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德州:让地热能真正“热”起来
发布时间:2023-11-28 08:48:56 | 来源:德州日报 | 作者:石秀秀 | 责任编辑:阚金剑

在康博公馆综合能源站,工作人员巡检地热能热泵机组。记者 石秀秀 摄

  今年冬天,天衢新区永锋·百合新城小区实现了集中供暖。“没想到供暖效果这么好,过冬不用担心了。”11月20日,居民任刚家中暖意融融,温度计显示23℃。

  百合新城小区居民享受到的这份温暖,是来自地下1500米的地热能。地热能是一种储量丰富、分布广泛、稳定可靠的可再生能源,对于服务绿色低碳高质量发展具有重要作用。我市地热资源储量丰富,开发利用规模更是位居全省首位。

  成为供热管网的有力补充

  百合新城小区距离中心城区市政集中供暖主管道较远,在短时期内难以接入。但随着入住率上升,小区冬季供暖需求日益迫切。市政府和天衢新区管委会大力推动这一问题解决。今年7月,天衢新区热力公司积极与该小区开发商、物业及居民协商沟通,决定启动地热能集中供暖项目。“项目由山东省地矿局水文二队承建,采用‘一采一灌’地热供暖模式,建设热源站1座,提取地下1500米中深层热能,出井水温52℃。”项目现场工作人员杨剑介绍,今年供暖面积约3万平方米,服务居民近300户。

  同样享受到地热能集中供暖的,还有平原县桃园街道桃园社区的居民。桃园社区是回迁社区,前几年,居民取暖面临烧煤脏、烧气贵等问题。2021年,桃园社区运用“政府+企业”的市场化运作模式,引入山东地矿舜景地热开发有限公司,打造了地热集中供暖项目。“以前担心地热能取暖温度不高,听邻居说供热效果很好,所以今年我也开通了。”桃园社区居民谭桂芝说。舜景地热开发公司副总经理谭璐介绍,今年桃园社区供暖面积比去年增加了3万余平方米。

  2017年,我市实施“城市逐步退出,农村发展壮大”的地热资源供暖布局,在全市选择符合矿产资源规划、社区规模较大、物业管理规范、入住率较高的农村社区,纳入全市地热清洁取暖示范项目创建工作,积极推广地热清洁能源集中供暖的新模式。目前,地热能已经成为我市供热管网的有力补充,尤其帮助农村社区实现多种清洁热源互补。

  采灌均衡实现可持续利用

  我市地热能开发利用起步于1996年,近30年间,经历了从兴起到关停再到鼓励利用3个阶段。

  地热资源虽然具有储量丰富、安全清洁、可持续利用的优势,但如果不加限制、过量开采,就会导致资源浪费,产生不良后果。“德州地热开发到2013年达到高峰,当时全市有地热开采井400多口,但多数未进行地热尾水回灌。”市自然资源局矿产资源管理科科长张保国说,“地热水矿化度较高,未经处理的地热尾水直接排放,会对地方生态环境造成污染。”

  为做好地热资源开发管理,保证地热资源的可持续利用,我市于2017年印发了《关于加强地热尾水回灌工作的通知》和《关于德州市地热尾水回灌工程建设验收办法》等规范性文件,并严格坚持地热资源“以灌定采、采灌均衡”原则。2018年,组织编制了《德州市矿产资源总体规划(2021-2025年)》,针对历史遗留地热井无序开采现状,按照“关停一批、整合一批、规范一批”的原则,依法进行了清理整顿,进一步提高了地热资源保护和开发利用监督管理水平,形成了技术创新、示范引领、以灌定采、高效利用的“德州模式”。

  针对地热尾水回灌难题,省地矿局第二水文队结合我市砂岩热储地质特点,组织院士专家团队进行攻关,研究突破了地热井大口径填砾技术,并投资600余万元,在市区建设了集供暖、洗浴、换热、梯级利用、回灌、热泵技术于一体的全省首个“砂岩热储地热回灌示范工程”。省地矿局第二水文队高级工程师杨亚宾介绍:“通过‘以灌定采、取热不取水’理念,采用一采一灌、换热间供模式,在保证地热尾水回灌入井的同时,实现用热不耗水的高效可持续利用。”

  目前,回灌工艺得到大幅改进。过滤器由单体反冲洗式改为多体并联更换式,且过滤器级别根据热储岩心的孔隙特征、喉道参数等进行了调整;为便于回灌操作,改进了回灌井口装置,实现了回灌与回扬在井内共用一套管路,简化了回灌设备,降低了生产成本。“我们做了多次生产性回灌试验,利用追踪试剂探查地热尾水回灌情况。经过2016年至2023年供暖季探索实践,实现了供暖尾水100%回灌。”水文二队总工程师赵季初说。

  打造“地热+”多场景应用

  走进康博公馆小区综合能源站,目之所及,气象一新:一组组地热能热泵机组采用串联组合方式,在供热站点之间形成了有效互联互补。“小区一期、二期西片区及沿街商业门市均采用地热供暖,总供暖面积达到45万平方米。”项目实施方康馨智慧能源(山东)有限公司总工程师李立华介绍,以康博公馆小区沿街门市为例,采用地热供暖比采用化石能源方式供暖每年可减少二氧化碳排放10825吨,能耗降低66%。

  我市地热资源总量约500亿立方米,约占全省的21.4%,地热储层主要为馆陶组(占90%),具有分布范围广、储量丰富、易于开采等特点,地热井成井深度为1300米至1700米,地热水出水温度为52℃至70℃,回灌条件下全市年可采量约5亿立方米。“目前,德州地热能使用主要集中在供暖方面,面积达1300万平方米,占全省的38%,涉及150个社区,惠及群众30余万人。”张保国表示,如果用化石能源方式满足这一面积供暖,每年需消耗标准煤28万吨,也意味着采用地热供暖后,每年可减少二氧化碳排放70万吨。

  发展地热产业,是落实碳达峰、碳中和国家重大战略部署的具体行动。自2021年以来,从中央到省先后出台系列政策,明确要加快地热能开发利用。

  我市积极推进该项工作,成立由市委书记、市长任组长(双组长)的试点工作领导小组,印发试点实施方案,将在全市实施地热资源开发利用示范区建设工程、农村社区地热供暖示范工程、地热能综合应用示范工程、绿色矿山创建工程、动态管理“数字赋能”工程和地热资源勘查工程6个试点工程。

  “我市将全力打造地热资源在服务农业产业、取热不取水供暖、浅层地温能供暖(制冷)、空气储能等多种应用场景,全力以赴做好地热资源开发利用示范项目等工作,助推我市地热高质量发展。”市自然资源局党组书记、局长杨洪利说。

  □本报记者 石秀秀 本报通讯员 王龙春 张晓燕

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