本刊記者  潘秋杏

“在我小時候，每年只有3到4個月的時間可以踢球，冬天踢不了，因為到處都是冰雪。”冰島外長索爾達松近日在接受媒體采訪時回憶，“現(xiàn)在我們有了(用地熱)來暖的室內(nèi)球場，孩子們?nèi)甓伎梢蕴咔颉?rdquo;

地熱能是蘊藏在地球內(nèi)部的熱能，是一種清潔低碳分布廣泛的可再生能源，與風能、太陽能等能源一樣，地熱能被明確列入我國《可再生能源法》中。地熱能通?？煞譃闇\層地熱能、水熱型地熱能、干巖型地熱能。水熱型地熱能是指地下儲有大量熱能的蓄水層，是現(xiàn)在開發(fā)利用的主要地熱資源。

我國從1950年代開始規(guī)?；脺厝?，相繼建立16多家溫泉療養(yǎng)院。1970年代初，中國地熱資源開發(fā)利用開始進入溫泉洗浴、供暖、發(fā)電等。不過至今，我國的地熱能利用仍處在起步階段。

2017年農(nóng)歷新年剛過，國家發(fā)展改革委、國土資源部及國家能源局共同發(fā)布的《地熱能開發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》(以下簡稱《規(guī)劃》)，被業(yè)內(nèi)認為是我國地熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的里程碑。

2018年8月底發(fā)布的《中國地熱能發(fā)展報告(018)》白皮書(以下簡稱《報告》)提到，2000年利用淺層地熱能供暖(制冷)建筑面積僅為10萬平方米，2010年以來以年均28%的速度遞增，截至201年底，年利用淺層地熱能折合1900萬噸標準煤，實現(xiàn)供暖(制冷)建筑面積超過5億平方米，主要分布在北京、天津、河北、遼寧、山東、湖北、江蘇、上海等省市的城區(qū)，其中京津冀開發(fā)利用規(guī)模最大。

據(jù)eo了解，中石化、中石油、中廣核、中核等在地熱方面有所探索和布局。近年來，不少民營企業(yè)也開始進入地熱產(chǎn)業(yè)。例如2008年成立的河南萬江集團，在河南三門峽陜州區(qū)創(chuàng)建河南省首個地熱集中供暖項目示范區(qū)，并將陜州的模式復制到周口地區(qū)，計劃打造20個示范區(qū)，推動北方地區(qū)清潔取暖。

中國科學院廣州能源研究所地熱能研究室主任馬偉斌感嘆，這幾年地熱能在取暖方面的利用還是發(fā)展得很快，但是仍然要注意“因地制宜”。

資源是前提

“埋藏淺、水溫高、儲量大、水質(zhì)好”，這是1988年出版的《華北地熱》一書中記載的雄縣牛駝鎮(zhèn)地熱田的熱儲優(yōu)勢。雄縣1990年代就已經(jīng)開始利用地熱能，當?shù)貙W校、醫(yī)院甚至個人紛紛打井取暖。

中國雄安官網(wǎng)顯示，雄縣境內(nèi)地熱資源豐富，地熱面積320萬平方公里，地熱水儲量達821.78億立方米，且埋藏較淺，在500至1200米之間，便于開發(fā)利用。安新縣境內(nèi)地熱資源儲藏面積達350多平方公里，儲量150多億噸。

資源的優(yōu)勢讓地熱供暖在雄縣普遍推廣。綠源地熱能開發(fā)有限公司(簡稱“綠源公司”)有關(guān)人士介紹，目前雄縣已經(jīng)建成地熱供暖能力530萬平方米，縣城城區(qū)基本實現(xiàn)全覆蓋。中石化綠源地熱能開發(fā)有限公司是中國石化新星公司與冰島極地綠色能源集團在2006年共同投資組建的。

根據(jù)有關(guān)媒體報道，截至目前，雄安新區(qū)簽約供暖面積已達738萬平方米，建成供熱能力602萬平方米，建設(shè)地熱站51座，地熱井123口，鋪設(shè)供熱管網(wǎng)450公里。

中國石化集團新星石油公司副總地質(zhì)師兼雄安項目管理部總經(jīng)理劉金俠透露，中石化新星參與到了雄安新區(qū)能源規(guī)劃方案的討論當中，方案已經(jīng)基本成型，“原來說8月份(出臺)，現(xiàn)在9月份，看起來弄好至少要10月份，地熱應(yīng)該是會作為一部分重要的內(nèi)容出現(xiàn)，是供熱的重要部分。”

不過，地熱也不是包打天下，只是在有些地區(qū)能夠作貢獻。萬江集團有關(guān)人士認為，地熱資源開發(fā)的前提是有資源可用。

我國地熱資源分布廣泛，資源種類繁多，資源量相對豐富，但受構(gòu)造、巖漿活動、地層巖性、水文地質(zhì)條件等因素控制，總體分布不均勻。

根據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局完成的全國地熱資源調(diào)查，華北、松遼、蘇北、江漢、鄂爾多斯、四川等盆地及東南沿海、膠東半島、遼東半島等山地中低溫(25℃～150℃)地熱資源可觀，西藏、云南、四川、臺灣等地的中高溫地熱資源儲量大。

“地然資源雖然不是包打天下，但是我國地熱資源豐富。”前述萬江集團有關(guān)人士表示，“我國大部分地區(qū)，都可以根據(jù)資源存儲情況進行地熱資源開發(fā)利用，促進地區(qū)能源資源轉(zhuǎn)型，助力大氣污染防治。”

