在“去煤化”疾馳的當下，山東利用地熱能供暖再添新路徑。

經濟導報記者獲悉，由山東德龍永泰新能源開發有限公司與濟南熱力集團合作開發，被稱為華東地區首個的無干擾地巖熱供熱項目已在濟南東部濟鋼片區投入運行。

“經過多種工況下的系統調試和進入供暖季后的并網運行，近兩個月來該項目運行安全穩定，供熱效果優勢明顯。”經濟導報記者日前從項目運行方了解到。

地熱能儲量大、分布廣，是具有競爭力的可再生能源。以地源熱泵為代表的淺層地熱能在供熱項目中得到了廣泛開發，而中深部地熱開發由于投資大、施工難度大等原因，一直尚處于探索階段。

作為中深部地熱供暖項目，該項目一經投運就初步顯示出了較淺層地熱供暖的優越性。“由于能效比高、供熱運行成本低、綠色無污染的特性，該項目將被作為研究對象，為后期中深部地熱供暖大規模推廣積累數據經驗。”1月25日，山東區域能源學會理事長、中國城鎮供熱協會可再生能源供熱供冷工作委員會秘書長羅永煥對經濟導報記者表示。

系統使用壽命可達40-50年

在位于濟南濟鋼片區的這個無干擾地巖熱供熱項目操作間里，幾乎找不到工作人員，系統的自動化程度高，無需人員值守。相較傳統城鎮集中供熱形式，無干擾地巖熱綜合開發建設成本經濟，系統運行成本低廉。

“在供暖季以機組75%負荷在每日18:00至次日8:00持續運行14小時，即可提供建筑物2萬平方米的供熱需求，供熱成本25元/吉焦。”對該無干擾地巖熱系統的運行成本優勢，山東德龍永泰新能源開發有限公司相關技術人員對經濟導報記者說。

所謂無干擾地巖熱供熱技術，是指通過鉆機向地下一定深處的高溫巖層鉆孔，成孔后安裝密閉巖層換熱器，并利用其將地下深處的熱能導出，通過系統設備向地面建筑物供熱。與普通地熱供暖項目利用淺層地熱不同，這一項目利用的是中深部地熱。“換熱孔實際井深2317米，地熱增溫段主要為1010米至2241米井段，溫度變化范圍20.12-53.31℃。”上述技術人員表示。

經濟導報記者了解到，自2017年11月開始，該項目換熱孔鉆井施工，2018年7月經專家論證會論證完井。雖然鉆孔區域地層較為復雜，巖溶系統和斷裂裂隙構造發育顯著，鉆井工程實施條件較為不利，但井孔含水量高，有利于換熱。

采訪中獲悉，隨著地熱打孔的深度變深，施工難度也在加大。不過，對地上建筑地基而言卻是好事，熱井深，不會影響到地面建筑。同時，地巖熱井地下也無運動部件，系統比較穩定。此外，系統使用壽命長，與地上建筑物壽命相當，可達40-50年。

取熱不取水無回灌煩惱

事實上，無干擾地巖熱技術供暖已被大規模應用在陜西、甘肅等國內西北地熱異常的地區。“以100萬平方米建筑物為例，與傳統供暖方法相比，在為期4個月的采暖季，采用無干擾地巖熱供熱技術可替換標煤1.6萬噸，削減二氧化碳排放量約4.3萬噸。”來自甘肅省此類項目的運行數據也證實了其治污降霾效果。

通過濟鋼項目的分析，羅永煥發現，華北、華東地區的地熱梯度在城鎮集中供熱上同樣具有較高利用價值和技術適用性，同時，其顯示出的環保優越性也頗具吸引力。

目前，隨著以地源熱泵為代表的淺層地熱能供熱項目的開發利用，個別項目帶來的對環境資源的破壞性也逐漸顯現。這些項目利用的是抽取地下熱水實現供熱，再將釋放熱能的地下水回灌的地熱利用方式。在這一過程中，由于操作不當以及回灌不暢等原因，從而造成了一定程度上的環境污染。

“以濟南為例，地下巖層為砂頁巖結構，供熱井孔容易被細沙堵塞，為地下水回灌帶來難度。”羅永煥分析說。

山東多地的淺層地熱項目在開發利用中都不同程度地遇到了回灌難的問題。不容忽視的是，如果地下水無法足量回灌，帶來的環境資源破壞作用不可小覷。“采水量和回灌量無法保持平衡的狀態下，長此以往，會造成地下采空區增加。回灌不下去的地下熱水隨意排放，也會帶來土壤鹽堿化等危害。”羅永煥說。

相比之下，這個在濟鋼片區已經投運的無干擾地巖熱技術供暖項目卻沒有這些煩惱。

“這一技術與傳統的熱利用技術的區別在于不開采使用地下熱水，就可隨時隨地低成本地獲取巖層熱能。”對其環保性，中國工程院院士徐德龍如是說。

正因為“取熱不取水”，該系統利用密閉的巖層換熱器向地面導熱，而不是直接抽取地下熱水。如此一來，也就做到了對地上地下環境均“無干擾”，無廢氣、廢液、廢渣排放，綠色清潔。

一次性投資成本相對較高

“在項目調試和并網運行中，多種工況下濟鋼無干擾地巖熱供熱系統能效比值均大于5，生產熱值最大700kw/h。”經過兩個月的測試，項目運行方已經對這一深部地熱供暖項目的運行穩定性掌握了較為具體的數據。

不過，運行穩定、成本低廉、環保性凸顯的背后，一次性成本投入仍然相對較高。

“普通城鎮供暖投資的一次性成本投入在120元/平方米左右，中深部地熱供暖就得300-400元/平方米左右。”由于該項目運行成本還沒有最終核算出來，羅永煥只是粗略對經濟導報記者估算稱。

不過，在他看來，地熱的開發利用是國家能源戰略和供熱行業發展規劃的重點之一，無干擾地巖熱供熱則是該領域內的重要突破和技術方向。從長遠來看，在結合地域工程條件和用戶需求的前提下，通過制定實施科學的系統建設與運行方案，無干擾地巖熱供熱技術顯著的經濟與社會效益應該會逐步顯現。