地矿新闻
足迹·致敬我们赓续奋斗的70年——庆祝陕西地矿集团成立70周年专题宣传(之三)
科技引领产业示范 创新提升发展质量
——陕西地矿九0八成功实施泾阳产业新城临空科创园浅层地热能示范项目纪实
泾阳产业新城临空科创园浅层地热能示范项目展览馆内,一个个设备模型生动地展示着项目构成单元、工作原理以及设备结构,一张张科普图展示着绿色清洁能源、浅层地热等科普知识,这里是陕西地矿九0八开启清洁能源勘查开发新模式的首个重要阵地,同样也是陕西地矿集团推进新能源产业高质量发展的又一关键示范项目。
2020年9月15日,习近平总书记在第75届联合国大会上正式宣布中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。这为我国能源低碳转型明确了目标。2021年9月13日,习近平总书记到国家能源集团榆林化工有限公司考察时强调,能源产业要转化升级,走绿色低碳发展的道路。为贯彻落实习近平总书记关于新能源产业发展的重要指示批示精神和党中央、国务院,陕西省委、省政府关于发展新能源产业相关决策部署,陕西地矿九0八结合公司转型升级发展实际,将绿色矿山建设、新能源(地热能)开发利用作为公司未来转型升级的重点发展方向。2022年2月,公司落地实施泾阳产业新城临空科创园浅层地热能示范项目。项目的成功实施,不仅标志着陕西地矿九0八新能源产业转型发展迈上新台阶,也为公司浅层地热能全过程服务类项目树立了示范标杆。
责任与目标并重,九0八公司坚持以项目为抓手,以泾阳临空科创园浅层地热能示范项目为起点,拉开公司转型升级序幕。
泾阳临空科创园地处泾阳县西南,泾河以北,园区基于大西安北跨的发展机遇,以“创新为魂、科技立城”为理念,以实现“临空科技中枢·生态智慧新城”为战略目标,产业定位为“硬科技”+“软服务”,园区重点打造电子信息、前沿材料、都市消费及科技服务等产业。科创园(一期)项目总占地32209.13平方米(48.31亩),包含1个展览馆、1个创新广场和4个合院办公。根据以往资料和专项论证,项目区浅层地热能资源丰富,属地源热泵适宜区。
浅层地热能是指蕴藏在地表以下一定深度(一般小于200 m)范围内岩土体、地下水和地表水中,具有开发利用价值的低于25℃的热能。使用完全密闭的高强度管路系统并通过热泵提温或降温后,将地质环境与人居室内环境联通,让地热能源循环利用起来,冬季采暖,夏季制冷。与其他传统能源相比,浅层地热能具有分布广泛、能量巨大、来源稳定持续、利用方便等优点,能源利用过程中不产生废水、废气、废渣,对改善大气质量具有重要作用,能够实现清洁环保、节能减排目标,开发利用前景广阔,安全经济。
作为陕西省前沿科技产业的重要孵化园区,泾阳临空科创园的建设就必须凸显科技创新的主基调,而项目区丰富的地热资源,让园区成为浅层地热资源开发利用的绝佳舞台。为深入实施创新驱动发展战略,推进公司新能源产业开好局起好步,陕西地矿九0八在经过审慎研究和专项论证后,正式决定在泾阳产业新城临空科创园投资开发浅层地热能示范项目,用于园区建筑室内供暖及制冷。这是陕西地矿九0八利用自身资源勘查优势,聚焦主责主业,将地热等清洁能源禀赋与当地社会的广大需求进行有效对接,建设清洁能源利用产业化示范项目,带动地热资源广泛应用于经济社会发展,为地矿经济积极融入国家节能减排和“双碳”目标的实现开创了一条新路径。
挑战与机遇同在,九0八人秉持追求卓越的精神,以严谨的态度和扎实的科研攻关能力为项目护航,项目成功后亮点纷呈。
作为陕西地矿九0八主导的第一个投资、运营类项目,临空科创园浅层地热能示范项目是公司业务由以前简单的立项勘查施工,向项目投资运营,增加项目附加产值及社会贡献参与度的一次升级与转变,对公司后续拓展产业链,实现产业转型升级至关重要。而且作为公司新能源综合利用示范项目,该项目自立项之日起,便得到集团公司领导的高度重视,让九0八上下均深感责任重大。
