在大港油田勘探開發(fā)研究院院區(qū)，中國石油首個淺層地熱供暖制冷項目正穩(wěn)步運轉(zhuǎn)，給科研人員創(chuàng)造了舒爽宜人的辦公環(huán)境。“去年11月起，勘探開發(fā)研究院供暖制冷熱源由原溴化鋰天然氣機組改為淺層地源熱泵，目前已經(jīng)順利完成整個供暖季和制冷季任務(wù)，辦公區(qū)域室內(nèi)溫度始終維持在24攝氏度，員工感受較為舒適。”大港油田勘探開發(fā)研究院公共事業(yè)部副主任胡瑨男向記者介紹，大港油田淺層地熱供暖制冷項目輻射面積為4.85萬平方米，采用了大溫差輸送技術(shù)、土壤熱平衡技術(shù)、地埋管直供技術(shù)等多項綠色節(jié)能先進技術(shù)，實現(xiàn)換熱清潔化、冷暖一體化、控制智能化。對比原中央空調(diào)機組一體化直燃機系統(tǒng)，地源熱泵系統(tǒng)每天運行成本下降45%，年減少二氧化碳排放1300噸，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

　　地熱供冷市場前景廣闊

　　今年7月，濟南中央商務(wù)區(qū)“集中供冷”的話題引發(fā)廣泛關(guān)注。據(jù)報道，這個片區(qū)于今年試運行集中供冷模式，目前已覆蓋了片區(qū)內(nèi)辦公樓、酒店、商業(yè)綜合體等公建用戶近21萬平方米。整個項目采用同一套市政管網(wǎng)，冬季供暖、夏季供冷。而在江蘇南京，江北新區(qū)市民中心用上了“江水空調(diào)”，采用江水這一地表水源進行熱泵供冷，不僅能在冬季集中供熱，還能在夏季集中供冷。

　　地熱作為一種清潔環(huán)保、分布廣泛、資源豐富、安全穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)可再生能源，對我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型有著重要作用。隨著國家持續(xù)推進北方地區(qū)清潔取暖，地熱供暖市場快速發(fā)展，地熱供暖也逐漸被大眾所認可。然而業(yè)界對地熱供冷模式卻仍存在一些爭議，地熱供冷市場前景如何？

　　國家能源局2021年發(fā)布的《關(guān)于促進地熱能開發(fā)利用的若干意見》指出，到2025年，全國地熱能供暖制冷面積比2020年增加50%；到2035年，地熱能供暖制冷面積及地熱能發(fā)電裝機容量力爭比2025年翻一番。根據(jù)國家地熱能中心公布的數(shù)據(jù)，截至2020年底，我國地熱能供暖制冷面積累計達到13.9億平方米。其中，淺層地熱能供暖制冷為8.1億平方米。這意味著，在未來的13年內(nèi)，國內(nèi)地熱供暖制冷產(chǎn)業(yè)將成倍數(shù)級增長。此外，在北方地區(qū)冬季取暖和夏季制冷需求持續(xù)增長的同時，南方地區(qū)夏季用冷的需求也在不斷擴大，且南方地區(qū)用冷的時間相對較長，地熱供冷大有可為。

　　石油公司具有地熱供冷的先發(fā)優(yōu)勢

　　就目前國內(nèi)地熱能開發(fā)利用現(xiàn)狀看，地熱供冷有優(yōu)勢，也有弊端。不同于傳統(tǒng)的空調(diào)機組制冷系統(tǒng)，地熱集中供冷供暖具有集約用地、錯峰降容、高效節(jié)能、智能管控等特點，更適合在城市中央商務(wù)區(qū)等商業(yè)樓宇高度集中的區(qū)域或空調(diào)冷負荷密度大的城市街區(qū)推廣應(yīng)用。有業(yè)內(nèi)專家表示，對于200米以上的超高層建筑，集中供冷的建設(shè)及使用成本低于樓宇單獨配置空調(diào)機組的成本；對于一般商業(yè)建筑，兩者的建設(shè)及使用成本相當。就國內(nèi)地熱供冷項目看，集中供冷更多在城市中央商務(wù)區(qū)及工業(yè)園區(qū)采用，住宅領(lǐng)域因用冷不穩(wěn)定、個性化較多等因素，被部分專家認為不適合推廣使用。此外，地熱供冷前期的投入較大，需要一定的時間才能實現(xiàn)較高收益。

　　同地熱供暖一樣，石油公司開發(fā)利用地熱能，在供冷方面有資料、技術(shù)、人員的先發(fā)優(yōu)勢。

　　地熱資源是開發(fā)利用地熱能進行供冷的基礎(chǔ)和前提。中國地質(zhì)調(diào)查局2015年調(diào)查評價結(jié)果顯示，全國336個地級以上城市淺層地熱能年可開采資源量折合7億噸標準煤，主要分布在東北地區(qū)南部、華北地區(qū)、江淮流域、四川盆地和西北地區(qū)東部。我國油田礦權(quán)區(qū)內(nèi)就蘊藏著大量的中低溫熱水資源，但總體開發(fā)利用程度較低。我國東部含油氣盆地油氣開采含水率多在90%以上，地熱資源開發(fā)潛力巨大。“開發(fā)利用油田礦區(qū)內(nèi)的地熱資源，不僅可以替代化石能源實現(xiàn)節(jié)能減排，而且對霧霾治理及高含水油田的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型具有重要意義。”中國科學院院士汪集暘說。

