探访献县地热研究基地: 地热开发利用的新思路

一种更多的地热利用

梅庄洼农场位于沧州市献县东北部，京津冀地热资源梯级综合开发利用（献县）科研基地位于农场主干道旁，十分不显眼

不久前，基地定期举办科研成果发布暨学术研讨会，宣布京津冀地热资源梯级综合开发利用模式初步形成

这个看似平凡的基地有什么秘密？

图为京津冀（县城）地热资源梯级综合开发利用科研基地地热井

河北煤田地质局水文地质队总工程师牛晓军跺脚指着井口一口水泥砌成的深井说: “神秘的是地下2000-4000米. ”. 他告诉记者，这是一口深4000米的地热井，有两口深2000米和2500米的地热勘探生产井. 通过这三口井，科研基地为地热资源的利用开辟了新的“空间”

为积极推进全省乃至京津冀地区能源消费结构调整，促进地热资源高效利用，建立可复制推广的新模式，从2017年起，根据省煤田地质局水环境处和自然资源部中国地质调查局早期地热勘探，浙江鲁特能源科技. ，联合建设京津冀地区咸县梯级热资源综合开发利用（咸县）科研基地

据牛晓军介绍，基地的技术成果主要体现在两个方面. 首先，在3790m处发现了一个新的“高峪庄组”中温储层，其中地热科学勘探孔底温度近110℃，孔底温度103.5℃，是华北平原该储层探测到的最高温度

另一项成果是，科研基地综合利用“高峪庄集团”和“雾迷山集团”的地热，实现了首批280kw地热发电和30000m2建筑供暖两级综合利用，形成京津冀深层碳酸盐岩储热高效利用新模式，二级地热能综合利用率达到75.8%，达到国际先进水平

牛晓军说: “总之，我们利用新发现的地热资源，在京津冀地区率先实现了地热发电，进一步探索了多层次利用. ”

这里有地热能吗？

记者看到，与普通电厂不同的是，这里除了隐藏在地下的3口井和密集管网连接的几套集装箱设备外，似乎没有与发电相关的设备

牛晓军说，地热发电是一种以地下热水和蒸汽为动力源的发电技术. 实际上，正是能量转换过程将地下热能转化为机械能，然后机械能转化为电能

牛晓军说: “地温水出来后，进入我们组装的有机朗肯循环（ORC）发电机组，进水温度95℃，出水温度72℃. ”

然而，这种自用地热发电机组对整个京津冀地区具有特殊意义

“目前河北省能源消费结构不合理. 根据省能源局数据，2017年，煤炭消费占全省能源消费结构的83.71%，全国平均水平为60.4%. 必须调整能源结构. ”省煤炭地质局副局长张桂双说，地热能是一种清洁、高效、可循环利用的能源. 河北省地热资源丰富，地热资源储量居全国前列，具有资源丰富、分布广、易开采的特点. 开发利用地热能对河北省能源结构调整具有重要的现实意义

在中国工程院院士吴强看来，目前京津冀地区乃至全国地热资源开发利用相对单一，主要用于供热、洗浴等，综合利用或梯级利用率较低，没有形成区域特色产业. 特别是在地热发电领域，目前还没有、可持续的地热发电项目

基地研究成果采用Orc发电技术，平均发电效率高达10%. 在相同的资源和环境条件下，取得了较高的地热发电效率

据测算，该科研基地地热发电项目每年运行8000小时，年平均发电量256万度，可替代标准煤1024吨，减少二氧化碳2443吨

“虽然目前科研基地发电规模不大，但示范意义十分重大. 科研基地的成果将为京津冀地区特别是雄安新区乃至全国中低温地热发电提供可复制推广的新技术和应用. ”中国地质调查局水环境研究所副总工程师、科研基地首席科学家王桂玲说

一种终极目标是“吃和流血”

11月7日，初冬，受一股冷空气影响献县地热发电项目，整个华北地区气温急剧下降

不过，梅庄洼农场的老工人王宪生一点也不担心今年冬天的供暖问题. 由于科研基地发电后的地热水仍能在70℃左右的温度下进入农场的供热管道，为700多名员工供暖3万多平方米的客厅和办公室

图为梅庄洼农场地热供热管道

这是地热水的二次利用

王宪生曾经关注过泵房的水温数据. 去年，地热供暖供水温度为62℃，回水温度甚至达到55℃

“房间里不要放太多暖气片，否则会很热. ”王宪生说，这个炉子在过去的冬天已经烧了40多年了，现在可以像城里人一样使用暖气了，“关键还是地热，根本没有污染. ”

在7公里外的献县，城区大部分集中供热区域都是地热能供热

“献县地热田是我国北方最好的地热田之一，中低温地热田在全县都有不同程度的分布”，王桂玲给记者做了一个简单的科普. 献县地处苍县地质拱区. 地温埋深适中，温度高，水量大，补给方便，为咸县早期利用地热资源创造了条件

献县副县长王占鹏说，早在1999年，献县就利用地热能为县城供热. 十多年来，该县不断研究和引进新技术、新工艺献县地热发电项目，扩大地热供热面积

截至2017年底，全县城区地热采暖面积352万平方米，占城区集中供热面积的99.2%，年节约煤炭3.5万吨，减少二氧化碳排放8.4万吨，减少烟尘排放296吨

而距离县城70公里的雄县，也探索了用地热取暖代替煤炭取暖的方式

据了解，雄县地热资源也十分丰富. 大约60%的县有地热资源. 地热储量821亿立方米. 最低地温55℃，可替代标准煤66.3亿吨

目前，雄县建成区已淘汰燃煤锅炉，实现地热集中供热，并积极推广地热供热取代农村散煤供热. 每年可替代12万吨标准煤. 全县基本实现

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