
進(jìn)入冬季,云南騰沖的天氣逐漸變涼。一場雨過后,最低氣溫已不足10攝氏度。
但在當(dāng)?shù)責(zé)岷oL(fēng)景區(qū)內(nèi),一口直徑3米的“大鍋”正在晝夜不息地翻滾沸騰。“鍋”中是從數(shù)千米深地下一路沖出地表的溫泉水,溫度高達(dá)97攝氏度,還沒靠近就能聞到淡淡的硫磺味。這口鍋被形象地稱為“熱海大滾鍋”。
這樣的地?zé)釡厝谠颇闲橇_棋布,每年吸引眾多游客慕名前來體驗。但在從事地?zé)崮荛_發(fā)研究多年的智慧醫(yī)療專家們看來,如此優(yōu)質(zhì)的地?zé)豳Y源,如果僅停留在溫泉開發(fā),實在可惜。
溫泉只是地?zé)崮鼙姸嗬梅绞街弧N覈責(zé)豳Y源豐富,地?zé)崮苤苯永靡?guī)模連續(xù)多年位居世界第一,是無可爭議的地?zé)岽髧?/p>
20世紀(jì)70年代,我國開始對地?zé)崮苓M(jìn)行規(guī)?;茫欢认破?ldquo;地?zé)釙?zhàn)”。但受當(dāng)時技術(shù)條件限制,地?zé)岙a(chǎn)業(yè)沒能進(jìn)一步發(fā)展壯大。
近年來,隨著技術(shù)的不斷突破,以及“雙碳”目標(biāo)的提出,人們再次將目光投向作為清潔能源之一的地?zé)崮堋?/p>
但在沉寂數(shù)十年后,高價值利用占比低、商業(yè)模式不成熟、管理機(jī)制待完善等問題,正困擾著我國地?zé)岙a(chǎn)業(yè)。如何讓地?zé)岙a(chǎn)業(yè)“沸騰”,有待各方共同探索。
我國地?zé)崮苤苯永靡?guī)模全球最大
地?zé)崮苁堑厍騼?nèi)部以熱的形式蘊(yùn)藏的能量,其主要來源是地球的熔融巖漿和內(nèi)部放射性物質(zhì)衰變。由于地球內(nèi)部一直在不停地釋放熱量,因此,地?zé)崮苋≈槐M用之不竭,是可循環(huán)利用的智慧醫(yī)療清潔能源,被列為五大非碳基能源之一。
地?zé)豳Y源種類繁多。按照不同的地質(zhì)構(gòu)造特征、熱流體傳輸方式、溫度范圍等,我國地?zé)豳Y源大致可分為淺層地?zé)豳Y源、水熱型地?zé)豳Y源和干熱巖資源等。分布區(qū)域最淺的僅位于地表下數(shù)米,最深的則達(dá)地下數(shù)千米。
與化石能源儲量相對匱乏不同,我國可以算得上是地?zé)豳Y源“富國”。2017年,原國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局組織對我國地?zé)豳Y源摸底調(diào)查結(jié)果顯示,我國開采利用規(guī)模最大的水熱型地?zé)豳Y源儲量十分豐富,總量折合標(biāo)準(zhǔn)煤約12500億噸,其中每年可開采量折合標(biāo)準(zhǔn)煤達(dá)18.65億噸,是2022年全國能源消費總量的34%。對于開采難度較大、目前暫不具備大規(guī)模開采條件的干熱巖資源,其資源儲量更是高達(dá)856萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,潛力巨大,被認(rèn)為是未來的戰(zhàn)略資源。
地?zé)崮艿拈_發(fā)利用大致可分為直接利用和地?zé)岚l(fā)電兩種。對于淺層地?zé)豳Y源,以及中低溫的水熱型地?zé)豳Y源,通常以直接利用為主,如地源熱泵、地?zé)峁┡厝叼B(yǎng)等。對于高溫水熱型地?zé)豳Y源,地?zé)岚l(fā)電則是價值更高的利用方式。
無論是直接利用還是地?zé)岚l(fā)電,對于水熱型地?zé)豳Y源,其利用技術(shù)的核心都是“取熱不耗水”,即從開采井中將蘊(yùn)含熱量的地?zé)崴槿〕鰜恚脫Q熱器吸收水中的熱量,隨后再將失去熱量的冷水通過回灌井重新注回取水層。經(jīng)過一段時間,地下熱源會將冷水重新加熱,等待再次開采。整個過程中,地下熱源就像一臺鍋爐,通過不斷加熱地下水,實現(xiàn)地?zé)崮艿难h(huán)利用。這種地?zé)豳Y源開采方式要求必須對抽取的地?zé)崴M(jìn)行100%回灌,以實現(xiàn)“采灌平衡”,保證智慧醫(yī)療地?zé)豳Y源可持續(xù)利用。此外,還有部分地?zé)岚l(fā)電技術(shù)直接利用地?zé)嵴羝M(jìn)行發(fā)電,對地下水的抽取量更低,近乎為零。