　　除地熱資源外，油田大量閑置井也可以改造成為地熱井進行地熱資源的開發(fā)利用，從而降低地熱開發(fā)的前期成本。目前國內(nèi)地熱供暖發(fā)展方向仍以中深層水熱型地熱供暖為主，而供暖制冷“兩相宜”的淺層地源熱泵系統(tǒng)，主要是開發(fā)利用深度在200米以淺的淺層地熱資源。相對于石油公司油氣勘探開發(fā)打井動輒千米來說，淺層地熱能開發(fā)利用的技術(shù)難度較低，且與油氣開發(fā)的技術(shù)和設(shè)備有一定的相似性，油氣開發(fā)的技術(shù)人員也可以轉(zhuǎn)化為地熱能開發(fā)利用的專業(yè)人才，推動地熱供暖制冷業(yè)務(wù)快速發(fā)展。

　　未來仍需加強技術(shù)創(chuàng)新與多元合作

　　近年來，隨著國家“雙碳”目標的提出和促進地熱能發(fā)展的文件陸續(xù)出臺，地熱產(chǎn)業(yè)越來越“熱”，包括石油公司在內(nèi)的諸多市場主體已經(jīng)在探索布局地熱業(yè)務(wù)。但地熱產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展需要一個長期的探索成長過程，仍需要從業(yè)者、社會受眾、政府、業(yè)界等各方共同努力。就石油公司來說，開拓地熱供冷市場，仍需要在外部合作、科技創(chuàng)新、一體化統(tǒng)籌和智能化管理等方面進一步發(fā)力。

　　盡管國家層面已經(jīng)出臺了促進地熱開發(fā)的相關(guān)文件，但一些地方對地熱開發(fā)利用仍存在諸多顧慮，對地熱供暖制冷的安全性、持續(xù)性不放心。業(yè)內(nèi)專家表示，石油公司要積極發(fā)揮企業(yè)自身優(yōu)勢，根據(jù)國家相關(guān)政策，積極與地方政府溝通，爭取地熱供暖制冷的政策支持和稅收補貼。同時，在開發(fā)利用地熱資源的過程中，要統(tǒng)籌考慮、重點布局，發(fā)揮石油公司一體化優(yōu)勢，將地熱資源勘探評價納入油氣資源勘探開發(fā)評價中，根據(jù)市場的取暖和用冷需求，合理優(yōu)化地熱井布局，運用數(shù)字化智能化管理技術(shù)，協(xié)同推進以“地熱+”為中心的地熱資源梯級利用，提高地熱資源的利用效率。此外，石油公司還應(yīng)積極“走出去”，開放式合作，與地熱領(lǐng)域的國內(nèi)外高校、科研院所開展技術(shù)和人才培養(yǎng)合作，匯聚優(yōu)勢科研力量，攻關(guān)制約地熱供暖制冷的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，以技術(shù)創(chuàng)新帶動國內(nèi)乃至國際地熱供暖制冷行業(yè)的發(fā)展，持續(xù)拓展自身的發(fā)展空間，提升行業(yè)影響力。

　　新聞鏈接：為什么地熱能制冷？

　　地熱是一種清潔環(huán)保、分布廣泛、資源豐富、安全穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)可再生能源，對我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型發(fā)揮著重要作用。近年來，我國相繼出臺發(fā)布促進地熱能發(fā)展的文件，對于積極推廣發(fā)展地熱能作出了明確部署，其中，地熱制冷也被多次提及。

　　國家能源局2021年發(fā)布的《關(guān)于促進地熱能開發(fā)利用的若干意見》指出，在京津冀晉魯豫以及長江流域地區(qū)，結(jié)合供暖（制冷）需求因地制宜推進淺層地熱能利用，積極發(fā)展地表水源熱泵供暖供冷，積極采用地埋管地源熱泵供暖供冷，積極穩(wěn)妥推廣地下水源熱泵供暖制冷。

　　地熱制冷是什么？地熱怎么還能供冷？

　　地熱制冷主要有兩種方式，一種是以電力壓縮機為動力源的壓縮式制冷技術(shù)，通過安裝在地下（土壤、地下水、地表水和低溫地熱水）的系列地溫收集器，從土壤或水源（地表水、地下水）中吸收能量，經(jīng)過能量轉(zhuǎn)換，作為夏季制冷的冷卻源，實現(xiàn)供冷。這類地熱供冷方式采用的是淺層地熱熱泵技術(shù)。另一種是以地熱蒸汽或地熱水為熱源提供的熱能為動力，驅(qū)動吸收式制冷設(shè)備進行制冷，也稱吸收式制冷。淺層地熱熱泵技術(shù)還利用土壤和水源（地表水、地下水）溫度相對穩(wěn)定的特性，能夠在冬季進行供暖，實現(xiàn)冷熱“兩相宜”。

　　我國淺層地熱能應(yīng)用主要使用熱泵技術(shù)，2004年后年增長率超過30%，應(yīng)用范圍擴展至全國，其中80%集中在華北和東北南部，包括北京、天津、河北、遼寧、河南、山東等地區(qū)。根據(jù)國家地熱能中心公布的數(shù)據(jù)，截至2020年底，我國地熱能供暖制冷面積累計達到13.9億平方米。其中，淺層地熱能供暖制冷面積達8.1億平方米。