□本報記者石秀秀本報通訊員張曉燕王曉陽
12月1日，在德城區(qū)水文家園小區(qū)，一眼運行28年的地熱井，依然源源不斷地向居民家中送暖。這眼“長壽井”見證了德州市地熱清潔能源可持續(xù)開發(fā)利用的探索與突破，更是山東省地礦局第二水文隊在地熱能開發(fā)利用領域“走在前”的標志。
今年是山東省地礦局第二水文隊建隊50周年。50年來，第二水文隊立足德州、建設德州，充分發(fā)揮地熱研究專業(yè)優(yōu)勢，不斷推動行業(yè)規(guī)范與技術革新，取得了驕人的成績。
創(chuàng)新不輟，打出全省首眼供暖地熱井
德州地熱資源豐富，已探明地熱資源總儲量約500億立方米。第二水文隊充分發(fā)揮“地熱能勘查開發(fā)利用先行軍”作用，早在1996年，便開展了比例尺為1: 2.5萬的“山東省德州市城區(qū)地熱資源勘查”工作，這是省內(nèi)首次開展的孔隙型熱儲地熱田勘查工作。第二水文隊黨委委員、總工程師趙季初介紹，當年通過地熱地質(zhì)調(diào)查、人工地震勘探等方法基本查明城區(qū)地質(zhì)、地熱地質(zhì)條件等特征，發(fā)現(xiàn)魯西北平原最具開發(fā)利用價值的館陶組砂巖熱儲。同時，完成全省第一份地熱資源調(diào)查成果——德州市城區(qū)地熱資源勘查。
此后，第二水文隊又在臨邑、平原等地開展地熱資源調(diào)查項目50余項，基本查明魯西北地區(qū)地熱地質(zhì)條件。1997年，在德城區(qū)完成“山東省首個供暖地熱井（德熱1井）”，拉開了山東省地熱資源勘查與開發(fā)利用的序幕。
地熱資源雖屬可再生能源，但開發(fā)利用仍需堅守科學規(guī)劃、有序推進原則，方能實現(xiàn)長效可持續(xù)。第二水文隊在這方面始終“走在前”——
參與編寫全球地熱領域首項國際行業(yè)標準《中國地熱供暖推薦做法》，及國家能源行業(yè)標準《干熱巖鉆井技術規(guī)范》，填補了地熱行業(yè)標準體系空白。
編制國內(nèi)首個地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標準《砂巖熱儲地熱尾水回灌技術規(guī)程》，2020年2月由自然資源部發(fā)布實施，助力德州在全國率先實現(xiàn)地熱尾水同層等量回灌，形成地熱尾水回灌“德州模式”。
2023年12月主持編寫的《地熱綠色礦山建設評價規(guī)范》，是山東省首部地熱綠色礦山建設評價方面的地方標準。2024年8月，編制發(fā)布了全國首個地熱開發(fā)利用“五案合一”團體標準《地熱資源開發(fā)利用綜合方案編制規(guī)范》。牽頭編制的《山東省中深層地熱能利用碳匯碳普惠方法學》，填補了山東省地熱能碳匯方法學空白，推動地熱從“資源稟賦”向“經(jīng)濟資產(chǎn)”轉(zhuǎn)化。
技術升級，熱量采集進入“取熱不取水”模式
“你看，用戶端供水溫度達到40℃，室溫顯示為22℃，這兩天降溫也沒受影響?！?2月3日，在第二水文隊地熱能源站，高級工程師白通介紹，今年通過管網(wǎng)改造實現(xiàn)了雙井串聯(lián)供熱，從地下采集的熱量疊加，不用再擔心“取熱不取水”模式供熱后勁不足問題。
