)；高導(dǎo)熱材料研究與強(qiáng)化換熱技術(shù)；地溫場光纖監(jiān)測技術(shù)；數(shù)值模擬技術(shù)；熱泵與地下熱儲合理匹配技術(shù)。
▲水文局首席專家、科學(xué)技術(shù)部部長翟麗娟介紹關(guān)鍵技術(shù)
河北工程大學(xué)新校區(qū)一期供熱面積為78萬㎡，包括3個能源站、4個熱水系統(tǒng)，其中3號能源站采用中深層“取熱不取水”技術(shù)供暖，服務(wù)面積為28.5萬㎡。本次試驗，對3號能源站范圍內(nèi)的校醫(yī)院、三社區(qū)、四社區(qū)、三食堂、盛大辦公樓等建筑物進(jìn)行供暖，供暖面積約為10萬㎡。同時，對室內(nèi)溫度建立了56個監(jiān)測點，室內(nèi)溫度17~20℃，室外溫度6~15℃。
河北工程大學(xué)新校區(qū)3號能源站
U型地?zé)峋?br> 水文地質(zhì)局局長、黨委書記蔣向明表示，此前，試驗團(tuán)隊前后做了一年多的地?zé)峥辈楹脱芯抗ぷ鳌?018年投入360萬元，施工完成一眼地?zé)峋?，井?500米，進(jìn)行了單井換熱試驗，取得了初步的經(jīng)驗成果。2019年投入1600萬元施工一眼直井和一眼定向井，分別進(jìn)行了單井中心管換熱試驗和對接井換熱試驗。對鉆孔進(jìn)行了動態(tài)測量監(jiān)測試驗，取得了大量的詳實可靠的試驗數(shù)據(jù)，為中深層“取熱不取水”試驗提供依據(jù)。
▲國務(wù)院資深參事、中國工程勘察大師王秉忱點評該項技術(shù)
▲國務(wù)院參事、原國家發(fā)展改革委員會能源局局長徐錠明進(jìn)行點評
▲中國地源熱泵產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長、《地源熱泵》雜志主編方肇洪教授進(jìn)行點評
會上，中國工程院武強(qiáng)院士發(fā)布了此次供熱試驗技術(shù)上取得的重大成果。一、首次成功鉆探了我國第一眼大口徑長距離地?zé)酻型對接井，在我國中深層地?zé)崮堋叭岵蝗∷遍_發(fā)利用技術(shù)上取得重大突破；二、在不擾動地下熱水系統(tǒng)實現(xiàn)保護(hù)性開采、提高地?zé)峁┡瘬Q熱量方面取得系列科研成果，達(dá)到國內(nèi)及國際先進(jìn)水平；三、本項成果引領(lǐng)了我國地?zé)峁┡夹g(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，可作為中深層地?zé)帷叭岵蝗∷奔夹g(shù)重要的示范基地，在全國范圍內(nèi)廣泛推廣應(yīng)用。
▲中國工程院武強(qiáng)院士發(fā)布此次試驗取得的重大成果
蔣向明表示，對接井“取熱不取水”的優(yōu)勢有：一、占地很少，在城區(qū)也可以施工使用；二、一次性投入，一百年收益；三、節(jié)能環(huán)保，是華北地區(qū)鏟除霧霾的最有效手段和方法。
這次試驗，更加堅定了能夠廣泛應(yīng)用“取熱不取水”技術(shù)的信心。試驗結(jié)果表明，該技術(shù)在華北地區(qū)完全可以達(dá)到每對U型井為8~10萬㎡的節(jié)能建筑提供熱源，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1040噸，可減排二氧化碳2725噸。可以推算，如果有供暖100萬㎡的需要，10對井就可以確保供暖。按正常鉆探費用測算，若需要90元/㎡的安裝費用，那么供暖成本為12元/㎡左右，經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^，發(fā)展前景廣闊。而且地?zé)釡囟然謴?fù)非?？?，資源可循環(huán)使用。
目前，我國中深層地?zé)峁┡龅狡款i。抽水回灌問題對環(huán)境造成影響，政府部門加大管理力度，對不能回灌的地?zé)峋M(jìn)行了關(guān)閉，地下熱能不能有效開采，地下熱庫不能有效發(fā)揮作用。而“取熱不取水”技術(shù)能有效破解這個難題，使豐富的地?zé)豳Y源得到最大化利用。
當(dāng)然，并不是在任何地方都可以采用“取熱不取水”的方式進(jìn)行地?zé)崮荛_發(fā)利用。首先，開發(fā)地要有較好的地?zé)豳Y源和良好的對接地層，最關(guān)鍵是要有政府對“取熱不取水”技術(shù)的推廣應(yīng)用和許可，要有前期資金的投入和引導(dǎo)。發(fā)布會上，翟麗娟在講話中表示，建議在不同地區(qū)、根據(jù)不同地質(zhì)條件開展中深層“取熱不取水”示范工程，逐步推廣應(yīng)用。如果國家對地?zé)峁┡M(jìn)行戰(zhàn)略性規(guī)劃和基礎(chǔ)性投入，不僅能取得良好的環(huán)境效益，還能取得良好的投資效益。用科技治霾，打造“無煙城市”。
會后，參會人員來到河北工程大學(xué)新校區(qū)，實地參觀了3號能源站、U型地?zé)峋?-1出水井）和效果體驗點，近距離感受中深層地?zé)衢_發(fā)“取熱不取水”供暖技術(shù)的魅力和意義。
記者：柴瀟敏
