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全国首个地热供暖“无烟城”如何炼就

日期:2021-06-11    来源:中国城市能源周刊

国际新能源网

2021
06/11
15:00
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关键词: 地热供暖 地热能源 地热开发

素有“温泉之乡”美誉的河北省雄县,其地热资源开发始于上世纪70年代,由于缺乏统一规划和有效管理,私人及部分房地产开发商“直供、直排”的掠夺性开发方式,造成了地热资源的严重浪费,也带来了地表环境的二次污染。

直到2009年,雄县政府拿出“壮士断腕”的决心,联手中国石化,开创形成了“政企合作、市场运行、统一开发、技术先进、环境保护、百姓受益”地热资源开发的“雄县模式”,成功打造了我国第一个地热供暖“无烟城”,助力雄县走出了一条可持续发展的新路子。

如今,雄县所处的雄安新区,这座世界瞩目的“未来之城”正拔节生长。据介绍,未来雄安新区终端能源消费将全部为清洁能源,其中地热就占到1/3。如何让地热为构建“蓝绿交织、清新明亮、水城共融”的生态城市助力?近日,记者走进雄县,一窥这座地热供暖“无烟城”是如何“炼”成的。

如今的雄安新区,满眼翠绿

从冬季“热气腾腾”到常年杂草丛生

大坑见证“无烟城”诞生

在雄县的世纪城小区内,一个占地1.7万平方米、近20米深的巨大人工砖砌深坑,见证了这座“无烟城”的变迁。

6月初的深坑底部,绿草正悠悠,一眼即知的人工修缮痕迹让初来乍到的记者禁不住好奇:“这里曾经发生过一个什么样的历史故事?”

过去,一到冬天,雄县世纪城内的大坑内就蓄满了热气腾腾的地热尾水。如今,长满了杂草

据介绍,过去一到冬季,大坑里就蓄满了热气腾腾的地热尾水,如同一个露天温泉,非常壮观。现如今,成了杂草和孩子们“玩耍”的“乐园”。进一步了解情况后,历史印记之感在记者心中油然而生。

过去数十年里,由于没有统一规划、缺乏有效管理,开发主体众多,落后的“直供、直排”地热开发方式在雄县极为常见,没有一口地热井实现回灌,一到冬季大量的地热尾水直接排放进入城市污水管道或河道。

“冬季由于高矿化度的地热尾水排放量巨大,导致污水处理厂不堪重负,同时考虑到尾水中无法处理矿物质会对地表环境造成二次污染,政府不得不规划建设了这座大水池,用于存放冬季大量处理不了的地热尾水。与此同时,也导致了雄县所处地热田热储水位明显下降,部分地热井已无法正常采水,严重影响了城区的供暖安全。”负责运营雄县地热开发项目的中石化新星地热公司副总经理陈蒙辉说。

意识到这种粗放管理、无序不成规模的开发模式对地热资源的破坏,和对雄县可持续发展的长远消极影响,雄县人民政府瞄准低碳城市的发展目标,经过与中国石化积极洽谈协商,于2009年8月就合作开发雄县地热资源达成一致,双方同意由中国石化新星公司负责雄县地热资源的开发及利用。自此,雄县地热资源走上了科学、规范开发的新路子。

“以前在老家,每天一大早就起来换蜂窝煤,麻烦不说,还特别脏。2015年,自我们搬进这个小区后,每到冬天,屋子里都能达到二十三、四度,既暖和又干净,而且还特别省心。”近日,在河北省雄县鑫城小区居民张春玲家中,她滔滔不绝地和记者聊起了这几年的冬季生活变化。

张春玲说:“去年供暖季,按照每平方米16块钱算,整个供暖季也就2000块钱出头,省钱又省心。”

如今,在雄县,即便在冬季,冒烟的采暖锅炉早已不见了踪影,市民常年“沐浴”在干净清透的空气环境中,享受着地热冬季供暖、夏季制冷带来的舒适生活,成为这座“无烟城”可持续发展的最好表征。

荣膺“全国创建绿色化示范城”

