正值“三九”寒天，在我國北方地區(qū)，熱烘烘的暖氣是廣大居民溫暖過冬的重要保障。除了傳統(tǒng)的燃煤、燃氣供暖，地熱供暖作為一種新興供暖方式逐漸走入大眾視野。
不久前，在供暖季啟動時，北京市首個中深層地熱供暖示范項目正式投運。該項目建成后每年可以減少排放二氧化碳7650噸，為下一步推廣中深層地熱供暖積累經(jīng)驗。
雖然聽起來新鮮，但地熱供暖實際上已經(jīng)有較長的發(fā)展歷史。因具有突出的環(huán)保優(yōu)勢，地熱供暖被稱為地下“綠色空調(diào)”。近年來隨著開發(fā)建設(shè)規(guī)模不斷擴大，“綠色空調(diào)”走進了越來越多的家庭。
那么，地熱供暖的原理是什么？它會給人們的冬日生活帶來哪些改變？帶著這些問題，科技日報記者采訪了相關(guān)專家。
地熱能是可被循環(huán)利用的清潔能源
地熱能是地球內(nèi)部以熱的形式儲藏的能量，主要來源于地球的熔融巖漿和內(nèi)部放射性物質(zhì)衰變。因為地球內(nèi)部一直在釋放熱量，所以地熱能取之不盡用之不竭，是可被循環(huán)利用的清潔能源，被列為五大非碳基能源之一。
“地熱資源種類繁多?！毕愀壑形拇髮W（深圳）城市地下空間及能源研究院、地熱能科學技術(shù)（大理）研究院院長張大偉向科技日報記者介紹，按照地質(zhì)構(gòu)造特征、熱流體傳輸方式等，我國地熱資源大致可以分為淺層地熱資源、水熱型地熱資源等。分布區(qū)域最淺的地熱資源僅位于地表下數(shù)米，最深的則處在地下數(shù)千米。
在開發(fā)利用上，對于淺層地熱資源，通常以直接利用為主。例如，地源熱泵、地熱溫泉等都是直接利用地熱能的方式。
對于水熱型地熱資源，核心利用方法是“取熱不耗水”，即從開采井中將蘊含熱量的地熱水抽取出來，利用換熱器吸收水中的熱量，隨后再將失去熱量的冷水通過回灌井重新注回取水層。經(jīng)過一段時間，地下熱源會將冷水重新加熱，后續(xù)還可以再次利用。在此過程中，地下熱源就像一臺鍋爐。人們利用這臺鍋爐可實現(xiàn)地下水的循環(huán)加熱。采用這種地熱資源開采方式，相關(guān)工作人員必須對抽取的地熱水進行100%回灌，以實現(xiàn)“采灌平衡”，保證地熱資源的可持續(xù)利用。
具體來說，被抽取上來的地熱水經(jīng)旋流除砂器除砂后被注入換熱器，溫度可以達到68攝氏度。隨后，地熱水會將自身攜帶的熱量通過板式換熱器傳遞給供暖水。加熱后的供暖水通過供暖管道被輸送至千家萬戶。除此之外，換熱站工作人員還會根據(jù)往年的供熱經(jīng)驗和室外溫度，實時調(diào)節(jié)生產(chǎn)井取暖的流量，借此調(diào)節(jié)供暖溫度。
在使用上與燃煤集中供暖沒有差別
對于我國多數(shù)北方居民，地熱供暖還是新鮮事物。不過，在河北雄安新區(qū)，地熱供暖早已是當?shù)夭豢苫蛉钡闹匾┡绞?。雄安新區(qū)位于我國三大地熱帶之一的華北地熱帶。該地區(qū)地熱資源豐富，地熱供暖起步早、發(fā)展迅速。在雄安新區(qū)的冬季，看不到高聳的煙囪“吞云吐霧”，地下源源不斷的熱量被送至千家萬戶。
2009年，河北省雄縣與中國石油化工股份有限公司合作開發(fā)當?shù)氐責豳Y源。到雄安新區(qū)設(shè)立前，雄縣縣內(nèi)已擁有地熱井77口（包括回灌井29口），換熱站35座，城區(qū)95%以上的建筑實現(xiàn)地熱供暖，基本實現(xiàn)了城區(qū)地熱集中供暖全覆蓋。雄安新區(qū)設(shè)立后，作為雄安三縣之一的雄縣截至2023年底，建成以地熱能為主的清潔供暖換熱站超百座，敷設(shè)供熱管網(wǎng)約550公里，供暖面積超700萬平方米。
走進雄安新區(qū)某居民區(qū)崔女士家中，室內(nèi)20多攝氏度的溫度讓人感到舒適暖和。崔女士告訴記者，她在2015年搬到該小區(qū)時，開發(fā)商便已在房間內(nèi)鋪好了地暖。
在沒搬入此小區(qū)前，每到冬季取暖季，崔女士需要在屋外儲備大量煤炭。燃煤產(chǎn)生的煙塵污染讓她印象深刻。
“那時候，天空灰蒙蒙一片，家里陽臺有時會落上一層灰?！贝夼空f，相比燃煤取暖，地熱供暖價格更低。此外，在使用方式和體驗上，地熱供暖與普通的燃煤集中供暖沒有差別，并不需要支付額外的維護費用。她希望有一天在農(nóng)村的親人也能告別燒天然氣、燃煤等取暖方式，用上地熱供暖。
在地熱資源同樣豐富的陜西省咸陽市，地熱供暖方式已較為普遍。咸陽市地熱資源開發(fā)中心主任、綜合管理科科長陳衛(wèi)衛(wèi)表示，近年來地熱供暖比以往更受重視。地熱供暖的經(jīng)濟性優(yōu)勢突出，同時其低碳環(huán)保的屬性也符合供熱行業(yè)未來發(fā)展趨勢。（記者 都 芃）
