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长三角地热能高质量一体化发展如何破题

2020-12-21 15:44:12 地热能 18875725353

 长三角地热能高质量一体化发展如何破题

    我国地热能产业有望迎来新一轮大发展。中科院学部咨询评议项目“长三角地区地热资源及其综合利用研究”目前正在有序推进中,该研究成果预计将于2021年底完成。长三角地区地热能“家底”有多厚?地热能发展路径和关键方向是什么?地热能高质量一体化发展还存在哪些瓶颈?“长三角地区地热资源及其综合利用研究”项目自2020年7月启动以来,作为该项目负责人、中国科学院院士汪集暘分别于2020年9月、10月、11月带领调研组成员,三次赴长三角地区实地调研地热资源情况,为长三角地热能高质量一体化发展破题。


破题之钥,开启地热发展之门

    经过多年实践,长三角已成为我国经济发展最活跃、开放程度最高、创新能力最强的区域之一。2019年12月1日,中共中央、国务院印发了《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》,将指引长三角地区实现高质量一体化发展。规划范围包括上海市、江苏省、浙江省、安徽省,区域面积35.8万平方公里。

   中国科学院院士汪集暘认为,长三角地区被提到同京津冀协同发展、粤港澳大湾区建设相同的高度,是重大国家战略,“在长三角一体化上升为国家战略的大背景下,长三角地区地热能发展将大有可为”。

   中国工程院院士曹耀峰说,夏热冬冷地区经济发展走在全国前列,开发利用地热能与将长江经济带建成绿色低碳经济廊道发展目标高度契合,是贯彻能源革命战略和提升发展质量的创新之举。

   为深入调查研究长三角地区地热能产业的战略定位、发展路径和关键方向等相关问题,中国科学院学部咨询评议项目“长三角地区地热资源及其综合利用研究”于2020年7月28日在京正式启动,该项目旨在系统厘清长江三角洲地区地热资源家底、开发利用现状与需求、梳理存在的问题、探索长三角地区地热开发利用发展道路,提出战略与对策,为长三角“一体化”和“高质量”发展提供支撑。

   中国科学院地质与地球物理研究所研究员庞忠和在项目启动会上介绍,“长三角地区地热资源及其综合利用研究”内容包括六大课题,分别为地热资源分布特征与开发潜力评估、地热资源开发利用现状与需求预测、地热勘查评价创新技术、地热综合利用创新技术、地热产业发展创新模式、地热产业发展战略建议。

   “长三角城市群26个地级以上城市浅层地热能资源年可开采量约1.4亿吨标煤。长三角地区江河湖泊众多,水系发达,可积极发展地表水源热泵、江水源热泵。”中国工程院院士曹耀峰在出席“挪宝集团·2020第十二届中国国际地源热泵行业高层论坛”报告中对长三角地区推进浅层地热能开发利用这样评价说道。

   长三角地热能高质量一体化发展的破题之钥,为地热能产业发展注入新的动力,也为地热企业带来新的机遇。


    “我们相当于每个月考察一次,每次几乎都是一周的时间。”据该项目调研组成员之一的中科院广州能源所地热能研究室主任龚宇烈介绍,第一次主要是在江苏苏州和上海崇明区,第二次是南京、苏州、上海,第三次是合肥、宁波和上海青浦。


   11月8日-14日,由汪集暘院士领衔的团队开展了为期一周的第三次考察调研。在此次调研行程安排中,首站到达安徽,在合肥召开了“中国科学院长三角地热考察安徽座谈会”。合肥地处江淮,是典型的夏热冬冷地区。汪集暘院士表示,在长三角尤其是像合肥这类 “夏热冬冷” 地区,应积极探索充分利用好地热资源,解决冬季区域供暖和夏季空调制冷问题。


“长三角地区地热能开发利用研究”项目组成员11月10日到达宁波,在杭州湾新区实地考察地热项目,汪集暘一行在现场观看了地热成果展并听取相关情况介绍。考察期间项目组还召开了“中科院长三角地区地热资源及其综合利用研究浙江研讨会”。


    汪集暘认为,在近几年的时间内,宁波非常有希望作为长三角地区试点,用上地热供暖技术。宁波杭州湾地区的地热资源可利用性非常高,具备出水量大、水温较高、地处中深层等特点。“宁波虽不具备滇藏等地的高温地热,但属于中低温地热开发利用的有利远景区,地热供暖的条件很有利。”


    调研过程中,留给龚宇烈深刻印象的是对创新技术的应用。“比如酒店、学校用的是三联供,不光是采暖制冷,还需要解决全年生活热水,这样在平衡冷热负荷方面会带来很多的好处。还有一些复合式系统,地源热泵解决基本的负荷,需要调峰的时候引用其他的能源,形成以浅层地热为主的多能互补模式。”他回忆说道。


    同时,龚宇烈指出,从调研整体情况来看也有很多大规模的地热项目,随着地热能在区域能源中的应用,这会给地热技术带来一定新的挑战。“比如区域能源站的设计、优化,包括水利管网输配系统等方方面面,在实际的工程中还需要总结一些经验。”