然而,任何困难都挡不住九0八人奋进的步伐。为了确保项目能够顺利实施,公司前期进行了充分且扎实的论证,全面部署各项调研准备工作。通过推进实施“泾阳县临空科技创业湾浅层地热资源开发利用潜力研究”课题,查明泾阳县临空科技创业湾地区浅层地热能的赋存条件,获取了相关地质参数,并以研究数据为基础,确定了项目的开发利用方式,评价地下浅部空间地热能的开发利用潜力;通过开展“浅层地热能开发利用中地埋管换热特性及基于地温监测的环境效应研究”课题,研究地源热泵工程运营过程中可能造成的地质环境影响,并针对所有可能存在的不利影响,提出该区浅层地热能开发利用优化设计与运行方案;通过开展“半无限大非均质地层热渗耦合换热特性研究”课题,揭示地下温度场的衰减、修复和提升规律,探索强化地埋管换热效率和提高换热稳定性的方法,从而确保浅层地热能稳定、高效开发利用。
除了进行充分的研究论证,在项目实施过程中,公司还采用“1-2-3步走”的项目配套措施。“1”是围绕项目的开展,开发“地质+”综合能源规划设计系统,让项目能够为公司培养出自有技术人才,提升公司自行规划设计的能力和水平,强化科技引领和自有知识产权,目前该软件已取得软件著作权的登记,按照集团公司安全保密工作要求进行相关测试;“2”是打造智慧管理平台和智慧控制平台,并利用5G+及数字孪生技术为两个平台建设、集团公司数字化转型升级助力,从而实现“智慧泵房”,保障了整个系统的清洁高效运行;“3”是依托项目建立陕西省浅层地热能开发利用示范基地、中小学生新能源科普教育基地、大学生教学实践基地,充分发挥项目示范作用与科普功能。在充分展示九0八公司专业特长、科研实力的同时,积极践行地矿集团公司公益性的社会责任。
通过细致周密的课题调研、“1-2-3步走”的配套措施,加之九0八公司扎实的项目实施能力,项目最终于2022年年底完成。通过在664眼150m深钻孔中下入闭式双U型垂直地埋换热管,实现了地面系统与地下岩土的热交换,为51400㎡建筑提供冬季供暖,为30965㎡建筑提供夏季制冷,实现了夏季冷源和冬季热源的零碳化,这得益于此项技术只提取岩土体中的冷、热量,不开采地下水,项目的实施对地下水环境不造成影响。作为系统核心的地源热泵机房设置在地下一层,机房内设置地源热泵机组和输配系统,实现建筑用能与岩土蓄能的有机结合。
除此以外,九0八公司充分融合创新理念,大胆突破,有效利用设备房部分空间增加了展览馆,对绿色清洁能源、浅层地热、中深层地热、源网荷储一体化等科普知识以及所用管材、管线布设、实体设备等进行了展示,详细介绍了清洁能源的划分以及工程建设的过程,对于进一步普及清洁能源综合利用知识,提高社会认知度,将示范项目建成浅层地热能开发利用示范基地,推进新能源产业发展起到积极作用。
目前,泾阳临空科创园浅层地热能开发利用示范基地已成为长安大学、西安石油大学等高校教学实习基地,有效践行产学研用深度融合理念,为泾阳县可再生能源利用发挥了显著的宣传教育作用,有利于进一步整合创新资源,促进产业技术协同创新和科技成果转化,具有较好的社会效益。
创新与发展兼具,发扬九0八人精益求精的态度,以着力推进新能源项目为产业发展目标,探索公司新能源产业链延伸新路径。
泾阳产业新城临空科创园浅层地热能示范项目的成功实施,实现了CO2减排量2292.4t/a,SO2减排量18.6t/a,PM减排量9.2t/a,将“地热+智慧能源”理念成功应用于大型公共建筑的低碳运营,在充分践行清洁环保、节能减排理念的同时,也为后期地热能投资开发利用及运营提供了示范引领。
基于该项目的实施,陕西地矿九0八还将探索充分利用光电(热)、“谷电”及热泵机组,实现低价电及富余电的跨时段、跨季节利用,推进实施“源网荷储”一体化项目,在进一步挖掘临空产业园新能源综合利用潜力的同时,为地质行业新能源产业链有效延伸迈出重要一步。
成功不等于止步,百尺竿头更进一步是九0八人的一向追求。下一步,陕西地矿九0八将以泾阳临空科创园浅层地热能项目为依托,充分利用园区建筑屋顶建设太阳能光伏发电、直流配电网向建筑输送电力,开展地质储能研究,探索“源网荷储”的整体能源解决方案。
哪里有挑战,哪里就有九0八人的身影。正是因为有这股子不惧困难、不畏挑战的精神,才让一个个看似不可能实现的项目,在九0八人的努力下成为可能。泾阳产业新城临空科创园浅层地热能投资开发项目的实施,不仅为九0八公司浅层地热能综合利用产业提供了示范标杆,更是充分展现了陕西地矿践行清洁环保、节能减排发展理念的行业风采,并为九0八公司拓展出一条能“立足主业、延伸产业、壮大行业”的发展新路。
(陕西地矿九0八党委)