新華網(wǎng)北京1月28日電（程浩然　記者劉軍）室外寒風(fēng)凜冽，室內(nèi)暖意融融。在山東省德州市一處采用新型地?zé)峁┡男^(qū)內(nèi)，居民家中溫度計(jì)穩(wěn)定指向22℃。這份溫暖，并非來自傳統(tǒng)的鍋爐或空調(diào)，而是源于地下深處的清潔能源——地?zé)崴峁?。無論室外氣溫如何波動，這份來自地下的溫暖持續(xù)而穩(wěn)定。

圖為山東省地礦局水文二隊(duì)1997年打出的山東省首眼供暖用地?zé)峋Ｐ氯A網(wǎng)程浩然　攝

山東省首眼供暖用地?zé)峋ㄙY料圖）

“很多人覺得地?zé)峁┡偷么蚓樗?，其?shí)我們已經(jīng)在用‘不取水’的方式向地球借熱了?！鄙綎|省地礦局第二水文隊(duì)總工程師趙季初指著能源站屏幕上實(shí)時(shí)跳動的數(shù)據(jù)說道。

向地球“借熱”：一場認(rèn)知與技術(shù)的革新

傳統(tǒng)的水熱型地?zé)衢_發(fā)利用，需要抽取高溫地下水，利用其熱量后再將冷水廢棄。這個(gè)過程不僅存在水資源損耗、熱損失，還可能對地下熱儲結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。如何既能利用地?zé)?，又不對地下水和地質(zhì)環(huán)境造成干擾，是全球地?zé)釋W(xué)界持續(xù)攻關(guān)的課題。

“山東的地?zé)豳Y源豐富，但分布不均。全省約70％的區(qū)域?qū)儆凇袩釤o水’或地?zé)崴Y源不宜開采的地區(qū)，傳統(tǒng)技術(shù)在這里難以施展?！壁w季初介紹。瞄準(zhǔn)這一瓶頸，山東地礦第二水文隊(duì)將技術(shù)攻關(guān)方向鎖定在了“取熱不取水”的閉式循環(huán)換熱技術(shù)上。

趙季初用了一個(gè)形象的比喻：“可以想象成給地球深處安裝了一根巨大的‘吸熱導(dǎo)管’。我們在鉆孔中植入封閉的換熱器，管內(nèi)有專用工質(zhì)液體。它們在井下吸收巖土中的熱量后，通過循環(huán)系統(tǒng)被帶到地面，經(jīng)熱泵機(jī)組‘加壓提溫’后，即可送入供暖管網(wǎng)。釋放完熱量的工質(zhì)液體再返回地下繼續(xù)吸熱，整個(gè)過程形成一個(gè)與地下水完全物理隔離的閉環(huán)，不抽取一滴地下水，實(shí)現(xiàn)了零取水、零排放?！?/p>

圖為“取熱不取水”原理示意圖。新華網(wǎng)程浩然　攝

這項(xiàng)技術(shù)的核心突破，在于高效、穩(wěn)定地從地下巖土體中提取熱量。該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新采用了“單井閉式循環(huán)＋超長重力熱管”的雙系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并應(yīng)用梯度換熱與熱泵耦合提溫模式。借助工質(zhì)的相變與重力自循環(huán)特性，系統(tǒng)無需額外耗電驅(qū)動井下泵，就能實(shí)現(xiàn)熱量的有效傳導(dǎo)。“技術(shù)的關(guān)鍵，是解決深部換熱效率、長效運(yùn)行可靠性以及成本控制問題。我們通過材料、工藝和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的反復(fù)優(yōu)化，現(xiàn)在單井的取熱功率和穩(wěn)定性已能滿足規(guī)模化供暖需求?！壁w季初解釋道。

變“睡”為寶：喚醒地下的資源

“取熱不取水”技術(shù)的意義，遠(yuǎn)不止于解決“有熱無水”地區(qū)的供暖難題，它還為大量“沉睡”的存量資源帶來了新生機(jī)。

“許多早期施工的地?zé)峋?，或因水溫下降、或因水質(zhì)變化、或因回灌不暢而廢棄。傳統(tǒng)眼光里，它們失去了價(jià)值。但我們的新技術(shù)可以對這些廢棄井進(jìn)行改造，植入換熱系統(tǒng)，讓它‘復(fù)活’，重新為供暖出力。”趙季初說。據(jù)初步測算，僅山東省內(nèi)現(xiàn)有的600多眼廢棄地?zé)峋舻靡愿脑欤A(yù)計(jì)可新增供暖面積超1000萬平方米。

此外，這項(xiàng)技術(shù)也為中低溫地?zé)豳Y源的直接利用（非發(fā)電）開辟了更廣闊的道路。我國華北地區(qū)廣泛分布著埋深在3000米以內(nèi)、溫度在80℃以下的中低溫地?zé)豳Y源，其熱能品位雖不足以高效發(fā)電，卻是清潔供暖的絕佳來源。“我們的目標(biāo)，就是讓這些分布廣泛但品位不高的‘普通’地?zé)幔兊谩黄胀ā?，能穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地為老百姓的冬天送去溫暖?！壁w季初表示。

前景廣闊：從示范走向規(guī)?；?/strong>

圖為德州本地企業(yè)利用地?zé)峁┡N植番茄的大棚，每種植季節(jié)可節(jié)省供暖成本近1500萬元。受訪者供圖

趙季初介紹，目前，這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)已從實(shí)驗(yàn)階段走向示范應(yīng)用。在德州等地開展的試點(diǎn)項(xiàng)目，歷經(jīng)多個(gè)采暖季的運(yùn)行驗(yàn)證，其穩(wěn)定性、能效比和環(huán)保效益得到了充分檢驗(yàn)。

展望未來，趙季初認(rèn)為隨著“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn)和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的深入，地?zé)峁┡瘜⒂瓉碇匾l(fā)展機(jī)遇：“‘取熱不取水’技術(shù)為我們打開了一扇新的大門。它不依賴特定水文地質(zhì)條件，適用性更廣；環(huán)境友好，無污染排放；運(yùn)行穩(wěn)定，使用壽命長。預(yù)計(jì)未來在北方清潔供暖領(lǐng)域，特別是城鎮(zhèn)連片供暖和鄉(xiāng)村分布式供暖中，將占據(jù)一席之地?！?/p>

趙季初透露，圍繞該技術(shù)的專項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在加速制定中，這將為技術(shù)的規(guī)范化、規(guī)模化推廣奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，技術(shù)的成熟也將帶動從高性能換熱材料、專用管材到智能控制系統(tǒng)等一系列上下游產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

記者采訪結(jié)束時(shí)，窗外寒意仍濃，但能源站內(nèi)機(jī)聲平穩(wěn)。這份來自地球深處的溫暖，正通過科技的橋梁，源源不斷地輸送到千家萬戶。地?zé)?，這份地球最慷慨的饋贈，正在新時(shí)代的技術(shù)加持下，煥發(fā)出更加璀璨的溫暖之光。