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慧居科技携手中科院广州能源所共同开发超长重力热管采热技术
作者:sljt时间:2020-08-25

近日,慧居科技股份有限公司与中国科学院广州能源研究所共同召开了超长重力热管项目启动会,双良集团总裁马培林、慧居科技总经理李宝山、山西双良新能源热电工程设计有限公司总经理张亮亮等相关负责人和中科院广州能源所研究员蒋方明及其团队出席了本次会议。双方开展紧密合作,联合攻关,共同探索新的地热能应用技术。

地热是一种清洁环保的新型能源,加快对地热资源的开发和综合利用,可有效推进北方地区清洁供暖“热代煤”的力度和覆盖范围,对助力生态文明建设具有重要的现实意义。在不远的未来地热能对于人类的重要性和现实性将大于其它可再生能源。

相对于水热型地热资源,干热岩型的地热资源有温度高、储量大、分布广三大优势。目前增强型地热系统(EGS)是一种工程实践较多的干热岩型地热开采方案,这种方式的出水温度与采热量都很高,具有规模化发电潜力,是长期以来开采干热岩热能的主流发展方向。但该技术仍存在井下连通困难、工质损失严重、投资过高、技术风险大等问题。在世界范围内,迄今仅有极少数工程项目能够实现持续的商业化运行。

中科院广州能源研究所研究员蒋方明和他的团队近期在干热岩超长重开辟了一种全新的“无泵式”开采技术——干热岩型地热超长重力热管采热技术。该技术通过钻探深层干热岩井,在钻孔中安装密闭的超长重力热管,利用热管抽取地热。

试验结果显示,采用该技术在地下取热段岩石平均温度为119℃的条件下,地面获得了温度最高达90℃的饱和水蒸气,持续采热功率接近200千瓦。

该技术无须使用水泵维持,能耗低,且能大幅提升采热效率,还可有效避免管道腐蚀结垢、耗水量过大等问题,投资风险小,是一种高效、稳定、运行成本低的新型干热岩地热资源开采方式,可作为中深层地热资源开采技术的重要示范应用成果。该技术并不仅限于干热岩型地热资源的开采,作为一种“只采热不采水”、“无泵驱”的高效单井地热开采技术,也能够在地热水开采受限的区域开采水热型地热资源,其应用范围宽广,并有形成标准化产品的应用前景,对我国热岩地热资源开采技术的创新发展起到引领作用。

会上,双方就项目分工、进度安排等相关细节进行了研讨。会议确立了项目分工进度、实施计划及相关项目责任人。该项目分为两期进行实施:项目一期实施中深层次超长重力热管地热取热供热示范项目,项目二期视一期实施结果而定,进行地下热储研发。除此之外,会议还明确了热管制造要求、地热井条件、项目决议及下一阶段工作安排。

重力热管单井长距离取热技术的突破,不仅能让干热岩资源更接近实用,对于水热型地热资源的可持续开发,以及众多老油田的水、热资源再利用也有很多潜在价值。

未来,深层地热能及干热岩技术大有可为。地热能的应用已被纳入“国家战略规划”。其中, “深地探测”计划被列入“十三五”国家科技创新规划,“深地计划”拓展为保证国家战略优势的领域作出了部署。深层地热能的开发和利用在技术上已经比较成熟,按照我国《地热能开发利用“十三五”规划》提出的发展目标是“十三五”末期,我国要新增地热能供暖(制冷)面积11亿平方米,新增地热发电装机容量500兆瓦。到2020年,地热供暖(制冷)面积累计达到16亿平方米,地热发电装机容量约530兆瓦。2020年,地热能年利用量7000万吨标准煤,京津冀地区年利用量达到约2000万吨。

下一步,慧居科技和中科院对于地热能的合作将进一步深化,加快知识成果的转化,扩大合作动能,不断为山西清洁能源、绿色发展探索新路径。与此同时,相信随着国家和社会对地热资源认识程度的不断提升和技术的不断超越,未来地热一定能成为重要的清洁能源走进寻常百姓家,为进一步提高我国清洁能源的使用比例和利用效率,为国家实现能源转型和打赢蓝天保卫战做出应有的贡献。


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