關中盆地中深層地熱能總量相當于4610億噸標準煤, 為全省探明煤炭資源總量的2.7倍。隨著生態(tài)環(huán)境保護工作力度不斷加大，地熱能清潔環(huán)保可再生的優(yōu)勢凸顯。地熱采暖成為近年來地熱能利用的重要方式，呈逐年增長趨勢。

 地熱 綠色能源前景廣闊

十二月十一日，記者拍攝的楊凌智慧農(nóng)業(yè)示范園內采用地熱能供暖的智慧溫室。

12月11日，記者一行來到楊凌智慧農(nóng)業(yè)示范園。在高大、透光的智慧溫室內，我們感覺到夏日般的溫暖，只見熱水管線整齊排列在地面，立體種植的小番茄枝繁葉茂、紅綠相間。工作人員介紹，溫室中的小番茄每年8月種植，從10月進入采收期，一直持續(xù)到第二年7月，整個栽培季節(jié)，每平方米面積果實產(chǎn)量在30公斤至50公斤。

“智慧溫室冬季的增溫，主要靠從深度3100多米的井中抽取80攝氏度左右熱水，經(jīng)過管道循環(huán)換熱后回流到另一口深水井中。”負責工程建設的陜西工程勘察研究院有限公司鑿井公司經(jīng)理熊應興說，陜西地熱資源豐富，尤其是關中盆地，賦存了豐富的地熱能，楊凌智慧農(nóng)業(yè)示范園項目，只是他們建設項目中的一處;目前還有中石化綠源地熱能等公司已經(jīng)穩(wěn)定開發(fā)利用地熱，廣泛用于機關單位、學校及住宅區(qū)冬季取暖。

陜西地熱能豐富

12月10日，中國工程院院士曹耀峰在西安舉行的2020年全國地熱學術研討會上說，中國地熱能年利用量連續(xù)多年位居世界第一，地熱產(chǎn)業(yè)仍具有較大潛力，淺層與中深層地熱能年可開采量約26億噸標煤，是目前全國地熱能年利用量的數(shù)十倍。地熱能開發(fā)利用在“十三五”首次進入國家產(chǎn)業(yè)規(guī)劃后，今年又啟動了“十四五”規(guī)劃編制。

陜西省地熱協(xié)會副會長穆根胥介紹，地熱能按其賦存條件分為淺層地熱能(開采深度一般小于200米，溫度低于25攝氏度)、中深層地熱能(開采深度一般在200—3000米之間，溫度大于25攝氏度)和干熱巖型地熱能(開采深度一般大于3000米，溫度大于180攝氏度，一般不含水或含少量水)。中深層地熱根據(jù)取熱的方式不同，分為水熱型和地埋管換熱型，目前陜西這兩種取熱形式都有采用。

陜西省地質調查院洪增林教授對全省地熱資源開發(fā)利用布局有深入調查。洪增林說，陜西關中、陜南、陜北三地區(qū)都有豐富的地熱能。據(jù)省地質調查院最新調查研究成果，西安、寶雞、咸陽、渭南、銅川和楊凌示范區(qū)城區(qū)淺層地熱能熱容量為1.2×1015千焦/攝氏度，可供暖(制冷)面積為10.1億平方米，是關中地區(qū)各類熱源實際集中供暖面積的1.3倍;關中盆地中深層地熱能總量達3.2×1018千卡,相當于4610億噸標準煤，為全省探明煤炭資源總量的2.7倍。目前陜西共有開發(fā)利用工程300多處，全省中深層地熱水供暖年開采量為4487萬立方米，供暖面積903.68萬平方米，供暖規(guī)模位居全國前列。“十四五”期間，地熱能利用有望納入全省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。

優(yōu)勢逐漸凸顯

據(jù)了解，陜西省主動開采地熱能始于1972年。當年，在藍田縣湯峪打出陜西第一眼熱水井，從此拉開了開發(fā)利用地熱資源的序幕。早期利用形式主要是溫泉洗浴和養(yǎng)殖。2005年，陜西省利用淺層地熱能項目開始建設，主要用途是建筑物供暖，少量用于制取生活熱水和農(nóng)業(yè)設施供暖。

