中国煤炭地质总局水文地质局中深层地热利用技术获重大突破

11月14日，中国煤炭地质总局水文地质局在邯郸召开技术成果发布会，宣布该局在中深层地热“取热不取水”技术上取得重大突破，成果达到国内及国际先进水平，并在河北工程大学新校区得到成功运用。

中深层地热“取热不取水”技术是通过钻机向地下2000米至3000米深处的干热岩层钻孔中安装密闭的金属换热器，通过换热器传导，将地下70摄氏度至120摄氏度的中深层地热能进行“取热不取水”无干扰转换，并通过专用设备系统向地面建筑物供热的新技术。

发布会上，水文地质局首席专家、科学技术部部长翟丽娟详细介绍了该技术的原理。据了解，该技术中的换热系统由三部分组成，分别为利用U型地热井（U型对接井）建立的封闭式井下换热系统，由热泵机组、建筑物、板换循环泵、板式换热器、补水箱、补水泵等设备组成的地面热交换系统以及具有智能终端、多点测温特点的分布式光纤测温系统，可连续监测试验过程中地热井井中温度变化情况。

中深层地热开发“取热不取水”的核心技术包括勘查评价技术、定向钻探与对接施工技术、高导热材料研究与强化换热技术、地温场光纤监测技术、数值模拟技术和热泵与地下热储合理匹配技术。

据了解，河北工程大学新校区一期供热面积为78万平方米，包括3个能源站、4个热水系统，其中3号能源站采用中深层“取热不取水”技术供暖，服务面积为28.5万平方米。本次试验对3号能源站范围内的校医院、三社区、四社区、三食堂、盛大办公楼等建筑物进行供暖，供暖面积约为10万平方米。同时，建立了56个室内温度监测点，室内温度在17摄氏度到20摄氏度之间，室外温度在6摄氏度到15摄氏度之间。

中国工程院院士武强表示，该技术在河北工程大学新校区换热试验取得的重大成果主要为，首次成功钻探了我国第一眼大口径长距离地热U型对接井，在我国中深层地热“取热不取水”开发利用技术上取得重大突破；在不扰动地下热水系统实现保护性开采、提高地热供暖换热量方面取得系列科研成果，达到国内及国际先进水平；本项成果引领了我国地热供暖技术的创新发展，可作为中深层地热“取热不取水”技术重要的示范基地，在全国范围内广泛推广应用。

目前，我国中深层地热供暖遇到瓶颈。抽水回灌问题对环境造成影响。有关部门加大管理力度，对不能回灌的地热井进行了关闭，地下热能不能得到有效开采，地下热库不能得到有效发挥作用。而“取热不取水”技术将有效破解这个难题，使丰富的地热资源得到最大化利用。

发布会上介绍，通过换热试验，实际获取换热量1565千瓦。在采用燃气调峰补充的模式下，一对U型对接井能够为8万平方米到10万平方米节能建筑物供暖提供清洁热源，一个供暖季可节约标准煤1040吨，可减排二氧化碳2725吨、二氧化硫8.8吨、氮氧化物7.8吨、粉尘70吨，取得显著的环境效益。

翟丽娟表示，建议在不同地区、根据不同地质条件开展中深层“取热不取水”示范工程，逐步推广应用，“如果国家对地热供暖进行战略性规划和基础性投入，不仅能取得良好的环境效益，还能取得良好的投资效益，打造无烟城市”。