因地熱開發(fā)利用無序問題突出，以及地下水超采嚴重等問題，地熱供暖：中深層地熱開發(fā)井下?lián)Q熱技術(shù)可行嗎？|地大熱能_地面換熱 去年河北省曾一度“一刀切”叫停、依法查處省內(nèi)所有違法開采的地熱井。此舉因涉及面廣，且存在巨大的清潔采暖接續(xù)隱憂，而引發(fā)廣泛討論。河北省在力推地熱開發(fā)規(guī)范化的同時，還在政策支持層面由傳統(tǒng)的采灌結(jié)合、取熱不耗水（下稱“地面換熱”）開發(fā)模式向井下?lián)Q熱傾斜，在工程技術(shù)標準層面也為井下?lián)Q熱“搭好了臺”，這無疑是為中深層地熱開發(fā)“開辟了一條新路”。河北《中深層地熱井下?lián)Q熱供熱工程技術(shù)標準》作為目前國內(nèi)出臺的第一個井下?lián)Q熱地方技術(shù)標準，先于國標出爐，將對京津冀等華北地區(qū)、陜西乃至全國的地熱開發(fā)產(chǎn)生深遠影響。

監(jiān)管趨嚴
“地面換熱”遇冷
近年來，隨著我國北方地區(qū)清潔取暖工作的大規(guī)模推進，地熱能作為一種可再生的清潔能源，被視為傳統(tǒng)化石能源的重要替代方式而受到熱捧。相關(guān)材料顯示，我國地熱能直接利用量已連續(xù)多年穩(wěn)居世界第一位。根據(jù)國家地熱能中心統(tǒng)計，截至2019年底，北方清潔供暖地區(qū)中深層地熱能供暖總面積已達到3.82億平方米。國家能源局于今年4月發(fā)布的《關(guān)于促進地熱能開發(fā)利用的若干意見（征求意見稿）》更將“大力開發(fā)利用地熱能”視為我國實現(xiàn)碳達峰、碳中和的重要舉措。并提出，到2025年，我國地熱能供暖面積要比2020年增加50%；到2035年，在2025年基礎(chǔ)上再翻一番。

目前我國中深層地熱能開發(fā)利用技術(shù)主要是以河北雄縣為代表的取熱不耗水、完全同層回灌的換熱技術(shù)為主。然而長期以來，由于地熱開發(fā)存在的“九龍治水”管理漏洞使得地熱無證開采、地熱水亂排問題難以得到有效治理，從而成為制約行業(yè)有序發(fā)展的最大“絆腳石”，這一問題在河北表現(xiàn)尤為突出。

另覓新途
“井下?lián)Q熱”獲力捧
然而這并不意味著河北地熱開發(fā)事業(yè)會因此而陷入絕境。從“50號文”與河北省剛剛發(fā)布的上述標準透露的信號看，河北省將轉(zhuǎn)而支持地熱開發(fā)的另一種模式，即完全不開采地熱流體、閉式循環(huán)取熱的“井下?lián)Q熱”技術(shù)。對此，“50號文”指出，采用深層地下?lián)Q熱方式開發(fā)利用地熱能的（只取熱不取水），無需辦理取水許可和采礦許可，同時可按照國家相關(guān)政策規(guī)定，享受可再生能源稅收和收取采暖費等方面的優(yōu)惠政策，鼓勵各市、縣出臺具體支持政策。上述標準的出臺無疑是讓中深層地熱開發(fā)利用多了一項技術(shù)選擇，也為地質(zhì)條件類似的廣大北方地區(qū)地熱能開發(fā)提供了技術(shù)參照。這對地熱開發(fā)項目的審批、施工、后期管理，以及環(huán)保監(jiān)督等都有幫助，并在一定程度上糾正一些錯誤概念，有利于地熱行業(yè)規(guī)范化健康發(fā)展。另有受訪專家指出，由于井下?lián)Q熱項目不涉及取水許可與采礦許可辦理，相當于簡化了政府的管理流程。尤其是在地下水超采嚴重的河北省，該模式無疑會讓監(jiān)管變的更容易。



“一刀切”不可取
地熱開發(fā)要因地制宜
井下?lián)Q熱技術(shù)，起步于20世紀90年代的歐洲，2015年左右開始在國內(nèi)得以發(fā)展。作為一項中深層地熱能開發(fā)利用技術(shù)，通過鉆鑿地熱井并下入取熱管，注入軟化水在井內(nèi)循環(huán)流動提取地層熱量，井壁與地層隔絕，保證地熱井與地層間只能進行熱交換；因該技術(shù)對地層干擾較少，又被稱為‘中深層地熱能無干擾供暖技術(shù)。

