在全球积极应对气候变化、大力推动绿色低碳发展的大背景下，能源领域的转型与创新成为了关键。传统能源的大量使用带来了诸如环境污染、碳排放增加等一系列问题，促使人们将目光投向更加清洁、可持续的能源形式。其中，地热供暖作为一种极具潜力的供暖方式，正逐渐崭露头角，引领着城市更新建设迈向新的时代。

一、地热供暖的原理与技术

地球内部蕴含着巨大的能量，地热能便是其中的一种表现形式。地热供暖主要通过两种技术来实现对这一能源的利用：浅层地热能技术和中深层地热能技术。

浅层地热能技术利用的是地表以下一定深度范围内（通常为 200 米以内）的岩土体、地下水或地表水所蕴含的热能。通过地源热泵系统，在冬季，热泵从浅层低温热源中吸收热量，经过电能驱动的压缩机压缩升温后，将热量释放到室内，实现供暖；而在夏季，则反向运行，将室内热量转移到浅层低温热源中，达到制冷的目的。这种技术具有适用范围广、技术成熟等优点，能够在公共建筑、住宅以及工业建筑中广泛应用，并且随着技术的发展，正不断从城镇向农村地区拓展。

中深层地热能技术则主要针对地下更深层次（一般大于 200 米）的地热资源。其方式有两种，一种是通过抽取地下热水，直接用于供暖，热水在完成供暖任务后，再通过回灌技术将其重新注入地下，实现 “同层等量回灌、取热不耗水”，这种方式能够有效保护地下水资源，减少对环境的影响；另一种是 “无干扰井下换热、取热不取水” 技术，通过在井下安装高效换热器，将地热能传递到地面，进而为建筑物供暖，该技术避免了对地下水的抽取和回灌过程，进一步降低了对地质环境的潜在影响，并且随着成井工艺、井下高效换热等关键技术的不断创新和成果转化，正逐步走向商业化开发利用。

二、地热供暖的优势

（一）高效节能

地热供暖系统相较于传统的供暖方式，在能源利用效率上具有显著优势。传统的对流供暖方式，如暖气片供暖，热量在传递过程中容易受到空气对流的影响，造成大量热量损失，且热量分布不均匀，往往天花板处温度高，地面温度低，导致相当一部分热量浪费在无人活动的空间。而地热供暖采用地面辐射的方式，热量集中在人体活动的高度范围内，室内地表温度均匀，室温由下而上逐渐递减，符合人体的生理需求，能够让人们在较低的室内温度下也能感受到舒适的温暖，从而降低了供暖能耗。同时，地热能本身属于可再生能源，其储量丰富，源源不断地为供暖系统提供能量，减少了对传统化石能源的依赖，进一步提高了能源利用的可持续性。

（二）舒适健康

从人体舒适度角度来看，地热供暖为人们带来了更为舒适的体验。俗话说 “脚暖全身暖”，因为心脏离脚和手的距离最远，冬季人体最先感觉到寒冷的部分就是手脚。地热供暖使得脚部温度适宜，给人以脚温头凉的良好感觉，这种温度梯次分布符合人体对温度的生理需求，有助于改善血液循环，促进新陈代谢，对人体健康十分有益。而且，地热供暖不易造成污浊空气对流，室内空气洁净，避免了传统空调采暖方式中空气对流速度加快导致的灰尘漂移、细菌传播以及空气干燥等问题，营造了一个更加健康、舒适的室内环境，因此被称为 “绿色采暖”。

（三）环保低碳

在环保方面，地热供暖具有突出的优势。它几乎不产生温室气体排放，与传统的煤炭、天然气供暖相比，极大地减少了二氧化碳、二氧化硫等污染物的排放，为缓解全球气候变化做出了积极贡献。以一个中等规模的社区为例，如果采用地热供暖替代传统供暖方式，每年可减少数千吨的二氧化碳排放量。同时，地热供暖在运行过程中噪音小，不会对周边环境造成噪音污染，有利于打造安静、宜居的社区环境。这种环保低碳的特性，使得地热供暖成为实现社区可持续发展、构建城市更新的重要支撑。

（四）节约空间

地热供暖系统采用地下埋管的方式，室内无需安装暖气片及其支管，这为室内空间的利用带来了极大的便利。居民可以更加自由地进行装修和家居布置，增加了房间的实际使用面积，提升了居住的舒适度和空间利用率。对于一些空间有限的小户型住宅或者对空间布局有特殊要求的商业建筑而言，地热供暖的这一优势显得尤为突出。

