北京新環干熱巖能源科技有限公司(新環公司)研發的,中深層高效超導熱管地熱能利用技術,不同于淺層地熱能利用的水源熱泵技術和土壤源熱泵技術,也不同于深層地下熱水抽取的地熱能技術。該項技術是由中國科學院院士、中國工程院院士嚴東生先生指導,嚴建勛博士等多名博士組成的團隊經過多年研發而創新的一種中、深層地熱利用新技術。

為了深入了解這項技術,我走訪了新環公司,公司的技術人員介紹說:“中深層高效超導深井熱管供暖技術是指:通過鉆機向地下一定深處的高溫巖層鉆孔,在鉆孔中安裝一種涂有保溫防腐材料的密閉金屬換熱器,通過換熱器內超長熱管的物理傳導,將高溫巖層的熱能導出,并通過專業設備進行熱能交換,向地面建筑物供暖的新技術。”
在與技術發明人嚴建勛博士交談中了解到,該技術涉及多項發明,有多項核心技術,其中超長深井熱管導熱技術,地下換熱系統的保溫防腐技術,超級熱泵取熱技術等在國內、國際處于領先地位。該項技術不僅用于建筑供暖、制冷,還可用于發電。

在交談中還了解到,該技術團隊經過多年的艱苦研發,努力實踐,最后才成功地把這項技術應用于建筑物的供暖、制冷。圍繞這項技術供取得了四項發明專利,十一項應用專利。該項技術的特點和主要優勢表現在:
一、該技術保護了地下水資源,由于地熱井只取熱不取水,地下換熱系統與地下水隔離,與傳統的抽取地下熱水的取熱方式完全不同,過去是依靠深層熱水資源才能提取熱能,現在這項技術因為不用水,所以保護了地下水資源。
二、該技術適用地域廣,在任何地區都可以應用,因為該技術不需要地下深層熱水源,所以在沒有水的地方同樣可以應用。向地下鉆井,每深入一百米溫度可以提升2至4度,鉆井兩千米至三千米,溫度就可達45至70度,完全適合我國華北、西北和東北缺水地區。
三、該技術能效比高,由于使用了超級熱管技術及超級熱泵取熱技術,使熱泵的輸出溫度可達70-90度之間,更適合北方采用換熱裝置進行大面積供暖,提高了能效比。該技術完全適合極寒地區的供暖。
四、該技術地下系統使用壽命長,由于地下系統在兩千米以下,所以對材料進行了特殊處理,采用了納米級的保溫防腐涂料,使地下系統幾乎不會腐蝕,做到零維護。地下無運動部件,高穩定熱源自由提取,安全可靠,以上措施使地下系統運行壽命可達60年。
五、該技術還集中了淺層地熱能熱泵技術的一些優勢,如占地少,20萬平米供暖面積只需200平米地下室擺放設備;運行費用低,運營人員只需一至兩名,每平方米采暖季(四個月)只需十元;清潔無污染,運行中無任何污染;建設工期短,二十萬平米建筑,全部工期約三至四個月;可三聯供,供暖、供冷、供生活熱水;可進行智能化遠程控制。
由于該項技術的優勢明顯,很快得到社會的認可,在過去的五年中,應用該技術供暖、制冷的建筑面積已達600多萬平米。已運行五年的項目始終保持安全、平穩運行。運行的項目中有兩個項目供暖建筑面積都是130萬平米的超大建筑群。該項技術的應用得到政府部門、行業專家及社會各方面的關注,中國科學院院士、中國工程院院士汪集旸,中國工程院院士曹耀峰都到現場考查,并給予高度的評價。
在新環公司我見到前來洽談業務來自山東東營的一位供暖公司經理,洽談中我感覺這位經理非常熟悉地質和鉆井,空閑時聊天,才知道他學的地質專業,干過石油鉆探,現在從事城市供暖。我問他對這項技術的評價,他說是慕名而來,來之前調查過使用這項技術的項目,他表示完全可以在他們那應用,他還認為這項技術特別適合現有城市的大面積供暖改造項目。我問那你準備采用了。他說我們需要改造的面積太大,改造費用太高,所以在商量。我問是不是這項技術初投資高。他說這要算賬,這項技術雖然初投資比別的技術高一些,但運行費用更低,壽命長,算起來不是問題。

我從新環公司總經理鐘先生那了解到,他們已經制定了項目的投資、合作方案。新環公司可投資建設項目,建成后新環公司擁有特許經營權30年,經營權期滿后,無償轉交業主方經營管理。新環公司還將積極地與地方政府進行 ppp合作,共同投資設立新能源熱力公司,提供“供暖、制冷、生活熱水”整套服務,合作期為三十年,合作期間擁有特許經營權,合作期滿后新環公司退出,無償交于政府運營管理。
前來新環公司咨詢業務的客戶絡繹不絕,當前京津冀各級政府和企業都把減少燃煤,改善空氣質量作為一項重點工作來抓,用什么方式更好地替代燃煤是大家最關心的問題。我國是地熱能相對豐富的國家,地熱資源總量約占全球的7.9%,可采儲量相當于4626.5億噸標準煤。我國2030年非化石能源占一次能源消費比重達到20%,這一目標已向全世界宣布。各級政府都在出臺政策,鼓勵應用可再生能源,特別是鼓勵地熱能資源的利用。
當前,有多項地熱能供暖技術可供大家選擇,如深層地熱能利用技術,中深層高效超導熱管供暖技術,淺層地熱能熱泵利用技術,城市污水或地表水熱泵利用技術,有些地區把工業余熱熱泵技術也作為鼓勵應用的范圍。地熱能熱泵技術在應用時也要結合當地的各項條件,因地制宜地選擇更適合的技術。
離開新環公司,我聯想到其他從事地熱能熱泵供暖技術應用的公司都在創新、突破,這已形成潮流。這些創新技術都應該在煤改電和城鎮化建設項目中發揮作用,無論是從節能、環保,還是可持續發展的角度來衡量,建筑供暖應該優先選擇地熱能熱泵技術。 來源:中國節能在線








