找痛點(diǎn)解難點(diǎn)！業(yè)內(nèi)大咖共同探討水熱型地?zé)岬奈磥?lái)

自去年以來(lái)，我國(guó)多省市關(guān)停取締了大量違法、違規(guī)地?zé)峋l(fā)社會(huì)廣泛關(guān)注。近期，多省市召開(kāi)地?zé)峋摹㈥P(guān)停工作調(diào)度會(huì)，水熱型地?zé)岚l(fā)展再度引發(fā)業(yè)內(nèi)熱議。我國(guó)水熱型地?zé)崂玫奈磥?lái)發(fā)展方向是什么?如何切實(shí)加強(qiáng)地?zé)岣咝∷陀行Щ毓嗉夹g(shù)的研究?亟需業(yè)內(nèi)人士更多思考。

2021年9月9日下午，由中國(guó)技術(shù)監(jiān)督情報(bào)協(xié)會(huì)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)工作委員會(huì)、北京中航環(huán)宇新能源研究院共同主辦，地?zé)峒覣PP、《中國(guó)地?zé)帷冯s志聯(lián)合承辦的“地?zé)峒?middot;水熱型地?zé)岬奈磥?lái)”線上公益研討會(huì)在線上召開(kāi)。多位知名地?zé)釋＜掖罂?00名與會(huì)人員，探討交流了水熱型地?zé)嵛磥?lái)發(fā)展趨勢(shì)及方向，助力地?zé)岙a(chǎn)業(yè)持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展。

因地制宜：地?zé)崮?/strong>開(kāi)發(fā)與管理的真諦

今年年初，國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于因地制宜做好可再生能源供暖工作的通知》，提出“因地制宜推廣各類可再生能源供暖技術(shù)”?！吨腥A人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》著重提出，“因地制宜開(kāi)發(fā)利用地?zé)崮堋?rdquo;

對(duì)此，中國(guó)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)工作委員會(huì)專家委員會(huì)主任鄭克棪指出，因地制宜的提出“正確而及時(shí)”。他說(shuō)，地球是世界最大的不均質(zhì)體，世界各地儲(chǔ)存地?zé)豳Y源的地?zé)崽锶继幵诓煌牡刭|(zhì)條件中，地?zé)衢_(kāi)發(fā)不可能服從某個(gè)統(tǒng)一的模式，地?zé)峁芾硪矝Q不是一刀切。

“地?zé)豳Y源的分布受地質(zhì)條件約束控制，各地有溫度高低，熱水中礦物質(zhì)含量有多寡，它們分別適宜各自不同的可利用方式”。鄭克棪進(jìn)一步指出，因地制宜就是根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源的具體情況，采用不同的地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用方式。比如，高溫地?zé)峥梢园l(fā)電;發(fā)電后溫度降低了可以供暖;溫度不夠了可以采用熱泵。熱水礦物質(zhì)少的可直接送入管線供暖;但礦物質(zhì)多的有腐蝕和結(jié)垢問(wèn)題，要用熱交換器換熱后再輸送。

清潔供暖因地制宜還表現(xiàn)在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的可行性分析方面。鄭克棪介紹，選擇最佳供暖方案要做技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性分析，技術(shù)效率差不多的就選更經(jīng)濟(jì)便宜的。“水熱型地?zé)豳Y源條件好的地區(qū)，地?zé)峁┡钸m宜，但若那里地?zé)釛l件不好，不適宜鉆地?zé)峋蔷瓦x其他的方法。”

因地制宜原則還涉及地?zé)豳Y源管理。在國(guó)外，一個(gè)公司承擔(dān)一個(gè)地?zé)崽锏拈_(kāi)發(fā)，熱儲(chǔ)工程專業(yè)的工程師在負(fù)責(zé)各項(xiàng)監(jiān)測(cè)和構(gòu)建模型擬合時(shí)，隨時(shí)以數(shù)據(jù)指導(dǎo)開(kāi)發(fā)方案作必要的調(diào)整，自成一個(gè)系統(tǒng)。而在中國(guó)，地?zé)衢_(kāi)發(fā)管理現(xiàn)狀較亂，各地的管理機(jī)構(gòu)地?zé)峁芾硖幱袑儆谧匀毁Y源系統(tǒng)，也有屬于水務(wù)系統(tǒng)，還有屬于建設(shè)系統(tǒng)的單位。

