【能源革命观察】为大规模开发利用高温地热探路领跑

在大同市天镇县谷前堡镇马圈庠村北,一座集地热发电、供暖、温室种植、养殖、科研教学、文旅等为一体的综合性示范基地正在不断壮大,这里,就是山西高温地热资源开发利用科研示范基地。11月3日,记者前来采访时,正值国家电网山西电力(大同天镇)太行黎明党员服务队在基地地热温室大棚查看灌溉设备用电情况。已值秋冬转换季节,但大棚内一片绿意,生机盎然。

天镇县高温地热资源开发利用始于2016年。山西省地质工程勘察院在中国科学院院士朱日祥、王焰新等专家团队指导下,与中国地质大学(武汉)合作开展了“全省干热岩地热资源勘查选区调查”研究项目,圈定了天镇县马圈庠、阳高县孤山庙、忻州市奇村、忻州市顿村以及新绛县北池5个干热岩勘查选区。在选区研究的基础上,山西省自然资源厅2017年批准立项阳高—天镇一带干热岩地热资源预可行性勘查项目,2020年3月取得重大突破,探获高温高压地热流体,并经专家鉴定为“我国内地中东部地区发现的第一口温度最高、自流量最大的地热井”。

天镇高温地热资源的发现,改写了“内陆地区没有高温地热资源”的传统理论。

这一成果受到省委省政府高度重视。2020年9月11日省政府常务会议研究决定,部署大同盆地重点地区深部高温地热资源详查专项、共建地热资源勘查及开发利用重点实验室、建设山西高温地热能科研示范试验电站三项重点工作,目的是尽快探明高温地热资源赋存情况,探索高温地热发电及梯级开发利用,为产业化布局提供支撑。

山西高温地热资源开发利用科研示范基地的建设,得到各级的高度重视,省领导多次深入现场考察调研,要求加强关键核心技术攻关,市场化推进资源梯级开发利用取得新成果,为大规模开发利用高温地热资源探索路径。省自然资源厅统筹协调,省直有关部门、市县两级党委政府及相关部门都给予鼎力支持。今年3月4日,地热科研基地提交了共计4130千伏安的临时用电申请。由于基地申请的用电容量大,原有供电线路无法满足企业用电需求,国网天镇县供电公司根据地热井周围配电线路的负载情况,改造旧公用线路0.9公里,新建专用线路0.67公里,在关键时刻显担当,简环节、优流程、压时限、提效率,“心贴心”为基地办实事,为地热基地勘探用电送来“及时雨”。

在省地勘局、地质集团的领导和支持下,基地建设工作向着高质量发展稳步迈进,正努力建设全省乃至全国一流高温地热资源开发利用科研示范基地。

基地项目一期占地50亩,设计有勘查井场区、发电机组场区、水处理区以及地热连栋温室大棚等。其中,1号试验机组装机容量300千瓦、2号试验机组装机容量280千瓦。2021年1月25日,基地揭牌暨试验电站启动仪式在大同市天镇县举行,这是山西省推进能源革命的一件大事,更是转型发展蹚新路的生动实践。省、市、县领导以及王焰新院士出席仪式并共同为科研示范基地揭牌。随后仅用100天,电站项目即顺利建成。电站发电方式是:通过换热快速形成蒸汽,蒸汽膨胀做功,使热能转化为机械能,最终转化为高品位电能。

2022年9月建设的地热温室大棚,是开展地热供暖的试点项目。大棚总建筑面积1893平方米,采用连栋式玻璃幕墙,以地热能作为热源,通过地面及棚顶管道为室内立体式供暖。采用物联网技术,实现室内温度、湿度自动调节,实现了地热资源和现代农业有机结合。通过一个供暖周期的试运行证实,在天镇极寒天气下,大棚温度适宜、运行良好,可大幅降低种植成本,创造良好的经济效益。

2023年9月,基地建成地热资源勘查与开发利用山西省重点实验室,实现产学研结合,为山西省地热开发利用的规模化实施奠定了基础。

按照目前最新进展和初步成果,朱日祥、多吉、王焰新等院士专家对项目前景非常看好,保守估计能建设地热发电装机容量20MW,目前布局的4口地热井发电尾水,还可以解决120万平方米的集中供暖问题,造福周边居民。

“基地的长远目标是立足天镇县特殊资源禀赋,依托科研示范基地,以地热资源梯级开发利用技术为核心,建成一座综合性示范基地,形成可持续发展产业循环链,不断壮大新能源产业集群,为碳达峰碳中和山西行动贡献力量。”科研基地经理郭威说。(贺锴 张华)

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