揭秘“浅层地热能”

　　当前，碳达峰碳中和成为社会关注热点。大力发展可再生能源，将助推减排。可再生能源中，地热正逐步走进寻常百姓家。何为地热？地热如何利用？记者近日采访省地质学会地热专委会主委、教授级高级工程师官煜。

　　官煜介绍说，地热是指储存于地球内部的热量，是清洁、可再生的新能源。水热型地热(温泉)、浅层地热能及干热岩是目前世界上正在开发利用的三类地热资源形式。

　　地球内部的高温熔岩将地球岩土孔隙中的水加热，这些加热了的地下水自然渗流出地面，我们就称之为温泉，或者通过钻探深井抽取地下热水，这些以地热水为介质的地热，我们统称为水热型地热资源。地热温泉开发利用在我国有着悠久的历史，并形成了独特的温泉文化。地热温泉集热、矿、水于一体，可广泛用于供暖、理疗保健、康养旅游、发电、工业烘干、种植养殖等。

　　浅层地热能，是指蕴藏于地表以下200米以内浅岩土体、地下水和地表水中具有开发利用价值的热能，温度小于25度，是近20年来被快速开发利用的清洁环保型的新型能源，具有分布广、储量大、可再生及就近开发利用等特点。浅层地热能作为低温资源，借助地源热泵技术可广泛用于建筑空调的取暖制冷等方面。浅层地热能开发利用采取不同的方式，可分地源型（地埋管）、地表水源型和地下水源型三种。近十余年来，我省浅层地热能开发利用取得较快发展。

　　干热岩，地热能量蕴藏于干热的岩石体中，一般不含水量，埋深可达3000米以上，温度可达150度以上，可主要用于发电等，是未来最具潜力的地热能源。目前我省干热岩尚处于初步调查阶段。

　　去年，由安徽省地质环境监测总站联合多家单位主持申报的“夏热冬冷环境浅层地热能开发关键技术与应用”项目，获得省科学技术进步奖三等奖。该项目以多个省部级科研项目为基础，历经10年产学研用相结合协同攻关，聚焦夏热冬冷气候环境下浅层地热能“成热规律、资源评价、热能交换、系统优化”的科学问题，集成研究形成了浅层地热能开发关键技术的重要创新成果。

　　该项目研究发现了夏热冬冷环境浅层地温与气温冷热错峰的时空演化规律，揭示了浅层地热能赋存与气候环境耦合的机理，为长江中下游地区浅层地热能资源评价及开发利用提供了理论依据；率先将夏热冬冷环境耦合方法应用于不同地质结构、不同利用方式的浅层地热能资源评价与开发研究，提出了地表水热能资源供热制冷开发适宜性评价体系，为浅层地热能开发利用相关规划、设计等提供了重要的技术支撑；研发了夏热冬冷环境浅层地热能高效换热、在线监测、地表水与地下水人工转化联合取热（冷）技术，提出了夏热冬冷环境地表水与地下水浅层地热能联合开发模式。

　　在合肥市滨湖新区，一座地热区域能源站，从2019年起就应用了浅层地热能区域能源系统，是合肥对于地热新能源区域性集中供能的首次尝试，规划用户面积500万平方米。地下9米深处宽敞的机房里，浅层地热能新能源及其地源热泵技术正在这里发挥着功效。冬季供热时，通过地埋管获取地下岩土中热量为室内供热；夏季制冷时，把室内的热量通过系统管道输入地下，为室内提供冷量。去年夏季，该站供能面积已超过40万平方米。

　　官煜表示，我省城市建设规划区浅层地热能赋存条件好，资源开发利用潜力巨大；合理开发利用和保护这一新兴的环保型可再生能源，将可造福社会，促进节能减排。