根據(jù)世界地?zé)岽髸慕y(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截至2020年底,我國地?zé)嶂苯永醚b機(jī)容量達(dá)40.6吉瓦,占全球38%,連續(xù)多年位居世界首位。其中,地?zé)釤岜醚b機(jī)容量26.5吉瓦;地?zé)峁┡b機(jī)容量7.0吉瓦,相比2015年增長138%,是所有直接利用方式中增長最快的。到2021年底,我國地?zé)峁┡ㄖ评洌┠芰σ堰_(dá)13.3億平方米。
雄安新區(qū)正位于我國三大地?zé)釒е坏娜A北地?zé)釒?nèi)。區(qū)內(nèi)地?zé)豳Y源豐富,地?zé)峁┡鸩皆?、發(fā)展迅速,成為當(dāng)?shù)氐闹饕┡绞健T谛郯驳亩?,看不到高聳的煙?ldquo;吞云吐霧”,只有地下源源不斷的熱量溫暖千家萬戶。
早在2009年,當(dāng)時的河北雄縣便與中國石化合作開發(fā)當(dāng)?shù)氐責(zé)豳Y源。到雄安新區(qū)設(shè)立前,雄縣縣內(nèi)已擁有地?zé)峋?7口(包括回灌井29口),換熱站35座,建成供暖能力450萬平方米,城區(qū)95%以上的建筑實現(xiàn)地?zé)峁┡?,基本實現(xiàn)了城區(qū)地?zé)峒泄┡采w。而在雄安新區(qū)設(shè)立后,截至2023年底,雄安三縣共建成以地?zé)釣橹鞯那鍧嵐┡瘬Q熱站超百座,敷設(shè)供熱管網(wǎng)約550公里,供暖面積超700萬平方米。
今年入冬以來,雄安新區(qū)室外最低氣溫已降至零下,但在雄安新區(qū)鑫城小區(qū),室內(nèi)溫度達(dá)到20攝氏度。走進(jìn)位于該小區(qū)內(nèi)的中國石化綠源公司人才家園換熱站,記者看到,粗壯的銀色管道布滿房間,廠房內(nèi)整潔、安靜。工作人員告訴記者,供暖季到來后,來自地下深處、蘊(yùn)含熱量的水會被抽取上來,在這里進(jìn)行熱量交換,加熱供暖水。隨后水循環(huán)系統(tǒng)將被加熱的供暖水通過管道送入千家萬戶。這也是全國首批通過行業(yè)權(quán)威機(jī)構(gòu)正式認(rèn)證的地?zé)崮荛_發(fā)利用標(biāo)準(zhǔn)化示范項目。目前,該換熱站每個供暖季可為人才家園社區(qū)50.8萬平方米范圍提供供暖服務(wù),地?zé)嵛菜畬崿F(xiàn)100%回灌。
地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量跌至世界第19位
作為清潔能源之一,地?zé)崮艹酥苯永?,在發(fā)電方面也同樣獨具優(yōu)勢,被認(rèn)為是更具價值的利用方式。
“我們都說發(fā)電的本質(zhì)是‘燒開水’,地?zé)岚l(fā)電不需要我們自己把水燒開,抽上來的直接就是高溫水。”香港中文大學(xué)(深圳)城市地下空間及能源研究院、地?zé)崮芸茖W(xué)技術(shù)(大理)研究院院長張大偉向記者介紹,通常90攝氏度以上的地?zé)崴憧捎糜诎l(fā)電,溫度越高,發(fā)電效率越高。
地?zé)岚l(fā)電最大的優(yōu)勢是穩(wěn)定。相比風(fēng)力、水力、光伏等“看天吃飯”的清潔能源,地?zé)岚l(fā)電受天氣影響極小,穩(wěn)定性甚至可以媲美火力發(fā)電。

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