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    一線大咖說|可持續的地熱供暖如何做?

    文章來源:人氣:47發表時間:2020-09-22

    一線大咖說|可持續的地熱供暖如何做? 

    隨著地熱利用規模不斷擴大,產業無序無度問題日益突出。如何理順地熱開發管理機制,因地制宜開發利用地熱資源?圍繞這些話題,在9月22日舉辦的第四屆(2020)中國能源產業發展年會暨“脫貧攻堅·能源扶貧成果報告會”上,地熱企業代表、專家展開了深入探討。本報摘選部分嘉賓發言,以饗讀者。

    城市清潔供能·地熱可持續發展研討會現場

    北京市熱力集團副總經理、中國城鎮供熱協會副理事長 劉榮:

    存在諸多制約,北京地熱供暖機制尚需創新

    燃氣熱電聯產、燃氣鍋爐、燃氣壁掛爐三類熱源占到北京全部供熱面積的90%以上,而新能源、可再生能源供熱僅占6%。北京能源利用嚴重依賴化石能源,使得減碳、降氮和氣源保障都面臨重大壓力。

    從當前北京地熱供熱/供冷應用情況來看,截至2018年底,淺層地熱能供熱面積達到5218萬平米;深層地熱能供熱面積為336萬平方米。

    以淺層地熱能為主的土壤源熱泵,得到了政府大力扶持,但城區建筑密度高,打井用地非常緊張;而深層地熱能尚處于試點開發階段,工程建設審批流程尚未完全明確。

    雖然北京政府主管部門對新能源供熱態度非常積極,但受到供熱綠色低碳化發展水平低且不均衡,供熱布局、模式與新技術空間、時間發展不匹配,發展機制尚需創新以適應新能源特點等因素制約,使得包括地熱在內的可再生能源供熱在北京的發展并不理想。

    因此,如何提高可再生能源在首都冬季供熱中的比例,成為當前重要任務。但真正要靠可再生能源助力北京清潔供熱,還有很長的路要走。

    對新能源供暖而言,在規劃層面要與城市建設規劃融合滲透,這就需要在觀念上有所突破和創新。比如將綠地公園看作城市的熱能倉庫,大幅度減少城市夏季的熱島效應。同時地熱能源的應用還要與末端建筑的用熱方式相匹配,借助城市熱網改善 地源熱泵供熱的經濟性。此外,充分結合蓄熱(冷),也可提高地熱項目收益。

    再生水管線沿途建設熱泵能源站也是提高可再生能源在首都冬季供熱中比例的有效途徑。再生水余熱是少有的與城市規模成正比的可再生能源,也屬淺層地熱資源,且北京再生水利用率很高,如能在沿途建設熱泵站,就可為周邊用戶供熱(冷)。

    相關數據顯示,到2020年,北京再生水利用量將進一步擴大到12億立方米,若按5°C溫差計算,其相當于 1.6億標準立方米天然氣燃燒釋放的熱量。

    近年來,北京市政府非常重視地熱能應用,出臺了市場補貼機制,鼓勵各類投資主體參與地熱能開發,并初步建立了淺層地熱開發利用的監測平臺。北京市熱力集團在京內外也開展了“地熱+”的多個項目實踐,比如集團4500平方米的辦公主樓就采用了地源熱泵供熱、供冷。

    總體而言,對一個城市而言,統籌“一盤棋”的要求在傳統能源規劃上很容易實現,但在新能源、可再生能源領域則并非易事,這對監管部門的統籌協調優化能力要求更高。地熱能利用一定要結合當地的實際資源稟賦和城市、社會發展預期,不能為推廣而推廣,應該創新思維方式。對于“地熱+”,北京仍在探索中,但無論如何,因地制宜把地熱用好,才能助力首都的清潔供熱。

    燕河能源技術股份有限公司總工程師 劉婷:

    “地熱+綜合能源”發展,有兩個“迫切”:政策和人才

    能源發展的目標是實現清潔化與數字化,地熱發展也不例外。當前,我國正處于地熱事業大力發展階段,相關數據顯示,“十三五”期間,我國新增地熱供能面積為11億平方米。地熱的規?;瘧猛瑫r也帶動了“地熱+綜合能源”的發展。

    通過“地熱+綜合能源”的優化調控,系統可從單體設備的節能降耗,向系統整體節能降耗方向發展,通過把握用能規律找到最適合系統發展的運行策略,實現區域用能最優化與能源利用最大化。