核心還在于經(jīng)濟性。由于井下?lián)Q熱是通過熱傳導從地層提取熱量，受傳熱效率的天然限制，其取熱量遠低于地面換熱技術(shù)，主要受控于地下熱儲溫度，且循環(huán)取熱水溫度一般低于30度，后續(xù)供暖需要熱泵提溫，運行成本很高。相關(guān)材料顯示，“取熱不取水、同層回灌”地面換熱技術(shù)，一對抽灌井可實現(xiàn)供暖面積約8.5-24萬平方米。而井下?lián)Q熱技術(shù)，垂直單井僅可實現(xiàn)供暖面積約0.8-1.3萬平方米；U型井只能實現(xiàn)供暖面積約4-5萬平方米。以河北雄縣為例測算，如果將目前供應(yīng)全縣700萬平方米面積的地熱井全部由‘地面換熱、同層回灌’模式改為井下?lián)Q熱模式，也只能供應(yīng)約100萬平方米。

地面換熱與井下?lián)Q熱的鉆井成本基本相同，換言之要滿足同樣的供暖面積，井下?lián)Q熱在鉆井方面的成本就達到井上換熱的7倍。不僅如此，二者相比后續(xù)運行成本差距也很顯著。地面換熱供暖建設(shè)投資單位建筑平方米造價約100-130元，每個供暖季每平方米電耗約8-12度；而井下?lián)Q熱單位建筑平方米造價約250-350元，每個供暖季每平方米電耗約15-30度。對比之下，井下?lián)Q熱建設(shè)投資和運行成本要達到地面換熱的2—3倍。

從截至目前陜西西咸新區(qū)、河南鄭州的先進實踐看，采用井下?lián)Q熱技術(shù)開發(fā)地熱一定離不開政府補貼，大規(guī)模開展難度還很大。如若現(xiàn)在一味強力推廣這一技術(shù)，不僅將為政府財政帶來巨大壓力，同時也將為用戶帶來沉重負擔。且從長遠看，其經(jīng)濟性想要達到媲美地面換熱技術(shù)的可能性也不大。
“就河北省而言，目前還沒有出臺井下?lián)Q熱規(guī)?；l(fā)展的配套政策措施。一般來說技術(shù)標準先行，其次試點推廣，然后再配套政策。目前看來，井下?lián)Q熱技術(shù)尚處于制定標準、開展示范項目的技術(shù)儲備階段。

地熱開發(fā)利用在技術(shù)選擇上應(yīng)因地制宜，根據(jù)當?shù)氐?a href="http://www.qddehua.com.cn/t/地質(zhì)條件.html" >地質(zhì)條件、實際需求來定，至于最后技術(shù)好不好需交由市場來驗證。因為地質(zhì)條件是天然存在的，地熱開發(fā)一定要因地制宜，地面換熱與井下?lián)Q熱模式二者可互為補充，政府主導的“一刀切”并不可取。河北政策力捧的井下?lián)Q熱技術(shù)之舉雖然一定程度上可推動該技術(shù)的落地實踐與快速進步，但長遠看，其或終將只能與地面換熱技術(shù)補充發(fā)展，并不能成為主流的地熱開發(fā)模式。從這一角度看，地面換熱技術(shù)也只是短期政策遇冷，是其由之前的無序無度邁向科學規(guī)范化發(fā)展之路遭遇的一個階段性歷程。

隱憂仍存
警惕“返煤”苗頭
如果鉆井施工監(jiān)管措施不到位，迫于單井供暖效率，部分企業(yè)可能會為追求井口出熱量，而不規(guī)范操作干擾含水層，此舉亦可能造成對地下水的破壞。與此同時，對于那些因種種客觀因素不能夠補齊合法資質(zhì)的地面換熱地熱井，如果井下?lián)Q熱之路走不通，無疑將陷入清潔采暖接續(xù)困境。井下?lián)Q熱尚缺乏實際應(yīng)用場景，國際上也無成功經(jīng)驗可供借鑒，要解決大規(guī)模應(yīng)用的居民采暖問題，對很多地方并不現(xiàn)實。

河北的地熱發(fā)展已經(jīng)到了一個關(guān)鍵節(jié)點，如果完全摒棄傳統(tǒng)開發(fā)模式，全面走向井下?lián)Q熱，那么由于經(jīng)濟性和應(yīng)用場景受限，可能會將整個行業(yè)帶進‘死胡同’，大量的政府補貼無疑不可持續(xù)。一條技術(shù)路線是否可行，最終要看市場是否認可。就地熱開發(fā)而言，河北省需要警惕的是，大規(guī)模的井下?lián)Q熱行不通怎么辦？

在河北省個別地區(qū)地熱開發(fā)特許經(jīng)營區(qū)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了“返煤”的苗頭。有的地方因為無法按規(guī)定為地熱井補齊手續(xù)，開始考慮接續(xù)鄰近地區(qū)火電廠熱源，無疑將增加火電廠所在地的燃煤消耗，這又何嘗不是另一種形式的“返煤”。河北的地熱開發(fā)可謂任重而道遠，既要關(guān)閉不合規(guī)的熱力井，還要兼顧老百姓的民生供暖，現(xiàn)在是夾縫中尋找解決方案。
 
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