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京津冀首个地热资源梯级综合利用科研基地初步建成

2018-10-10 14:08:32  来源:        字号:    
简介:京津冀地区首个地热梯级综合利用科研基地——京津冀地热资源梯级综合开发利用(献县)科研基地(以下简称“科研基地”)在河北省沧州市献县初步建成,并在京津冀地区实现了中低温地热发电与供暖高效利用。

(通讯员刘清波)

近日,京津冀地区首个地热梯级综合利用科研基地——京津冀地热资源梯级综合开发利用(献县)科研基地(以下简称科研基地)在河北省沧州市献县初步建成,并在京津冀地区实现了中低温地热发电与供暖高效利用。该科研基地将为雄安新区、京津冀地区乃至全国地热资源规模化开发利用提供可借鉴、可复制的新模式,对于京津冀地区乃至全国优化能源结构、改善大气环境、发展循环经济具有重要的示范意义。

109日,自然资源部中国地质调查局水文地质环境地质研究所、河北省煤田地质局、沧州市政府在献县组织召开了京津冀地热资源梯级综合开发利用(献县)科研基地阶段成果发布暨学术研讨会。在本次会议上,中国工程院院士武强发布了河北省中部平原沧县台拱带地热勘查成果、献县科研基地阶段成果、献县地热资源勘查开发利用规划。中国矿业联合会授予献县中国温泉之城称号。中国工程院卢耀如院士、国务院资深参事沈梦培、中国工程院武强院士以及业内40多位专家、学者和企业家,就献县地热资源勘查与合理开发利用进行了深入研讨。

在京津冀地区实现中低温地热发电,并利用地热发电尾水供暖

为打好污染防治攻坚战,积极推动京津冀地区能源消费结构调整,助力美丽中国建设,2017年开始,在自然资源部中国地质调查局和河北省相关厅局统一组织协调下,河北省煤田地质局、自然资源部中国地质调查局水环所、浙江陆特能源科技有限公司,在沧州市献县共同建设了该科研基地。科研基地位于沧州市献县国营梅庄洼农场,是京津冀地热调查科技攻坚战的重要试验点。科研基地在京津冀地区实现了中低温地热发电,并利用地热发电尾水为周边居民建筑供暖,地热资源梯级综合开发利用取得了阶段性成果。

河北省煤田地质局水文队、自然资源部中国地质调查局水环所在献县施工了3口探采结合井,最深达4000余米,于3790米探获高于庄组新的中低温热储层,热储温度近110℃,是京津冀地区极具潜力的地热储层,可作为后备资源加以勘查和利用,为雄安新区开发利用第二空间地热资源提供了借鉴。科研基地对地热开展了两级利用。第一级利用是地热发电,装配机朗肯循环(ORC)发电机组,首期装机容量为280千瓦,进口温度为95℃,出口温度为72℃,发电效率为10%,所发电力为科研基地和所在农场提供日常用电。第二级利用是居民供暖,用钛金换热板换热后的尾水为周边3万平方米居民建筑物供暖,室内温度可达23℃以上。

此前,中国工程院多吉、曹耀峰两位院士等7名权威专家对科研基地阶段成果进行了评审。专家组认为:科研基地综合应用高于庄组和雾迷山组地热资源,实现首期280千瓦地热发电和3万平方米建筑物供暖梯级综合利用,形成了京津冀深部碳酸盐岩热储高效利用新模式;应用0RC向心透平发电技术,平均发电效率高达10%,在国内外同等资源和环境条件下,实现了较高的地热发电效率;本阶段财务分析,静态投资回收期为7.75年,内部年收益率为12.16%,高于行业基准收益率,地热资源梯级利用具有较好经济性。地热能综合利用率75.8%,达到了国际先进水平;蓟县系高于庄组热储温度高,经储层改造后,涌水量从35m³/h增加到70m³/h,是华北平原良好的地热储层,可作为后备资源加以勘查和保护。

对于优化能源结构,改善大气环境,发展循环经济意义重大

地热是一种清洁、高效、可再生的能源,具有清洁环保、可循环利用等特点。京津冀地区地热资源非常丰富,开发利用前景十分广阔。仅在献县县域内,水热型地热资源年可开采量折合标准煤达50万吨。

目前,京津冀及周边地区是全国大气污染最严重的区域,大力开发利用地热资源,对于京津冀地区乃至全国优化能源结构,改善大气环境,发展循环经济,具有重大的战略意义和现实意义。沈梦培参事表示。

在中国工程院武强院士看来,当前京津冀地区乃至全国地热资源开发利用方式较为单一,主要用于供暖、洗浴等,综合利用或梯级利用程度较低,未形成区域特色产业。在本次发布会上,武强院士表示,科研基地在京津冀地区实现了中低温地热发电、供暖两级利用,未来还可开展特色农业利用。使用的技术先进,运行效果良好,具有很好的示范效应和推广前景。

中国工程院卢耀如院士表示,《河北雄安新区规划纲要》提出,要科学利用地热资源,形成多能互补的清洁供热系统。雄安新区的地热资源具有埋藏浅、温度高、水质好等特点。献县距雄安新区仅70公里,与雄安新区地质条件非常相似。该科研基地的建设将为雄安新区地热资源开发利用提供一个重要示范。

中国矿业联合会地热专业委员会常务副主任李继江认为,科研基地通过充分调动地方政府、省级地质勘查单位、企业等多方积极性,打通了地热资源综合利用产业化的上中下游环节,形成了政产学研用一体化发展的多赢模式,为京津冀地区乃至全国地热资源规模化开发利用提供了可借鉴、可复制的新模式。

最终目标是形成地热资源发电、供暖、特色农业多级利用

据了解,科研基地建设的方向是打造环境友好型地热资源梯级综合利用国家级示范基地,并以此为依托,将献县打造成全国地热资源综合开发利用示范县。

下一步,科研基地一是将继续开展深部地热关键技术研究。深入开展井下换热、储层改造、尾水回灌、能源损耗监测等深部地热高效利用关键技术研究,推进深部地热资源探测与开发利用的理论、技术、装备成果,为京津冀乃至全国深部地热可持续利用提供技术支撑。二是将加快推进献县模式的示范应用。在首期实现地热发电、供暖基础上,地热发电扩容增至400千瓦,供暖面积将扩大到30万平方米,并利用地热发电和供暖的尾水开展地热种植(养殖)、地热观光等地热梯级利用示范研究,形成地热资源发电、供暖、特色农业多级利用。进一步提高地热利用效益,延长地热开发利用产业链,不断提升地热利用效率、降低开发利用成本,打造深部地热梯级综合利用高效经济的献县模式,不断提升地热能源在我国能源利用中的比重。

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