“地?zé)峁芾響?yīng)該實(shí)施專業(yè)的管理，尊重地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)因地制宜原則，盡量簡(jiǎn)化，越管越復(fù)雜繁瑣總不是方向。”鄭克棪強(qiáng)調(diào)，地?zé)岬拈_(kāi)發(fā)管理不是簡(jiǎn)單的行政管理，要遵循科學(xué)、依靠技術(shù)。

資源豐富：水熱型地?zé)衢_(kāi)發(fā)潛力巨大

水熱型地?zé)崮芾檬俏覈?guó)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)“主力軍”。自2019年3月1日起實(shí)施的中華人民共和國(guó)能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NB/T 10097-2018《 地?zé)崮苄g(shù)語(yǔ)》規(guī)定，水熱型地?zé)豳Y源是指賦存于天然地下水及其蒸汽中的地?zé)豳Y源。

據(jù)記者了解，水熱型地?zé)崮茉匆话闵疃仍?000米以淺，由地下水作為載體，可以通過(guò)抽取熱水或者水汽混合物提取熱量。水熱型地?zé)崛∨夹g(shù)通過(guò)開(kāi)采井抽取地?zé)崴?，在換熱站將熱量傳遞給供熱管網(wǎng)中的循環(huán)水，后者輸送給用戶。

中國(guó)科學(xué)院院士汪集暘在致本次公益研討會(huì)的賀信中指出，“水熱型地?zé)嵯鄬?duì)于所謂‘干熱巖’埋藏淺、開(kāi)發(fā)易、成本低、效率高，應(yīng)該是地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用的主力，結(jié)合我國(guó)的地質(zhì)構(gòu)造條件，無(wú)論東、西、南、北、中都有很大的開(kāi)發(fā)潛力。”

“截止2019年底全國(guó)水熱型地?zé)峁┡娣e達(dá)到2.82億m²，年增長(zhǎng)率達(dá)到12.4%，其中河北、河南、山東、天津等省市地?zé)峁┡娣e均已超過(guò)3000萬(wàn)m²。”中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員龐忠和說(shuō)。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2020年底，天津市水熱型地?zé)峁┡?812萬(wàn)m²，淺層地?zé)峒s1291萬(wàn)m²;河北省水熱型地?zé)峁┡娣e約6000萬(wàn)m²，淺層地?zé)崦娣e約4500萬(wàn)m²;山東省水熱型地?zé)峁┡娣e約6100萬(wàn)m²。

“京津冀魯豫是全國(guó)中低溫地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)早、利用規(guī)模大、利用技術(shù)較為先進(jìn)的地區(qū)，對(duì)節(jié)能減排的貢獻(xiàn)也是非常大的。”天津地?zé)峥碧介_(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)院總工程師趙蘇民以天津?yàn)槔榻B說(shuō)，2020年地?zé)豳Y源供熱總量約為740.89萬(wàn)吉焦，折合標(biāo)準(zhǔn)煤25.28萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放量60萬(wàn)噸，節(jié)能減排效益明顯。

中石化綠源地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)有限公司技術(shù)總監(jiān)孫彩霞介紹，目前我國(guó)地?zé)豳Y源年可利用量折合標(biāo)煤0.21億噸，其中水熱型地?zé)衢_(kāi)采率僅為0.2%，淺層地?zé)崮?/strong>開(kāi)采率為2.3%，地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)潛力巨大。

強(qiáng)化回灌：水熱型地?zé)崂弥匾e措

地?zé)峄毓嗍菫楸苊獾責(zé)釓U水直排引起地?zé)崴幌陆刀扇〉拇胧瑫r(shí)也是保證地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)可持續(xù)利用的必要條件。近年來(lái)，業(yè)內(nèi)編制完成了NB/T 10099—2018《地?zé)峄毓嗉夹g(shù)要求》、DZ/T 0330-2019《砂巖熱儲(chǔ)地?zé)嵛菜毓嗉夹g(shù)規(guī)程》等標(biāo)準(zhǔn)。

為加大地?zé)峄毓啾Ｗo(hù)力度，河北省提出，補(bǔ)辦取水許可和采礦許可手續(xù)的地?zé)峁┡?xiàng)目，地?zé)嵛菜瑢踊毓嗔繎?yīng)不低于95%。山東省提出，開(kāi)采孔隙熱儲(chǔ)型地?zé)豳Y源的回灌率不低于80%，開(kāi)采巖溶熱儲(chǔ)型地?zé)豳Y源的回灌率不低于90%。

