十面霾伏”下京津冀取“暖”有道

雄縣地熱換熱站員工正在巡檢。

入秋以來，霧霾又開始在京津冀泛濫，同時也在東北、中南部和中部部分省市彌漫。如何才能走出“十面霾伏”的困局，是無數環(huán)境和能源學者近年來思考的問題。

“就北京而言，住宅能耗占總能耗的1/3，住宅能耗對PM2.5的貢獻是1/5。解決霧霾問題的根本之道是調整能源結構，提高可再生能源在一次能源中的比重。”近日，在清華大學召開的“京津冀地熱資源可持續(xù)開發(fā)與低碳城市建設”決策咨詢沙龍上，北京市地質礦產勘查開發(fā)局副局長衛(wèi)萬順表示，地熱能的開發(fā)利用將在加快調整能源結構、強化霧霾治理、積極應對氣候變化挑戰(zhàn)的大格局中起到重要作用。

北京地熱兩能潛力可觀

地熱資源是一種可再生的清潔能源，儲量大、分布廣，具有清潔環(huán)保、用途廣泛、穩(wěn)定性好、可循環(huán)利用等特點，與風能、太陽能等相比，不受季節(jié)、氣候、晝夜變化等外界因素干擾，是一種現實且具有競爭力的新能源。

其中，淺層地溫能和中深層水熱型地熱(簡稱“地熱兩能”)是典型高效的可再生能源，按地熱水的溫度可分為低、中、高三類。北京以中、低溫地熱資源為主，用于供暖、洗浴、醫(yī)療等。

“在北京，地熱兩能的潛力非?？捎^。”衛(wèi)萬順介紹，淺層地溫能資源潛力可實現供暖面積約7.2億平方米，但目前開發(fā)利用僅有4000萬平方米;中深層地熱資源潛力可實現供暖面積約3億平方米，但目前開發(fā)利用僅為200萬平方米。

衛(wèi)萬順表示，近年來，在北京市地質礦產勘查開發(fā)局和中國地質調查局淺層地溫能研究與推廣中心的主持下，北京市初步形成了資源評價、技術研究、產品開發(fā)、工程施工等各個環(huán)節(jié)配套完整的技術工作體系，在多個方面取得了創(chuàng)新與突破。

“目前我們已完成了一批有重要影響的地熱資源調查評價與研究項目，地溫能項目總數31個，經費總額上億元。”他說。

在政策方面，衛(wèi)萬順帶領科研人員首次將地熱、淺層地溫能、再生水熱能三能規(guī)劃統一結合，參與起草《北京市淺層地溫能、地熱以及再生水熱能綜合利用規(guī)劃研究》，為北京市地熱能開發(fā)利用規(guī)劃編制提供技術支撐。同時，他還參與起草了2019年由北京市發(fā)展改革委等8部門聯合制定的《關于進一步加快熱泵系統應用 推動清潔供暖的實施意見》。

一系列科學高效的政策落地有聲。以北京奧運村再生水源熱泵項目為例，科研人員采用附近清河污水處理廠的再生水作為空調系統的冷熱源，為41萬平方米建筑供暖、制冷。該項目從再生水熱泵冷熱源中獲取789萬千瓦時的能量，節(jié)約標煤3600噸，每平方米全年能耗是現行節(jié)能建筑能耗量的三分之一，這也是國內首例大型再生水熱泵系統工程。

據了解，地熱“兩能”已經在北京城市副中心、大興國際機場、延慶冬奧會等重大工程中得到示范應用。以副中心為例，行政辦公區(qū)使用淺層地熱能，經過去年冬天和今年夏天的運行，效果很好。在大興國際機場、延慶冬奧會賽區(qū)，淺層地熱能、深層地熱都有應用。

津冀地區(qū)的低碳之戰(zhàn)

要論地熱的“家底”，雄安不容小覷。這片規(guī)劃范圍涉及河北省雄縣、容城、安新3縣及周邊部分地區(qū)的新區(qū)，堪稱我國中東部地熱資源最豐富、開發(fā)利用條件最好的區(qū)域之一。

中國地質調查局地熱資源調查研究中心副主任王貴玲表示，雄安新區(qū)的地熱資源具有埋藏淺、溫度高、水質好、易回灌等特點。自南西向北東，地下水源熱泵適宜性逐漸變好，雄安新區(qū)的核心區(qū)均為適宜區(qū)和較適宜區(qū);土壤源熱泵僅在北部部分區(qū)域出現較適宜區(qū)，核心區(qū)大部分為適宜區(qū)。雄安新區(qū)水熱型地熱資源絕大部分用于供暖。

值得一提的是，從2009年開始，雄縣大規(guī)模使用地熱能集中供暖，如今地熱能供暖已覆蓋縣城95%以上的建筑，堪稱一座“無煙城”。

“雄縣模式”可否復制為“雄安樣板”，如何科學利用地熱資源，構建雄安新區(qū)清潔供熱系統?這是王貴玲正在探索的問題。他建議，在雄安主城區(qū)的供熱以中深層地熱為主，淺層地熱、再生水余熱、垃圾發(fā)電余熱為輔，在中心建筑密度高的商業(yè)區(qū)域實行燃氣等清潔能源為補充的“地熱+”多能互補方案，可解決雄安新區(qū)的供熱制冷需求。

而作為地熱勘探應用的“老字號”，天津又該如何打贏這場低碳城市的建設之戰(zhàn)?

早在上世紀70年代，國家先后在天津王蘭莊、山嶺子等8個地熱田開展了地熱資源勘查工作，90年代已大規(guī)模應用于供暖、洗浴、養(yǎng)殖等方面。

“天津地熱的規(guī)?；鸵?guī)范化發(fā)展較好，不過還存在一些市場需求和資源儲量之間的矛盾，以及開發(fā)利用帶來的問題。”天津地熱勘查開發(fā)設計院高級工程師曾梅香直言。

她指出，目前天津地熱基本是回灌式開采，但是回灌率不高。團隊對全市地熱資源評估后發(fā)現，已完成勘察的8個地熱田的年開采量約為5000多萬立方米，現有地熱田的儲量已岌岌可危，而且孔隙型回灌、換熱技術以及監(jiān)測等關鍵技術水平有待提高。

為此，曾梅香從四個方面提出建議：一是探索地熱勘查評價新模式，摸清地熱家底;二是加強地熱資源保護，堅持“取熱不取水”;三是對關鍵性的技術、問題進行創(chuàng)新研究;四是提高管理水平，杜絕無證開采等不良現象。