干热岩——建设绿色宜居家园的低碳能源

在推动清洁取暖这一重大民生工程、环境工程过程中，各种技术纷纷涌现，涵盖煤改气、煤改电、冷热电三联供、地热能利用等多种供热途径。我国作为地热资源丰富的国家，地热资源供热开发潜力巨大。早在1970年，当时的地质部部长李四光就曾高瞻远瞩地提出：“地下是一个大热库，是人类开辟自然能源的一个新来源，就像人类发现煤炭、石油可以燃烧一样”。而在所有的地热资源中，最具潜力的要属干热岩型地热。

干热岩也称增强型地热系统，或称工程型地热系统，一般是温度大于200摄氏度，埋深数千米，内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。与传统化石能源相比，干热岩地热能是一种清洁可再生能源；与其他清洁能源相比，干热岩能够实现稳定、可靠且安全的能源供应。

利用干热岩供热，既环保又经济。干热岩供热是通过地下岩层钻孔采热，例如直接从地下2000米处采集热量，通过水循环专业设备向地面建筑物供热。

作为一种新型绿色供热技术，干热岩供热优势十分显著。

第一，整个供热过程不产生“三废”，即废气、废液、废渣等污染物排放。

第二，干热岩技术属于分布式能源，无需像天然气供暖、地源热泵那样建设热源厂和开挖路面、敷设大量热力管网，既不占地，也不影响美观，同时，其开发过程也不需抽取地下水，不会影响地下水层。

第三，干热岩是可再生资源，没有氮氧化物和二氧化碳排放，对节能减排、降碳减污具有重要意义。

干热岩是地下天然的“锅炉房”，采用它供热，实现了“取热”不取水，供暖不冒烟。目前，我国首个干热岩供热PPP项目（政府和社会资本合作项目）在陕西省西安市西咸新区落地，为当地市民带来极大便利。采用干热岩供热技术，可以为居民全年提供生活热水，且供暖温度超出市政标准5℃以上，常年保持在恒温23℃。值得一提的是，供暖过程不会产生污染，居民生活的空气环境也有了保障。

据计算，与传统燃煤锅炉相比，在一个采暖季，即4个月内，100万平方米的建筑采用干热岩供热可替代标准煤1.6万吨，减少二氧化碳排放4.3万吨、二氧化硫排放136吨，是真正的“绿色零碳能源技术”。

除此之外，干热岩还是“超级中央空调”。

利用干热岩制冷，只需在钻孔工作结束后，在已有的热泵上加装冷却塔，这样系统就可在夏天切换成一个“超级中央空调”，用户只需打开室内风机就能够享受到“夏日清凉”，用户还可根据自己的需求通过室内的控制面板灵活调节温度。

据介绍，干热岩无干扰换热，取热持续稳定、地温恢复快、环境影响小，适宜作为建筑清洁供热热源。同时，与传统浅层地热能热泵技术相比，干热岩供热可以节能30%以上，不仅在环境效益方面优势突出，在经济效益、社会效益方面也极具潜力。因此，在各类公共建筑和居住建筑中推广应用干热岩，对建设绿色宜居家园有重要借鉴作用。

审核专家：韩鹏飞 中国科学院大气物理研究所碳中和研究中心副研究员

中国科协科普部

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