    如今,地熱發展已突破單一局限,向多種能源綜合利用不斷靠近。地熱發展就是天地合一、動靜融合。所謂“天”即太陽能,“地”即地熱,“動”即風能,指的就是多種能源的共用。

    數字化可助推“地熱+綜合能源”的發展,使其由政策驅動轉向信息化、智能化聯合推動,最終通過政策與科技共同促成技術指導目標的實現。為提高“地熱+綜合能源”系統能效,我們自主研發了SICS能效系統,其主要包括數字化管理系統與節能運行控制系統兩部分,致力于通過物聯網、移動網、互聯網以及云計算等技術,實現各種數據與信息的互聯互通與可視化,實現“地熱+綜合能源”系統的精細化管理,降低設備故障使用率、降低人力成本、提升延長設備使用壽命,最終達到系統降耗增效的目標。

    地熱發展對支持政策和人才的需求是很迫切的,我們在開發“地熱+綜合能源”數字化能源系統和平臺的過程中,很多想法要真正落地還面臨制約。未來,高校、研究機構與企業加強產研方面的結合是非常有必要的。

    聯美集團有限公司總工程師 武海濱:

    地熱可持續發展需要,政策、金融、生態聯動

    隨著清潔能源與可再生能源在我國能源結構中所占比重的不斷攀升,地熱作為可再生能源,在大氣污染治理及北方清潔供暖中發揮的作用越來越大。

    但與此同時,地熱行業競爭無序的困局也日漸顯現。如部分地區打井隊在未采用地熱水回灌技術與梯級利用技術的前提下,直接就地取熱水為老百姓供暖,造成地熱水和能源大量浪費的同時,也對環境造成了極大危害。

    近幾年,我國地方政府正在加大對無回灌地熱井的查處力度,這在一定基礎上“凈化”了地熱市場,也為地熱企業提供了公平競爭的發展環境。

    地熱產業既是技術密集型產業,又是資金密集型產業,既需要干熱巖這樣的新技術,又需要融資平臺。地熱要實現可持續發展,必須要建立起政策的支撐體系、金融的支持體系,以及與生態的聯動體系。只有這樣,才能形成市場有效、政府有為、企業有利、創新有力的發展環境,為地熱發展保駕護航。

    我國地域遼闊,不同地方地質條件差異顯著,因此地熱資源也千差萬別,加之末端用戶需求呈現個性化、多樣化特點,所以必須要結合當地實際,因地制宜開發地熱,才能保證地熱項目獲得較好經濟收益。

    比如,在天然氣資源較豐富區域,可推進地熱能與天然氣的耦合發展,根據我們的經驗,地熱能和天然氣以6:4耦合,就可把初投資和運行費控制在合理范圍內;而在太陽能資源較為豐富的區域,利用太陽能對地熱井進行熱能補充,則有利于地熱井井溫恢復。

    再比如,相比較于北方地區主要為解決清潔取暖而發展地熱,南方地區要解決的則是冬季供暖和夏天制冷的雙層需求,這樣就為包括淺層地熱、土壤源熱泵在內分布式能源發展創造了非常好的條件。

    上海法凱淶瑪能源科技有限公司總經理 余承霖:

    地熱開發因地制宜是前提,綜合利用是重點

    如何因地制宜開發中深層地熱資源?好的能源系統一定是因地制宜的,一定要在技術和經濟的平衡中打造最優解決方案。地熱開發,因地制宜是前提,綜合利用是重點。

    從實踐看,地熱的開發利用已從原來的單一水源或地源熱泵能源利用系統,轉向為蓄能互聯雙機耦合、多能互補的能源利用系統,已突破了單一技術的限制,向提升綜合能源利用轉變。

    目前各地有很多違法違規中深層地熱井面臨封停,尤其在今年成為熱點。地熱井封停后如何解決供暖接續問題,已成為讓地方政府頭疼的事。

    而這正是蓄能互聯雙機耦合、多能互補的能源利用系統能夠解決的問題,其可通過對被封停的地熱開發井實施改進和優化,實現取熱不取水與地熱資源梯級綜合利用,將地熱能“吃干榨凈”。

    事實上,基于蓄聯熱泵技術開展地熱資源的一體化集成優化開發,雖然可實現熱泵、蓄能、電等能源的綜合利用,但這一過程中,也會面臨新增能源設施占地面積大的問題。如何實現對原有設施的最大化、經濟化利用,正是這類技術的適用場所。而這也正與地熱井被封停后面臨的改造需求不謀而合。

    來源為“中國能源報”


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