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低碳环保:地下“绿色空调” 温暖千家万户
加入时间:2024-01-11    来源:科技日报    作者:都芃

低碳环保、费用较低

地下“绿色空调”温暖千家万户

  正值“三九”寒天,在我国北方地区,热烘烘的暖气是广大居民温暖过冬的重要保障。除了传统的燃煤、燃气供暖,地热供暖作为一种新兴供暖方式逐渐走入大众视野。
  
  不久前,在供暖季启动时,北京市首个中深层地热供暖示范项目正式投运。该项目建成后每年可以减少排放二氧化碳7650吨,为下一步推广中深层地热供暖积累经验。
  
  虽然听起来新鲜,但地热供暖实际上已经有较长的发展历史。因具有突出的环保优势,地热供暖被称为地下“绿色空调”。近年来随着开发建设规模不断扩大,“绿色空调”走进了越来越多的家庭。
  
  那么,地热供暖的原理是什么?它会给人们的冬日生活带来哪些改变?带着这些问题,科技日报记者采访了相关专家。
  
  地热能是可被循环利用的清洁能源
  
  地热能是地球内部以热的形式储藏的能量,主要来源于地球的熔融岩浆和内部放射性物质衰变。因为地球内部一直在释放热量,所以地热能取之不尽用之不竭,是可被循环利用的清洁能源,被列为五大非碳基能源之一。
  
  “地热资源种类繁多。”香港中文大学(深圳)城市地下空间及能源研究院、地热能科学技术(大理)研究院院长张大伟向科技日报记者介绍,按照地质构造特征、热流体传输方式等,我国地热资源大致可以分为浅层地热资源、水热型地热资源等。分布区域最浅的地热资源仅位于地表下数米,最深的则处在地下数千米。
  
  在开发利用上,对于浅层地热资源,通常以直接利用为主。例如,地源热泵、地热温泉等都是直接利用地热能的方式。
  
  对于水热型地热资源,核心利用方法是“取热不耗水”,即从开采井中将蕴含热量的地热水抽取出来,利用换热器吸收水中的热量,随后再将失去热量的冷水通过回灌井重新注回取水层。经过一段时间,地下热源会将冷水重新加热,后续还可以再次利用。在此过程中,地下热源就像一台锅炉。人们利用这台锅炉可实现地下水的循环加热。采用这种地热资源开采方式,相关工作人员必须对抽取的地热水进行100%回灌,以实现“采灌平衡”,保证地热资源的可持续利用。
  
  具体来说,被抽取上来的地热水经旋流除砂器除砂后被注入换热器,温度可以达到68摄氏度。随后,地热水会将自身携带的热量通过板式换热器传递给供暖水。加热后的供暖水通过供暖管道被输送至千家万户。除此之外,换热站工作人员还会根据往年的供热经验和室外温度,实时调节生产井取暖的流量,借此调节供暖温度。
  
  在使用上与燃煤集中供暖没有差别
  
  对于我国多数北方居民,地热供暖还是新鲜事物。不过,在河北雄安新区,地热供暖早已是当地不可或缺的重要供暖方式。雄安新区位于我国三大地热带之一的华北地热带。该地区地热资源丰富,地热供暖起步早、发展迅速。在雄安新区的冬季,看不到高耸的烟囱“吞云吐雾”,地下源源不断的热量被送至千家万户。
  
  2009年,河北省雄县与中国石油化工股份有限公司合作开发当地地热资源。到雄安新区设立前,雄县县内已拥有地热井77口(包括回灌井29口),换热站35座,城区95%以上的建筑实现地热供暖,基本实现了城区地热集中供暖全覆盖。雄安新区设立后,作为雄安三县之一的雄县截至2023年底,建成以地热能为主的清洁供暖换热站超百座,敷设供热管网约550公里,供暖面积超700万平方米。
  
  走进雄安新区某居民区崔女士家中,室内20多摄氏度的温度让人感到舒适暖和。崔女士告诉记者,她在2015年搬到该小区时,开发商便已在房间内铺好了地暖。
  
  在没搬入此小区前,每到冬季取暖季,崔女士需要在屋外储备大量煤炭。燃煤产生的烟尘污染让她印象深刻。
  
  “那时候,天空灰蒙蒙一片,家里阳台有时会落上一层灰。”崔女士说,相比燃煤取暖,地热供暖价格更低。此外,在使用方式和体验上,地热供暖与普通的燃煤集中供暖没有差别,并不需要支付额外的维护费用。她希望有一天在农村的亲人也能告别烧天然气、燃煤等取暖方式,用上地热供暖。
  
  在地热资源同样丰富的陕西省咸阳市,地热供暖方式已较为普遍。咸阳市地热资源开发中心主任、综合管理科科长陈卫卫表示,近年来地热供暖比以往更受重视。地热供暖的经济性优势突出,同时其低碳环保的属性也符合供热行业未来发展趋势。
  
  科技日报(2024年01月11日第11版)

(责任编辑:李铁民)
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