中石化綠源公司自2009年進(jìn)駐河北雄縣，逐步替代燃煤和原有直采直排系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)城區(qū)95%地?zé)峒泄?，打造了中?guó)首座“無(wú)煙城”。孫彩霞在總結(jié)“雄縣模式”時(shí)說(shuō)，其核心在于實(shí)現(xiàn)了區(qū)域化水熱型地?zé)衢_(kāi)發(fā)的三個(gè)統(tǒng)一，即“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一開(kāi)發(fā)、統(tǒng)一管理”。她稱之為“雄縣模式”是地?zé)崮芨咝?、高質(zhì)量發(fā)展的典范。

記者從孫彩霞展示的“雄縣城區(qū)地?zé)衢_(kāi)采區(qū)塊某井2017-2021年水溫動(dòng)態(tài)變化曲線圖”看到，從2017年到現(xiàn)在，地?zé)衢_(kāi)采井的出口溫度，上下波動(dòng)幅度幾乎沒(méi)有變化——從70度到70.8度，僅有不到1度的變化幅度。

孫彩霞展示的另一張圖片，“雄縣城區(qū)地?zé)衢_(kāi)采區(qū)塊監(jiān)測(cè)井水位埋深(2011-2021)年動(dòng)態(tài)曲線圖”呈現(xiàn)出近幾年雄縣地?zé)崴宦裆畹膭?dòng)態(tài)，其中2018年、2019年、2020年，這三年地?zé)崴粠缀醣３址€(wěn)定。“上世紀(jì)70年代初開(kāi)發(fā)地?zé)岬臅r(shí)候地?zé)崴亲試姷?，后續(xù)幾年，水位埋深持續(xù)下降，為了地?zé)峥沙掷m(xù)開(kāi)發(fā)，我們按照采灌均衡的模式，把地?zé)崴毓嘞氯?，近幾年水位基本持平了?rdquo;孫彩霞說(shuō)，“這是近幾年我們完全實(shí)現(xiàn)地?zé)峄毓?，另外雄縣周邊關(guān)停取締非法開(kāi)采井所帶來(lái)的一個(gè)效果。”

地?zé)峄毓嘤辛Φ卮龠M(jìn)了地?zé)豳Y源可持續(xù)利用。經(jīng)記者核實(shí)，2004年北京小湯山地?zé)崽锛哟笊a(chǎn)性回灌后，2005～2007年連續(xù)3年水位上升1.20m、0.84m、0.35m，上升幅度2.39m。2017年北京9個(gè)地?zé)崽锢^續(xù)開(kāi)采和回灌的監(jiān)測(cè)，小湯山、城區(qū)、良鄉(xiāng)、天竺4個(gè)地?zé)崽锞霈F(xiàn)水位上升，上升幅度在0.33m～1.28m。

把脈方向：共話水熱型地?zé)岚l(fā)展趨勢(shì)

地?zé)峤】悼沙掷m(xù)發(fā)展，離不開(kāi)強(qiáng)監(jiān)管、嚴(yán)規(guī)范。趙蘇民說(shuō)，加強(qiáng)用途管控是水熱型地?zé)嵛磥?lái)發(fā)展方向之一，通過(guò)用途管控，來(lái)保證地?zé)豳Y源的規(guī)范化管理。

“十四五”期間，天津市新立礦業(yè)權(quán)只用于供暖，不再新增生活用水用途。除天津外，北京市規(guī)劃和自然資源委員會(huì)近期發(fā)布的《北京市礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃(2021-2025)(草案)》對(duì)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)應(yīng)用亦強(qiáng)調(diào)了“強(qiáng)化用途管控”——促進(jìn)現(xiàn)有的非供暖用途的采礦權(quán)向供暖利用轉(zhuǎn)型，不能實(shí)現(xiàn)供暖轉(zhuǎn)型的采礦權(quán)到期后不再延續(xù)。

除了管理層面，在技術(shù)應(yīng)用方面來(lái)講，龐忠和認(rèn)為“多能互補(bǔ)”是水熱型地?zé)嵛磥?lái)發(fā)展的新方向。他介紹，將“穩(wěn)定”的地?zé)崮芘c不穩(wěn)定的風(fēng)能、太陽(yáng)能、工業(yè)余熱等相結(jié)合，即“地?zé)?”多能互補(bǔ)儲(chǔ)/供能系統(tǒng)。以雄安新區(qū)起步區(qū)為例，規(guī)劃通過(guò)“地?zé)?”中深層地?zé)峁┠苣Ｊ綄?shí)現(xiàn)供暖制冷面積1億平方米。