傳統(tǒng)回灌會產(chǎn)生熱量與水量損耗，對地下熱儲結(jié)構(gòu)也存在潛在影響?！叭岵蝗∷蹦Ｊ降募夹g核心在于打破“地熱供暖必須依賴地下水”的普遍認知。2023年10月，第二水文隊啟動全省首個“取熱不取水”試驗項目，創(chuàng)新采用“單井閉式循環(huán)+超長重力熱管”雙系統(tǒng)設計?！巴ㄋ讈碇v，就是給地球裝了個‘不取水的吸熱管’，管內(nèi)有專用‘吸熱液體’，吸熱后將熱量傳輸?shù)降孛嫜b置，釋放完熱量的‘吸熱液體’冷卻后，流回地下‘吸熱管’，繼續(xù)吸收地熱，形成閉環(huán)循環(huán)，真正實現(xiàn)零取水、零排放、無污染。”白通介紹。該項目先后入選山東省地熱能開發(fā)利用示范工程項目、山東省地熱能試點工程項目（第一批）、山東省綠色低碳技術成果目錄。
在地熱開發(fā)技術攻堅路上，這早已不是第二水文隊的首次突破。該隊曾于2016年破解了世界級難題——實現(xiàn)砂巖熱儲地熱尾水100%回灌。
2005年前后，因缺乏統(tǒng)一規(guī)劃與規(guī)范約束，地熱水私采亂采、只采不灌、超量開采等現(xiàn)象突出。為推動地熱資源可持續(xù)開發(fā)利用，第二水文隊重點攻關“取熱不耗水”課題。2016年，采用“一采一灌、換熱間供”模式，在德城區(qū)實施了山東首個砂巖熱儲地熱回灌示范工程，根據(jù)連續(xù)7個供暖季的數(shù)據(jù)監(jiān)測，地熱尾水實現(xiàn)100%回灌。國家能源行業(yè)地熱能專業(yè)標準化技術委員會授予該工程“地熱能開發(fā)利用標準化示范項目”銅牌。
從最初的試驗性開采，到解決地熱尾水100%回灌難題，再到“取熱不取水”關鍵技術突破，第二水文隊不斷加強科技創(chuàng)新團隊建設，催生出一批高層次地質(zhì)科技成果——出版專著1部、發(fā)表論文12篇，授權發(fā)明專利29項，獲評各類科技成果獎28項；30余人分獲全國地熱行業(yè)突出貢獻獎、山東省技術能手等稱號。
“地熱+”，推動資源規(guī)模化綠色化高效化利用
12月2日，在德州天衢新區(qū)智慧農(nóng)業(yè)能源改造項目地熱能源站內(nèi)，作為地熱供暖項目的技術方，第二水文隊技術人員姚平偉正在查看智能溫控系統(tǒng)，以確保能源站在寒冷天氣下穩(wěn)定運行。
要想番茄冬季長得好，大棚溫度得恒定20℃，那么供熱水溫至少要達到80℃。第二水文隊為智慧大棚定制研發(fā)了“中深層地熱能+定制高溫水源熱泵”供熱系統(tǒng)，設置200多個傳感器，當室外溫度低于0℃時，中溫和高溫熱泵同時啟動運行，確保供水溫度達標?！肮嵯到y(tǒng)去年經(jīng)受住了-21℃極寒天氣考驗，為農(nóng)業(yè)大棚穩(wěn)產(chǎn)增收提供了穩(wěn)定可靠的熱源?！钡诙年牭刭|(zhì)工程中心負責人王肖波說。
近年來，第二水文隊立足專業(yè)優(yōu)勢，致力于構(gòu)建涵蓋資源勘查、項目設計、工程建設、運營維護全生命周期的“地熱+”業(yè)務模式，鞏固獨具特色的“地熱管家”服務品牌建設，從技術攻堅到產(chǎn)業(yè)落地構(gòu)建閉環(huán)體系，推動地熱資源從“單點開發(fā)”向規(guī)?；?、綠色化、高效化利用轉(zhuǎn)型。
今年，第二水文隊在平原綠色低碳智慧園區(qū)實施地熱能源綜合開發(fā)利用示范項目，開展綜合能源站建設、淺層地熱能工程建設和中深層地熱能勘查。項目建成后，可實現(xiàn)淺層地熱能與中深層地熱資源的協(xié)同利用，為12萬平方米的商務辦公區(qū)提供冷熱雙供，環(huán)境與經(jīng)濟效益明顯。
“我們將緊跟國家重大戰(zhàn)略部署，堅持轉(zhuǎn)作風、強本領、提能力，以更加務實的作風、更加專業(yè)的技術，主動擔當、積極作為，深度融入德州經(jīng)濟社會發(fā)展大局。”省地礦局第二水文隊黨委書記、隊長趙新村說。