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华东首个无干扰地岩热项目在济投运

日期:2022-03-05 09:19:01


供暖

据《经济先驱报》报道,山东德龙永泰新能源开发有限公司与济南供热集团合作开发的第一个无干扰地岩供热项目已在济南东部济钢地区投入运营。

经济导报记者最近从项目运营商那里了解到:经过各种工况下的系统调试和进入采暖季后的并网运行,该项目在过去两个月里运行安全稳定,采暖效果优势明显。

地热能储量大,分布广,是一种具有竞争力的可再生能源。以地源热泵为代表的浅层地热能供热项目中得到了广泛的发展,由于投资大、施工难度大,中深地热开发仍处于探索阶段。

作为中深地热供热项目,项目一经投入运营,就初步显示出浅地热供热的优势。由于能效比高、供热运行成本低、绿色无污染的特点,该项目将被视为研究对象,为后期中深地热供热的大规模推广积累数据经验。1月25日,山东区域能源学会会长、中国城市供热协会可再生能源供热冷却工作委员会秘书长罗永焕告诉《经济先驱报》。

可达系统使用寿命40-50年

在济南济钢区这个无干扰地岩热供热工程的操作室里,几乎找不到工作人员,系统自动化程度高,不需要人员值班。与传统的城市集中供热形式相比,无干扰地岩热综合开发建设成本经济,系统运行成本低。

山东德龙永泰新能源开发有限公司相关技术人员告诉《经济导报》记者:在供暖季节,每天18:00至次日8:00,机组75%负荷可提供2万平方米的供暖需求,供暖成本为25元/吉焦。

所谓无干扰地岩热加热技术,是指通过钻机在入地下一定深度的高温岩层,形成孔后安装封闭岩层热交换器,通过系统设备将地下深度的热能导出到地面建筑中进行加热。与普通地热加热项目使用浅地热不同,该项目使用中深地热。热交换孔实际深度为2317米,地热加热段主要为1010米至2241米,温度变化范围20.12-53.31℃。上述技术人员表示。

《经济先驱报》记者了解到,自2017年11月以来,该项目的换热孔钻井建设已于2018年7月通过专家论证会议完成。虽然钻井区域地层复杂,岩溶系统和断裂裂隙结构发展明显,钻井工程实施条件不利,但井孔含水量高,有利于换热。

根据采访,随着地热穿孔深度的加深,施工难度也在增加。然而,这对地面建筑基础有好处。热井深度不会影响地面建筑。同时,地岩热井地下无运动部件,系统相对稳定。此外,该系统使用寿命长,相当于地面建筑,可达40-50年。

取热不取水不回灌麻烦

事实上,无干扰地岩热技术加热已广泛应用于陕西、甘肃等国内西北地热异常地区。以100万平方米的建筑为例,与传统的加热方法相比,在4个月的加热季节,无干扰地岩热加热技术可以取代标准煤1.6减少二氧化碳排放量约1万吨4.3一万吨。甘肃省此类项目的运行数据也证实了其治污降霾效果。

华东首个无干扰地岩热项目在济投运

通过对济钢项目的分析,罗永焕发现,华北和华东地区的地热梯度在城市集中供热中也具有较高的利用价值和技术适用性,其环保优势也相当有吸引力。

目前,随着以地源热泵为代表的浅层地热供热项目的开发利用,个别项目对环境资源的破坏也逐渐出现。这些项目使用地下热水,然后释放热能。在此过程中,由于操作不当和回灌不良,造成了一定程度的环境污染。

罗永焕分析说:以济南为例,地下岩层为砂页岩结构,加热井孔易被细砂堵塞,给地下水回灌带来困难。

山东许多地方的浅层地热项目在开发利用中遇到了不同程度的回灌困难。不可忽视的是,如果地下水不能充分回灌,环境资源的破坏作用就不容低估。当采水量和回灌量不能保持平衡时,从长远来看,地下采空区将增加。地下热水不能随意排放,也会带来土壤盐碱化等危害。罗永环说。

相比之下,这个在济钢地区投产的无干扰地岩热技术采暖项目并没有这些麻烦。

中国工程院院士徐德龙说:该技术与传统热利用技术的区别在于,岩层热能可以随时随地低成本获得,而无需开采和使用地下热水。

由于取热不取水,该系统使用封闭的岩层热交换器将热交换到地面,而不是直接提取地下热水。这样,地下环境无干扰,无废气、废液、废渣排放、绿色清洁。

一次性投资成本相对较高

“在项目调试和并网运行中,多种工况下济钢无干扰地岩热供热系统能效比值均大于5,生产热值最大700kw/h。经过两个月的测试,项目运营商已经掌握了深层地热供热项目运行稳定性的具体数据。

不过,运行稳定、成本低廉、环保性凸显的背后,一次性成本投入仍然相对较高。

普通城市供热投资的一次性成本约为120元/平方米,中深地热供热必须投资300-400人民币/平方米左右。由于项目运营成本尚未最终计算,罗永焕只是粗略估计了《经济导报》的记者。

然而,在他看来,地热的开发利用是国家能源战略和供热行业发展规划的重点之一,无干扰地岩热是该领域的重要突破和技术方向。从长远来看,在结合区域工程条件和用户需求的前提下,通过制定和实施科学的系统建设和运行计划,应逐步显示无干扰地岩热加热技术的显著经济和社会效益。


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