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北京打出103℃地热井 专家建议进行梯级利用

北京打出103℃地热井 专家建议进行梯级利用

  “出水了!出水了!”3月12日,在大兴区凤河营村的一处勘探工地上,欢呼声四起。原来,施工人员成功打出一口地热井,从井口冒出的地热水,经过测量,温度达到103℃,打破了北京地热出水温度的纪录,成为北京首个中温地热井。

  负责该井施工的派力工程有限公司副总经理叶宏宇介绍说,这口地热井编号为“兴热-9#”,井深达到3623米,日出水量逾1500立方米,日自流水量近800立方米。“这是北京地区少有的自流地热井,地热水喷出地面,高度可达52米。”

  叶宏宇告诉《北京科技报》,除此之外,这还是一口水气混合地热井,在103℃地热水喷出地面的同时,还伴随着大量的烷类气体。“我们正考虑利用技术手段将水气分离,分别利用。”

  “这次打井,代表了北京地热和地质勘探的最高水平。”“兴热-9#”的专家组成员、北京市地热协会副秘书长姜再新说。

  地球内部的热能总量,约为煤炭储量的1.7亿倍,每年经地表散失的热量,相当于1000亿桶石油燃烧产生的热量。在我国,虽拥有相当于500万亿吨标准煤的地热资源,但由于勘查程度偏低,目前只有不到1%的地热被勘查利用,这在能源结构中的比例还不足0.5%。

  姜再新说,地热开采成本比较大,需要打几千米,才可找到能够利用的地热,每口地热井的成本,至少都在上千万元人民币。从上个世纪70年代初,北京先后开发了良乡、天竺热田,到目前为止,发现具备开发利用条件的地热田有10个。

  说起地热的用途,一般人首先会想到温泉,而在中国能源研究会地热专业委员会主任郑克棪的眼里,地热远不止这些简单的用途。

  地热分高温、中温和低温三类。高于150℃,以蒸汽形式存在的,属高温地热;90℃~150℃,以水和蒸汽的混合物等形式存在的,属中温地热;高于25℃、低于90℃,以温水、温热水、热水等形式存在的,属低温地热。

  “高温地热适合发电,中温地热可发电,也可用于房屋供暖,低温地热则可用于、医疗,也可以用于供暖以及温室种植、水产养殖等。” 郑克棪说。

  对此次打的地热井,郑克棪建议,可首先考虑用于发电。在国外,以中温地热水为能源的地热电站并不少见,例如,美国阿拉斯加已建成用72℃地热水发电的机组。在我国的云南腾冲,也有一座中温发电站。

  “除了发电,这口地热井还可用于供暖。”郑克棪说。除环保、节能外,地热供暖技术上简单易行,对温度的要求也比较宽泛,从 15℃~180℃的温度范围均可利用。而103℃的地下热水,正好可免去加热,直接引至供暖系统作供暖服务。

  根据前期可行性论证成果表明,凤河营地热田高温核心区域的地热资源,可满足当地550余万平方米建筑物的供暖需求,与大型燃煤锅炉供暖相比,年可节约费用6000余万元,减少耗煤量8.5万吨,减少灰尘量0.2万吨,减少废渣量1万吨。

  记者了解到,北京市建委鼓励建设地热采暖小区,对使用地热采暖的小区居民,政府还进行财政补贴。而对于“温泉入户”的房地产项目,今后均不予审批,因为从健康角度出发,温泉只有“泡”才能产生效果,那些所谓的“温泉入户”,大多数采用淋浴的方式,是对地热资源的一种极大浪费。

  例如,北京丰台区王佐镇的南宫村,对温泉的利用达到四个“梯级”。2000 年10月28日,打成第一眼72℃地热井后,第一步用于供暖;第二步送入温泉垂钓中心,提供地板供暖;第三步就是水产养殖,之后引到温泉种植采摘基地,作特菜和花卉以及各种时鲜果品种植灌溉之用;最后排入温泉公园的湖里,使其冬天不结冰,绿水常清。

  近年来,地热资源受到世界各国的重视。国际能源专家普遍认为,预计到2100年,地热利用将在世界能源总值中占30%~80%。目前,欧美等国都将地热列为优先开发利用的替代型能源,冰岛85%的住宅都利用地热供暖,美国的地热装机和地热发电量在世界上独占鳌头。

  “对我国而言,目前最为迫切的,是要把地热作为一种替代能源利用。”郑克棪说。过去人们认为,25℃以下不叫温泉,没有利用价值。近年来,人们发现通过热泵技术,北京浅层的5℃~6℃的地下水都可以利用。

  和燃煤、石油等能源相比,地热不仅清洁,而且能反复利用,属于可再生资源。深层地下水有其自身的循环系统,一部分热水被抽上来之后,会从远方不断地得到补给,从这个意义上说,地热资源是取之不尽、用之不竭的。

  但是,由于近几年来各地超采地热严重,造成一些地区地质沉降。郑克棪强调,在利用好地热水的同时,必须进行回灌,用过的热水经处理后,重新注回到含水层中,可提高再生的性能,这样才可使含水层不枯竭。

  目前,国际上普遍采用这种方法,例如,巴黎大量开采地热供暖,但由于100%的回灌,水位并没有下降。近几年来,我国一些地热利用规模较大的城市,已经制定了回灌率标准,例如,天津市要求新建地热工程达到100%回灌,北京也作出相同的规定。

  姜再新则建议,当地首先要做好自己的发展规划,是准备发展旅游度假,还是发展房地产开发,亦或重点发展农业、养殖业,然后根据发展规划,制定出对地热资源的利用方案。

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  • 标签:地热能梯级利用
  • 编辑:王虹
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