    长三角生态绿色一体化发展示范区位于上海青浦、江苏吴江、浙江嘉善三地,面积约2300平方公里。“我们实地考察看了看,我觉得这个示范区浅层地热有很大的发展潜力。”龚宇烈介绍,示范区是由两省一市各划分出一块区域合并而成,位于城市的边缘地带,实施规划容易做,而且建筑密度不大,非常符合浅层地热发展,同时地表水也很丰富,总体来看地热资源条件是非常好的。


   长三角地区独特的优势与资源,孕育着巨大的地热发展潜力。长三角地区聚集了众多地热能产业链相关企业,并已有地热能及地源热泵等新能源开发利用典型的示范项目。


    近年来,合肥大力推广地源热泵等地热新能源业务,积极构建多能互补供热新格局,为不断培育地热能高质量发展注入了新动能。合肥滨湖科学城区域能源站作为当地的示范项目,吸引了“国家智囊团”一行前来考察。



据了解,合肥滨湖区域能源项目位于滨湖核心区,是目前国内最大的多能互补综合利用区域能源项目,规划供能建筑面积500万平方米。项目采用地源热泵、污水源热泵、水蓄能、冰蓄冷、天然气三联供等多种互补的能源供应形式。作为目前长三角地区单体最大的地源热泵区域能源系统,在滨湖区域能源项目的地下,设计打孔埋管多达12000 口。


解决供暖、制冷及全年生活热水服务,这对于南方传统空调采暖系统而言是一种挑战。汪集暘一行在2020年10月中旬开启的第二次调研中,考察了由江苏际能能源科技股份有限公司实施的位于昆山花桥硅湖职业技术学院20万平米新校区地源热泵“三联供”系统,整个项目采用地源热泵系统解决全校师生的空调、采暖及全年生活热水。


    浙江金华武义是“温泉之城,萤石之乡”。11月11日,汪集暘院士携项目组成员来到武义考察地热资源开发利用情况。“唐风温泉”出露在武义县内一废弃的萤石矿内,水温42℃左右。1995年开发,是国内最早开发的温泉之一。目前该温泉正在扩建转型:从“康养”转为“医养”型,即从体验感为核心的康养旅游服务型产品向以温泉健康理疗效果为核心的疗休产品技术转型。汪集暘对此评价说,“这是一种大胆的尝试和创新。”


    期间,考察团还重点参观了唐风康复医院的物理治疗中心和水疗康复中心,其中的场所、设备、人员的配置皆达到合格医院的要求。“长三角中深层地热未来发展定位,可以向温泉旅游、康养理疗方向发展。”龚宇烈介绍,“‘唐风温泉’非常有特点,不只是温泉度假村,温泉跟理疗结合得非常完美,通过温泉理疗来康复,这在温泉度假村中是比较少见的。”



    中科院学部咨询评议项目“长三角地区地热资源及其综合利用研究”目前正在有序推进中,汪集暘院士表示,“如果研究顺利的话,在2021年就可以取得研究成果”。《地源热泵》记者了解,针对长三角“一体化”和“高质量”的要求,中科院已联合18家科研单位和相关企业来共同完成“长三角地区地热资源及其综合利用研究”这一国家级科研课题。



“长三角一体化自2019年启动以来,取得了骄人的进展:打破不同地区边界线进行融合贯通;国土、水域等根据生态环境保护要求制定出规划;招商引资,目前已经有华为、腾讯等多家企业落户长三角先行先试区。”2020年11月13日上午,汪集暘考察团一行来到“长三角一体化执行委员会”所在地上海市青浦区朱家角古镇,同当地政府举行座谈并调研了地热资源情况。“他们对以“地热+”为龙头的可再生能源解决冬季供暖、夏季制冷的建议十分感兴趣,并拟尽早落户长三角先行先试区。”汪集暘说。


“调研工作得到了项目所在地政府及项目方的重视和配合,对当地的地热资源利用在政策、技术和市场等方面有了更加深入的认识。”汪集暘说,项目组在研究工作中应围绕长三角地区“一体化”和“高质量”的发展理念,分析和研究地热资源利用的战略定位、发展路径和方向,提出具有全局性、系统性、战略性的决策意见和建议。


    龚宇烈向《地源热泵》记者表示,“实际上关键要在能源规划顶层设计阶段,一定要把地热这个角色放进去,也就是说做规划的人并不一定都知道地热,大家对浅层地热能概念的认识还并不很到位,这就需要院士咨询报告去推动。”


“这次对长三角地区开发利用地热能情况进行调研,就是为了向国家提供决策咨询建议和意见,目的就是促进长三角地区地热能资源开发利用更好更快地科学发展,健康发展。”汪集暘说。


    长三角地热市场潜力应该是很大的,尤其是浅层地热。”龚宇烈说,“长三角地区水资源丰富,目前看来,地表水的角色发挥的并不特别充分。整个长三角不光有长江水,还有湖泊和河流,丰富的水资源完全可以跟建筑供暖制冷结合起来。”


    汪集暘说,“长三角属于夏热冬冷地区,城市众多,经济发达,人口密集,地理气候条件、地质和地热能资源条件(包括地下和地表)非常适合开发利用,和热泵技术结合起来,创建绿色低碳人居环境,可以大面积成区域地以地热能解决供冷、供暖问题,这是篇大文章,要靠我们全行业来共同完成。”


(注:限于篇幅,本文有删减,原文刊登于2020年11月《地源热泵》)


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