在中石化綠源地熱能(陜西)開發(fā)有限公司咸陽市迎賓路地熱站，兩口地熱井抽出的熱水可以滿足52萬平方米住宅的供暖，年節(jié)能量達14392噸標煤，年減排量達39865噸二氧化碳。熱水經(jīng)過熱交換降溫到20攝氏度后，再通過管道回流到兩口深井中，防止了地下水位的下降。

隨著生態(tài)環(huán)境保護工作力度不斷加大，地熱能清潔環(huán)保可再生的優(yōu)勢凸顯。地熱采暖成為近年來地熱能利用的重要方式，呈逐年增長趨勢。

地熱能的開發(fā)利用正在從淺往深，深度從早期的 1500米向4000 米延伸。目前，地熱供暖以武功縣、興平市、咸陽城區(qū)、西咸新區(qū)、國際港務區(qū)、浐灞生態(tài)區(qū)、渭南市西北部城區(qū)為主。正在從點向面，由關中向全省延伸。

取熱不取水

早期利用地熱能的方式是抽取熱水。由于長期的抽水，造成部分地區(qū)地下水位大幅下降。西安市多年前就開始了地熱能的利用，由于城市地下水位顯著下降，在本世紀初關閉了一批淺層熱水井。

2013年，地熱能利用在西安市被重新重視。之所以被重新重視和利用，得益于中深層地熱能地埋管供熱技術。這一技術的實質是：在換熱井內下入同軸套管，套管熱介質與地層直接熱交換，不取水只取熱，避免了抽水和水位下降。中深層地熱能地埋管供熱技術得到政府認可。專家們認為，這項技術取熱不取水，取熱持續(xù)穩(wěn)定、環(huán)境影響小，而且比傳統(tǒng)淺層地熱能熱泵技術節(jié)能。從此以后，中深層地熱能地埋管供熱技術不斷得到應用。目前，已建成西咸新區(qū)交大創(chuàng)新港和位于西安高新區(qū)、國際港務區(qū)、曲江新區(qū)的一批應用示范項目。全省已有實施該技術供暖工程約30處，供暖面積達570萬平方米，在建供暖項目30多處，擬建供暖面積約885萬平方米。西咸新區(qū)灃西新能源公司、延長石油、陜西煤田地質集團、中煤科工集團西安研究院、中煤任遠新能源公司等企業(yè)均掌握了中深層地熱能地埋管供熱技術，有能力建設此類工程。

為利用好地熱能這一可再生清潔能源，進一步發(fā)揮地熱資源在全省節(jié)能減排、治污減霾及生態(tài)文明建設中的作用，2019年陜西省地質調查院成立了以中國工程院王雙明院士為學術帶頭人，中國工程院曹耀峰院士等國內地熱研究專家為顧問的技術研發(fā)團隊。目前，該團隊從事地熱能開發(fā)利用的技術人員有50多人，專業(yè)涉及地質、環(huán)境、建筑、經(jīng)濟、工程等領域，取得了一系列成果。

目前，陜西地熱能應用科研成果轉化不斷推進，示范工程建設取得較好成效。陜西省地質調查院研發(fā)的以淺層地熱能為主，多能互補、調蓄結合的利用模式，有效解決了淺層地熱能開發(fā)利用受場地面積限制、初期投資高、投資回收期較長的弊端，運行成本較煤改電降低約50%，較煤改氣降低60%以上;總投資收益率高達25%以上，比“煤改電”“煤改氣”更具投資潛力。目前，陜西省地質調查院已完成了陜西省淺層地熱能開發(fā)利用研究推廣示范基地等示范工程，編制了西安咸陽國際機場三期擴建工程、臨潼工業(yè)新城等多處地熱能利用建設方案，搭建起全省地熱能開發(fā)利用監(jiān)測平臺，正在引領地熱能產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展。