地下“綠色空調(diào)” 溫暖千家萬戶

發(fā)表時(shí)間:2024-01-11 來源:科技日報(bào) 作者:都 芃
 
中國石化集團(tuán)新星石油有限責(zé)任公司雄安地?zé)嵴締T工對地?zé)嵫b置進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。
 
  正值“三九”寒天,在我國北方地區(qū),熱烘烘的暖氣是廣大居民溫暖過冬的重要保障。除了傳統(tǒng)的燃煤、燃?xì)夤┡?,地?zé)峁┡鳛橐环N新興供暖方式逐漸走入大眾視野。
  不久前,在供暖季啟動(dòng)時(shí),北京市首個(gè)中深層地?zé)峁┡痉俄?xiàng)目正式投運(yùn)。該項(xiàng)目建成后每年可以減少排放二氧化碳7650噸,為下一步推廣中深層地?zé)峁┡e累經(jīng)驗(yàn)。
  雖然聽起來新鮮,但地?zé)峁┡瘜?shí)際上已經(jīng)有較長的發(fā)展歷史。因具有突出的環(huán)保優(yōu)勢,地?zé)峁┡环Q為地下“綠色空調(diào)”。近年來隨著開發(fā)建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,“綠色空調(diào)”走進(jìn)了越來越多的家庭。
  那么,地?zé)峁┡脑硎鞘裁??它會給人們的冬日生活帶來哪些改變?帶著這些問題,科技日報(bào)記者采訪了相關(guān)專家。
  地?zé)崮苁强杀谎h(huán)利用的清潔能源
  地?zé)崮苁堑厍騼?nèi)部以熱的形式儲藏的能量,主要來源于地球的熔融巖漿和內(nèi)部放射性物質(zhì)衰變。因?yàn)榈厍騼?nèi)部一直在釋放熱量,所以地?zé)崮苋≈槐M用之不竭,是可被循環(huán)利用的清潔能源,被列為五大非碳基能源之一。
  “地?zé)豳Y源種類繁多?!毕愀壑形拇髮W(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科技日報(bào)記者介紹,按照地質(zhì)構(gòu)造特征、熱流體傳輸方式等,我國地?zé)豳Y源大致可以分為淺層地?zé)豳Y源、水熱型地?zé)豳Y源等。分布區(qū)域最淺的地?zé)豳Y源僅位于地表下數(shù)米,最深的則處在地下數(shù)千米。
  在開發(fā)利用上,對于淺層地?zé)豳Y源,通常以直接利用為主。例如,地源熱泵、地?zé)釡厝榷际侵苯永玫責(zé)崮艿姆绞健?/div>
  對于水熱型地?zé)豳Y源,核心利用方法是“取熱不耗水”,即從開采井中將蘊(yùn)含熱量的地?zé)崴槿〕鰜?,利用換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(shí)間,地下熱源會將冷水重新加熱,后續(xù)還可以再次利用。在此過程中,地下熱源就像一臺鍋爐。人們利用這臺鍋爐可實(shí)現(xiàn)地下水的循環(huán)加熱。采用這種地?zé)豳Y源開采方式,相關(guān)工作人員必須對抽取的地?zé)崴M(jìn)行100%回灌,以實(shí)現(xiàn)“采灌平衡”,保證地?zé)豳Y源的可持續(xù)利用。
  具體來說,被抽取上來的地?zé)崴?jīng)旋流除砂器除砂后被注入換熱器,溫度可以達(dá)到68攝氏度。隨后,地?zé)崴畷⒆陨頂y帶的熱量通過板式換熱器傳遞給供暖水。加熱后的供暖水通過供暖管道被輸送至千家萬戶。除此之外,換熱站工作人員還會根據(jù)往年的供熱經(jīng)驗(yàn)和室外溫度,實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)生產(chǎn)井取暖的流量,借此調(diào)節(jié)供暖溫度。
  在使用上與燃煤集中供暖沒有差別
  對于我國多數(shù)北方居民,地?zé)峁┡€是新鮮事物。不過,在河北雄安新區(qū),地?zé)峁┡缫咽钱?dāng)?shù)夭豢苫蛉钡闹匾┡绞?。雄安新區(qū)位于我國三大地?zé)釒е坏娜A北地?zé)釒АT摰貐^(qū)地?zé)豳Y源豐富,地?zé)峁┡鸩皆?、發(fā)展迅速。在雄安新區(qū)的冬季,看不到高聳的煙囪“吞云吐霧”,地下源源不斷的熱量被送至千家萬戶。
  2009年,河北省雄縣與中國石油化工股份有限公司合作開發(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,城區(qū)95%以上的建筑實(shí)現(xiàn)地?zé)峁┡?,基本?shí)現(xiàn)了城區(qū)地?zé)峒泄┡采w。雄安新區(qū)設(shè)立后,作為雄安三縣之一的雄縣截至2023年底,建成以地?zé)崮転橹鞯那鍧嵐┡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。
  走進(jìn)雄安新區(qū)某居民區(qū)崔女士家中,室內(nèi)20多攝氏度的溫度讓人感到舒適暖和。崔女士告訴記者,她在2015年搬到該小區(qū)時(shí),開發(fā)商便已在房間內(nèi)鋪好了地暖。
  在沒搬入此小區(qū)前,每到冬季取暖季,崔女士需要在屋外儲備大量煤炭。燃煤產(chǎn)生的煙塵污染讓她印象深刻。
  “那時(shí)候,天空灰蒙蒙一片,家里陽臺有時(shí)會落上一層灰?!贝夼空f,相比燃煤取暖,地?zé)峁┡瘍r(jià)格更低。此外,在使用方式和體驗(yàn)上,地?zé)峁┡c普通的燃煤集中供暖沒有差別,并不需要支付額外的維護(hù)費(fèi)用。她希望有一天在農(nóng)村的親人也能告別燒天然氣、燃煤等取暖方式,用上地?zé)峁┡?/div>
  在地?zé)豳Y源同樣豐富的陜西省咸陽市,地?zé)峁┡绞揭演^為普遍。咸陽市地?zé)豳Y源開發(fā)中心主任、綜合管理科科長陳衛(wèi)衛(wèi)表示,近年來地?zé)峁┡纫酝苤匾?。地?zé)峁┡慕?jīng)濟(jì)性優(yōu)勢突出,同時(shí)其低碳環(huán)保的屬性也符合供熱行業(yè)未來發(fā)展趨勢。