每逢供暖季，我省的空氣就會經(jīng)受一番二氧化碳、二氧化硫、粉塵等燃煤排放物的“洗禮”。大家都在期待，供暖季時藍天依然透亮。作為一種清潔能源，近年來，我國地熱能開發(fā)利用規(guī)模持續(xù)擴大，我省的地熱能供暖工作也在逐步推進。隨著地熱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我省已經(jīng)形成了完整的地熱產(chǎn)業(yè)鏈，在技術研發(fā)、設計、勘探、鉆井、裝備、運營、市場方面日漸成熟，很好地支撐了地熱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

地熱形成自循環(huán)，釋熱不污染

近日，太原市武宿機場附近的一個施工現(xiàn)場，井架聳立，直入藍天。6米多高的鉆井平臺上，多名工人正在下泵管;30多米高處，一名井架工正在將鉆桿推到卡鉗里……“井深2213米，我們已經(jīng)進行了抽水試驗，掌握了含水層的地質(zhì)構造、巖層結構、裂隙發(fā)育情況、地下水的蘊含和補給以及水質(zhì)、水溫、水量等情況。”山西省水勘院所屬淼創(chuàng)地熱公司(以下簡稱“淼創(chuàng)公司”)總經(jīng)理寇雙平介紹，經(jīng)過抽水試驗得知，該鉆孔井口溫度為55℃，井底溫度達到63.1℃。基本達到預計目標，可以滿足地熱能供暖的要求。

走進項目部辦公室，一張項目勘探孔預想柱狀圖映入眼簾。淼創(chuàng)公司地勘人將通過鉆探施工來探查區(qū)域內(nèi)地熱水資源賦存情況，驗證地質(zhì)資料與設計預想，即通過鉆井、測井、抽水試驗，查清楚這一帶的地下巖層結構、巖石裂隙發(fā)育情況、地下水補給等情況。如果這里的巖石裂隙發(fā)育情況良好，地層水資源又比較豐富，那么地熱水就會源源不斷地補給，地熱能就可以持續(xù)輸出，確保供暖穩(wěn)定持久。

不遠處，另一眼井正在鉆進。“這兩眼井均為參數(shù)井，施工完成后，一個抽水，一個回灌，可形成地熱水、地源熱泵、地上換熱系統(tǒng)自循環(huán)。地熱水被抽出，提取完熱量后，再被回灌至地底加熱。同時利用提取的熱量加熱供暖系統(tǒng)循環(huán)水，實現(xiàn)向建筑物供熱的目的。”淼創(chuàng)公司技術負責人李雪峰稱，這樣有效避免了水資源的浪費，也可以防止地下水中的重金屬鹽等對環(huán)境造成的污染。

地熱資源，科學探尋

只要具備鉆井條件，就能輕易找到地熱能嗎?“那不一定。新中國成立以來，地勘人在全國各地不斷進行地熱勘查，通過大量的勘查實驗和研究，對地熱能賦存條件、地層分布有了豐富的實踐經(jīng)驗并逐步形成了較為完整的理論體系。2020年，我們在太原理工大學實施地熱勘查項目，在理工大原位改性采礦教育部重點實驗室趙陽升院士團隊致密地層裂縫型熱儲地熱能的理論指導下進行的科學鉆探，目前鉆孔深度2200多米，井下溫度達到70.7℃。”李雪峰說。

從不到1000米的供水井到1000米至2000米的中深層地熱井，再到現(xiàn)在的4000米深層地熱井，山西水勘院的設備逐步升級，工藝不斷優(yōu)化，鉆探技術有了質(zhì)的提升。“20年前，我們露天施工，摸著操縱桿，全憑感覺下鉆。現(xiàn)在，在暖和的空調(diào)房里，看著屏幕精準地操作，所有的工作狀態(tài)都在電腦屏上顯示。”寇雙平說。

據(jù)了解，我省地熱資源縱貫南北五大盆地，地熱資源星羅棋布。地熱能的開發(fā)利用具有供能持續(xù)穩(wěn)定、高效循環(huán)利用等特點，對改善大氣環(huán)境質(zhì)量、能源結構轉(zhuǎn)型具有重要意義。地熱能集中供熱最大的亮點是完全采用“只取熱、不取水”，使用過程中也不會產(chǎn)生廢氣廢渣，不污染環(huán)境，節(jié)能減排效果顯著。相關資料顯示，我省地熱資源總熱量相當于603.588億噸標準煤，可開采總熱量折合標準煤為93.5億噸。按開采系數(shù)法計算，在考慮回灌條件下，每年可開采地熱資源總熱量相當于1.35億噸標準煤，每年可減排二氧化碳3.22億噸。地熱作為可再生清潔能源，具有穩(wěn)定、環(huán)保、零排放的特性，在當今人們環(huán)保意識日漸增強和能源日趨緊缺的情況下，地熱資源開發(fā)利用前景廣闊。勘探工作更要做好地熱資源的前期規(guī)劃，摸清地熱資源的家底，為開發(fā)利用打好基礎。

地熱開發(fā)不僅僅是綠色工程

地熱能分為干熱型地熱和水熱型地熱，我省更多的是水熱型地熱。因此，目前我省可利用的地熱資源就有：天然出露的溫泉、通過熱泵技術開采利用的淺層地熱能、通過人工鉆井直接開采利用的地熱流體以及干熱巖體中的地熱資源。“地熱資源的開發(fā)利用主要是利用其熱能，地下巖層結構、地底溫度、水量、補給以及埋藏深度、開采難度等因素，都對其開發(fā)利用價值有重要影響。”寇雙平說，根據(jù)地熱資源的溫度不同，地熱能的開發(fā)利用方式也不相同，比如，對于分布廣泛的中低溫地熱能，最直接的是利用其進行供熱。

山西水勘院為我省忻州市定襄縣一小區(qū)的10棟樓8萬余平方米居民住宅的供暖設備注入了地熱能。將天然蘊藏在地下的地熱能量傳遞至千家萬戶，造福了人民群眾。“地熱是清潔能源，大力開發(fā)地熱資源，為百姓提供清潔供暖服務，不僅是民生工程，而且是綠色工程，可以讓霧霾少一點，讓藍天多一點。”李雪峰這樣說。

無獨有偶，太原市玉泉山居小區(qū)采用“無干擾地熱供暖”，熱源不是來自城區(qū)的集中供熱，而是來自小區(qū)地下2500米深處，通過換熱器將源源不斷的熱量以水為載體抽送上來，在供熱機房和小區(qū)供熱管網(wǎng)的水實現(xiàn)熱交換，送到小區(qū)住戶家中。除了住宅小區(qū)供熱，地熱供暖在辦公樓等公共場所也得到應用。立春后乍暖還寒，走進太原市晉源區(qū)的國投大廈，立刻感受到陣陣暖意，國投大廈采用的是地熱供暖，不僅節(jié)能減排、環(huán)保低碳，經(jīng)濟上也十分劃算。

勘探技術的成熟，對我省地熱資源的利用起到了極大的推動作用。“地熱項目的實施具有科研意義和引領意義，將為加快全省深層地熱資源大規(guī)模開發(fā)、推動能源革命綜合改革試點向縱深推進，乃至為推動全國增強型地熱供暖科技進步起到示范效應。”寇雙平說，“打好井，探尋地熱新寶藏，是我們地勘人的光榮與使命。”

本報記者沈佳 本報通訊員喬靜濤