“雄县模式”获认可

雄县人才家园换热站入口处,醒目地写着节能减排情况

在位于雄县鑫城小区的人才家园换热站内,中石化新星地热公司河北公司副经理李聪向记者介绍,该换热站从5口地热井抽取高温地热水,通过换热设备加热供热管网中的软化循环水,输送给用户用于取暖,再通过3口井对换热后的地热尾水进行100%同层回灌,高效保障了周边2778户的采暖。

“仅这一个站,一个采暖季应可替代标准煤7585吨,减少二氧化碳排放量19895吨。”该公司技术中心业务经理王洪亮说。‘

雄县人才家园换热站内实景

中石化新星地热公司技术总监孙彩霞形象地比喻道,雄县下面好像埋藏着一个“桂林山水”,地热资源得天独厚,总储量达821亿立方米,具有分布广、储量大、埋藏浅、温度高、水质优、易回灌等诸多优点。

在开发过程中,该公司按照“整体规划,分步实施,综合利用,良性发展”的原则科学开发雄县地热资源,通过对该县12.1平方公里城区进行整体规划,科学划分区域、整体布局,建立了“多井集输、间接换热、采灌均衡、综合管理”的区域地热集中供和“取热不耗水、保护性开发地热资源”开发系统。“目前,已成功实现了100%同层回灌。”李聪强调。

“我们开创了‘政企合作、市场运行、统一开发、技术先进、环境保护、百姓受益’的地热资源开发‘雄县模式’,在保护了资源和环境的同时提升了供暖效果,真正做到了政府放心,百姓满意。”陈蒙辉说。

陈蒙辉进一步介绍,中国石化雄县地热开发项目已累计完成固定资产投资约6亿元人民币,截至目前,拥有地热井99口,地热交换站49座,建成地热供暖能力500余万平米,城区基本上实现了地热供暖全覆盖。

经测算,该地热开发项目年可替代标煤约10万吨,减排二氧化碳约25万吨,相当于种树225万棵。

记者了解到,雄县政府由于在环境治理上的作为,节能减排效果明显,在2015年荣膺“全国创建绿色化示范城市”称号。

从雄县到雄安

打造升级版地热无烟城

“由于能源品味对等、需求对等,使得地热供暖的能效比(COP)达到20左右,因此,地热开发的‘雄县模式’成为‘十二五’和‘十三五’期间中国地热产业发展的亮点,得到了国家能源局、原国土资源部等部委、地方政府、业界的认可,经论证具有广泛的借鉴和推广性,引领和推进了中国地热产业的快速发展。”孙彩霞说。

据自然资源部中国地质调查局数据显示,在包括雄县、容城县、安新县三县及周边部分区域的雄安地区,地热资源有潜力为高达1亿平方米的建筑供暖制冷。

现如今,中国石化已经开始打造“雄县模式”的升级版——“雄安模式”。

据介绍,围绕智慧热田建设,中石化新星地热公司已建成了雄安第一个深层地热结合浅层制冷的“冷暖双制”换热站——容城城南行政中心换热站;并在雄安建成了地热井动态数据自动化采集监测系统,实现了地热开发自动化采集监测、无人值守、自动调节。

据陈蒙辉介绍,截至目前,该公司在雄安新区范围内的雄县和容城已累计投资近10亿元,建成供暖能力1000多万平方米,供暖面积700多万平方米,为7万多户居民提供了优质清洁的供暖服务。每年可替代标煤16万余吨,减排二氧化碳为40余万吨,相当于种树360万棵,基本实现了雄县、容城城区地热集中供暖全覆盖。

就在去年7月,中国石化新星公司牵头,与北京燃气能源发展有限公司、中国石油集团华北石油管理局有限公司组成联合体,成功中标雄安新区容东片区1200万平方米的地热供暖制冷委托建设、运行管理项目。

“今后,我们积极打造‘中国石化新星地热’品牌,继续加大核心技术研发,加快拓展以地热、余热为主的城市洁净能源集成应用,打造设计、投资、关键装备制造、技术研发和集成、高效运行、资本运营一体化的集团公司,建成‘20个雄县’。”谈及未来的发展,陈蒙辉展望道,到“十四五”末,力争在雄安新区累计建成地热能供暖(制冷)面积2000万平方米,为雄安经济绿色发展作出更大的贡献。

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