龐忠和介紹，在地?zé)豳Y源條件好的地方，為了擴(kuò)大地?zé)崴衫梅秶?，提高地?zé)崮芾寐?，可將不同使用目的、不同使用溫度要求的換熱設(shè)備通過(guò)串聯(lián)運(yùn)行的方式，將地?zé)崃黧w的熱量由高溫到低溫逐級(jí)提取利用。

地?zé)岙a(chǎn)業(yè)持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展，離不開(kāi)政府頂層設(shè)計(jì)。趙蘇民認(rèn)為，政府部門(mén)“聯(lián)合審批”是水熱型地?zé)嵛磥?lái)發(fā)展的重要方向。以天津市為例，2012年，天津市國(guó)土資源和房屋管理局(現(xiàn)為天津市規(guī)劃和自然資源局)會(huì)同天津市水務(wù)局，以會(huì)議紀(jì)要的形式確定了對(duì)水熱型地?zé)犴?xiàng)目進(jìn)行聯(lián)合審批。“聯(lián)合審批包括遞交項(xiàng)目申請(qǐng)，如何進(jìn)行初審、開(kāi)專家論證會(huì)、如何進(jìn)行驗(yàn)收等一系列過(guò)程都做了會(huì)議紀(jì)要。”趙蘇民進(jìn)一步說(shuō)，從2012年開(kāi)始到現(xiàn)在，天津還在延續(xù)這樣的做法，而且兩個(gè)局之間對(duì)水熱型地?zé)犴?xiàng)目的管理政策更加統(tǒng)一，也更加明晰，操作起來(lái)也更加方便。

正視問(wèn)題：尊重規(guī)律，加強(qiáng)行業(yè)自律

“目前來(lái)講，回灌可能是制約水熱型地?zé)犴?xiàng)目能否得到生存的一個(gè)最主要的因素。”趙蘇民說(shuō)，早些年天津以開(kāi)發(fā)為主，目前以規(guī)范為主。“十四五”期間，天津地?zé)犴?xiàng)目將全部按照規(guī)范來(lái)執(zhí)行。“規(guī)范整頓不合規(guī)的地?zé)峋?，期限?022年10月底，到期未補(bǔ)建回灌井，即使采礦權(quán)證未到期也將全部封停。”

“目前水熱型地?zé)衢_(kāi)發(fā)存在系統(tǒng)思維問(wèn)題，這其中包括政治思維、管理思維、技術(shù)思維等，需要綜合考慮。”他認(rèn)為，目前業(yè)內(nèi)一些企業(yè)沒(méi)有按照水熱型規(guī)律去做，而是按照企業(yè)自身的需要去做，“想取多少地?zé)峋烷_(kāi)發(fā)多少地?zé)幔毓嗖涣宋也还?，缺乏一個(gè)系統(tǒng)思維”。

“河北肅寧縣為加大地?zé)峄毓嗦剩?200-2300米深的地?zé)峋壳盎旧?lsquo;一采兩灌’。”趙蘇民表示這是在河北嚴(yán)格政策下，保護(hù)地?zé)豳Y源、可持續(xù)開(kāi)發(fā)，加大地?zé)峄毓嗔Χ鹊囊粋€(gè)典范，“如何在政府的監(jiān)管下，做好水熱型地?zé)峥沙掷m(xù)開(kāi)發(fā)，這里面有很多工作要做。”

他特別指出，目前地?zé)嵝袠I(yè)缺乏自律，“如何來(lái)規(guī)范約束我們自身的行為非常重要，如果我們自己做不好，市場(chǎng)上五花八門(mén)各種技術(shù)，而且這些新技術(shù)的能效或者說(shuō)其貢獻(xiàn)到底有多大，還有待商榷。”

“現(xiàn)在水熱型地?zé)嵩谀承┑胤奖粐?yán)格封井取締，水熱型地?zé)崴坪踝鲥e(cuò)了什么，實(shí)際上水熱型地?zé)豳Y源本身并沒(méi)有錯(cuò)，我們一定要按照水熱型地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用規(guī)律，規(guī)范化的去做好我們自身的工作，我想水熱型地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)前景仍然是非常好的。”趙蘇民說(shuō)。

(注：原文刊登于2021年9月刊《中國(guó)地?zé)帷冯s志)