采灌要結(jié)合

地熱水開采一直以來被病的一個問題是，無序開采對地下水有影響。

雄縣也曾遭遇過因開采地熱水導致地下水位下降。雄縣城內(nèi)有個“溫泉湖”。據(jù)《中國新聞周刊》在2017年10月的報道，雄縣縣委宣傳部副部長王金鎖說，這個湖本是個很小的自然湖，2000年前后，大量開采出的地熱水無處排放，都排到湖里。湖面越來越大，誰也不知道水有多深。地熱水排出后依然有三四十度，湖水冬季不結(jié)冰，蒸發(fā)后在地面五六米高的空中形成霧氣帶，整個縣城如在仙境。有的小區(qū)隨意挖個排水坑，坑里水滿了，外溢到公路上，地面結(jié)冰后形成交通安全隱患。

雄縣地下水位也在迅速下降。自2000年后，每年地下水位下降十米左右，2008年11月，當時的雄縣副縣長王育新剛一上任，就遇到了“大麻煩”——許多熱水井不再自噴，很多小區(qū)冬季沒有取暖的地熱水了。

2006年，雄縣地熱無序發(fā)展的狀態(tài)有所好轉(zhuǎn)。雄縣政府國土資源局從國家開發(fā)銀行貸款1000余萬元，成立了專門開發(fā)地熱資源的公司，并規(guī)定縣城規(guī)劃區(qū)域內(nèi)，不再允許新增私人地熱井。不過該公司很快無法跟上房地產(chǎn)開發(fā)的速度。

其局部零散的地熱供暖由于沒有統(tǒng)計規(guī)劃、布井不合理、重效益輕保護、沒有進行回灌造成資源的極大浪費，使得當?shù)氐責崴怀尸F(xiàn)急劇下降趨勢，到2009年7月，地熱水位已經(jīng)下降了近70米。

2009年8月，雄縣政府和中國石化新星公司在地熱開發(fā)利用上達成一致，認為地熱利用要高效，需要規(guī)?；_發(fā)，采灌結(jié)合，實現(xiàn)地熱資源可持續(xù)利用。雙方簽訂了雄縣地熱資源開發(fā)的協(xié)議，避免了地熱市場的無序競爭和資源的浪費。

在地熱水供熱系統(tǒng)上，可以分為地熱水直接式供熱和地熱水間接式供熱系統(tǒng)。前者是將地下水抽出的地熱水直接輸送到供熱系統(tǒng)，熱損失小、造價低，但是需要考慮地熱水對管道的腐蝕、預(yù)防結(jié)垢等問題;后者的地熱水不直接通過熱用戶，而是經(jīng)過熱交換器，將熱量傳遞給供熱管網(wǎng)循環(huán)水，被認為是“取熱不取水”的一種方式，但由于換熱量比前者低，且需要設(shè)置換熱器，造價較高。

雄縣地熱水溫度較高，在65℃—85℃之間，不少地方用上了“取熱不取水”方式，做到地熱尾水100%同層回灌。

在減少對地下水影響方面，如今已有井下?lián)Q熱技術(shù)。此技術(shù)不用將地熱水抽上來，在一口深井中安裝同軸套管，在外套管中注入冷水，冷水下降過程中被周邊的巖石(土)加熱升溫流到底部形成熱水，熱水則通過內(nèi)管回到地面，從而以“取熱不取水”的形式開發(fā)地熱能。

經(jīng)過20多年的發(fā)展，井下?lián)Q熱技術(shù)已經(jīng)被多個西方發(fā)達國家應(yīng)用于建筑供暖之中。據(jù)了解，目前中石化新星在雄安也有做井下?lián)Q熱的試驗項目。不過，受訪的業(yè)內(nèi)人士均表示，井下?lián)Q熱技術(shù)換熱量低，經(jīng)濟性也低，現(xiàn)在還沒有被我國大規(guī)模推廣應(yīng)用。

馬偉斌提醒，“取熱不取水”的方式是鼓勵的，但是成本會高很多，對于企業(yè)來說，在選擇技術(shù)和方案的時候會考慮到經(jīng)濟性。他提醒:“地熱資源哪里都有，主要是資源量大小的問題，要注意開采的量和儲存的量，不要超開采，不然幾年就可能沒有了，要符合自然規(guī)律，按地熱要求去開采。”

入駐雄縣以來，綠源公司采用熱交換、梯級利用、智能監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集技術(shù)等，提高地熱能的利用效率，避免資源浪費。

綠源公司的官網(wǎng)顯示，經(jīng)監(jiān)測，在綠源公司進駐后，經(jīng)過兩個采暖季的地熱尾水回灌，雄縣城區(qū)范圍內(nèi)的地熱水水位下降趨勢已開始明顯趨緩，由原來的每年下降6—7米減緩到目前23米，回灌效果進一步顯現(xiàn)。

雄縣的地熱開發(fā)利用模式被認為是國內(nèi)的標志性工程值得推廣。劉金俠補充，“雄縣模式”應(yīng)該因地制宜地搬，復制的是模式，即統(tǒng)一規(guī)劃、先進科學的技術(shù)、采灌均衡、城市規(guī)劃和地熱規(guī)劃銜接等。

“不是說在雄縣打1700米的井，在別的地方也打同樣的深度。”