（五）热稳定性好

地面供暖地面层及混凝土层具有较大的蓄热量，这使得地热供暖系统具有良好的热稳定性。在间歇供暖的条件下，即使供暖系统暂时停止运行，由于地面层和混凝土层储存的热量能够持续释放，室内温度也不会出现明显的波动，依然能够保持相对稳定的温暖状态，为居民提供持续、稳定的供暖保障。

（六）使用寿命长

低温地面供暖中所使用的塑料管材埋入地下后，不结垢、不腐蚀，且在正常使用情况下无人为破坏，其使用寿命能够与建筑物同步。相较于传统的对流供热系统，减少了频繁的维护和更换费用，降低了长期使用成本，为社区的长期稳定运行提供了可靠的保障。

三、地热供暖推动城市更新转型

（一）减少碳排放，助力实现碳中和目标

随着全球对气候变化问题的关注度不断提高，越来越多的国家和地区制定了碳中和目标。社区作为社会的基本单元，其碳排放的减少对于实现整体碳中和目标至关重要。地热供暖作为一种低碳甚至零碳的供暖方式，能够显著降低社区的供暖碳排放。以山东省为例，根据《山东省人民政府关于加快推进地热能开发利用的指导意见》，到 2025 年，全省新增地热能供暖（制冷）面积 1000 万平方米以上，到 2030 年，地热能供暖（制冷）面积达到 1 亿平方米以上。通过大规模推广地热能供暖，将大幅减少煤炭等传统能源在供暖领域的使用，从而降低二氧化碳等温室气体的排放，为山东省乃至全国的碳中和目标实现贡献重要力量。在社区层面，采用地热供暖的城市更新，能够在供暖环节率先实现低碳转型，成为践行碳中和理念的典范。

（二）提升能源利用效率，优化社区能源结构

传统社区的能源结构往往以化石能源为主，能源利用效率低下，且对环境造成较大压力。地热供暖的引入，打破了这种单一的能源结构模式。地热能作为一种可再生能源，与太阳能、风能等其他清洁能源共同构成了多元化的社区能源体系。在一些具备条件的社区，还可以将地热能与太阳能、空气能、工业余热、天然气等进行多能互补，打造 “地热能 +” 多能互补示范工程。例如，在白天阳光充足时，利用太阳能光伏发电系统为社区提供部分电力，同时结合地热能供暖系统，根据实际需求灵活调整能源供应，提高能源的综合利用效率。这种优化后的能源结构，不仅减少了对单一能源的依赖，增强了社区能源供应的稳定性和可靠性，还进一步提升了能源利用效率，降低了能源消耗和成本。

（三）打造宜居环境，提升社区生活品质

城市更新的建设不仅仅是为了减少碳排放，更重要的是为居民打造一个宜居的生活环境。地热供暖所带来的舒适、健康、环保等优势，直接提升了社区居民的生活品质。居民在温暖、舒适、空气清新的室内环境中生活，减少了因寒冷天气和供暖问题带来的不适，身心得到更好的放松。同时，地热供暖系统运行时的低噪音特点，也为社区营造了安静的居住氛围。此外，城市更新的建设往往伴随着绿色建筑、绿化景观等配套设施的完善，进一步提升了社区的整体环境质量，使居民能够享受到更加优质、美好的生活。

（四）促进产业融合，带动社区经济发展

地热供暖的发展不仅仅局限于供暖领域，还能够促进相关产业的融合发展，为社区经济增长注入新的动力。一方面，地热能开发利用需要一系列的技术研发、设备制造、工程施工等产业支撑，这将带动相关产业的发展，创造更多的就业机会。例如，在地热资源勘查评价、地源热泵设备制造、地热井钻探等环节，都需要专业的技术人才和劳动力。另一方面，地热能还可以与农业、工商业等产业进行融合。在农业方面，地热能可应用于蔬菜种植、食用菌生产、家禽孵化育雏等场景，为新型农业现代化生产提供了新的发展模式，提高农业生产效率和农产品质量。在工商业方面，地热能能够满足果蔬、木材、纸张等物料干燥和处理加工的用能需求，推动相关产业的节能减排和可持续发展。通过产业融合，社区能够形成更加多元化、富有活力的经济发展格局，实现经济与环境的协调发展。

四、城市更新的实践案例

（一）山东鲁西北地热能综合开发利用示范基地

山东鲁西北地热能综合开发利用示范基地以济南、淄博、东营、德州、聊城、滨州等市为重点，充分利用当地丰富的地热资源，大力拓展地热能的多元应用场景。在这些地区，众多社区积极采用地热供暖系统，实现了清洁、高效的供暖。例如，德州市的一些新建社区，从规划设计阶段就将地热供暖纳入其中，通过建设中深层地热能供暖项目，为居民提供了稳定、舒适的供暖服务。同时，这些社区还结合太阳能、风能等清洁能源，打造了多能互补的能源供应体系，进一步提高了能源利用效率，降低了碳排放。此外，当地还利用地热能发展生态农业，建设了一批地热能温室大棚，用于蔬菜种植和花卉培育，不仅提高了农产品的产量和质量，还为社区居民提供了绿色、新鲜的农产品，实现了能源与农业的有机结合，带动了当地经济的发展。

（二）山东鲁南地热能清洁供暖示范区

山东鲁南地热能清洁供暖示范区以枣庄、济宁、泰安、日照、临沂、菏泽等市为重点，围绕乡村振兴战略和农村用能需求，积极推进地热能在农村社区的应用。在该示范区内，许多农村地区采用集中式与分布式并举的方式，大力推广地源、水源热泵技术，建设了一批地热能清洁供暖样板社区和村镇。例如，临沂市的某个村庄，通过安装地源热泵系统，实现了整村的清洁供暖，告别了传统的燃煤取暖方式，改善了农村的空气质量和生活环境。同时，当地还利用地热能发展渔业养殖，建设了地热能养鱼池，提高了鱼类的生长速度和产量，增加了农民的收入。这些实践案例为农村地区的低碳发展提供了可复制、可推广的新模式，推动了农村社区向低碳、宜居的方向转变。

五、挑战与展望

（一）面临的挑战

尽管地热供暖在推动城市更新建设方面具有诸多优势，但在实际推广应用过程中仍面临一些挑战。首先，地热资源的勘查开发成本较高。要准确探明地热资源的分布、储量和品质，需要进行大量的地质勘查工作，涉及专业的设备和技术，这增加了前期的投入成本。其次，地热供暖项目的建设需要较大的资金投入，包括地热井的钻探、供暖管网的铺设、热泵设备的安装等，对于一些经济实力相对较弱的社区或企业来说，可能存在资金压力。此外，地热供暖技术在不同地区的适应性还需要进一步研究和优化。由于各地的地质条件、气候环境等存在差异，如何确保地热供暖系统在不同地区都能稳定、高效运行，需要针对性地开展技术研发和工程实践。同时，目前地热供暖行业的相关标准和规范还不够完善，在一定程度上影响了项目的规范化建设和市场的健康发展。

（二）未来发展展望

尽管面临挑战，但随着技术的不断进步和政策的大力支持，地热供暖在城市更新建设中的前景依然十分广阔。在技术方面，预计未来将在以下几个关键领域取得突破：一是地热资源勘查技术将更加精准、高效，通过大数据、人工智能等先进技术手段，能够更快速、准确地确定地热资源的位置和储量，降低勘查成本；二是地热供暖系统的效率将进一步提高，新型的热泵技术、换热材料和智能控制系统的研发应用，将使地热供暖系统在不同工况下都能保持高效运行，减少能源消耗；三是地热能与其他能源的融合技术将得到进一步发展，实现多能互补的智能化管理，提高能源供应的稳定性和可靠性。

在政策方面，各国政府和地方部门对清洁能源的重视程度不断提高，将出台更多有利于地热供暖发展的政策措施。例如，加大对地热供暖项目的财政补贴力度，降低项目建设和运营成本；完善相关法律法规和标准规范，为地热供暖行业的健康发展提供保障；鼓励科研机构和企业开展地热供暖技术研发和创新，推动行业技术进步。

随着社会公众对环保和低碳生活的认识不断加深，对地热供暖等清洁能源的接受度和需求也将不断提高。在未来，越来越多的社区将积极采用地热供暖等低碳能源技术，打造绿色、低碳、宜居的生活环境。地热供暖将在全球范围内迎来更广阔的发展空间，为推动城市更新建设、实现可持续发展目标发挥更为重要的作用，开启城市更新建设的新时代。

总之，地热供暖作为一种清洁、高效、可持续的供暖方式，具有诸多优势，能够为城市更新的建设提供强大的支撑。通过不断克服发展过程中面临的挑战，充分发挥其在减少碳排放、优化能源结构、提升生活品质和促进产业融合等方面的作用，地热供暖必将在未来的城市更新建设中大放异彩，引领我们走向一个更加绿色、美好的未来。