隨著供暖季的落幕，山東省地質礦產勘查開發局（以下簡稱：省地礦局）在地熱供暖領域的一系列創新實踐，為綠色低碳發展注入了新動力，成為清潔能源轉型的生動注腳。當傳統供暖行業還在為“高耗能、高排放”模式所困時，省地礦局正以地熱資源開發利用為核心，推動傳統能源向清潔能源轉型，大力推進地熱清潔供暖的綠色“熱”實踐。這個供暖季，他們再次交出了亮眼的成績單，為北方地區冬季清潔取暖打造了一個全新的示范樣本，成為清潔能源轉型的生動注腳。
空間重構：井叢式開發打造城市地熱樣板
在東營經濟技術開發區，省地礦局的技術人員像“地下建筑師”，精心打造地熱供暖系統。正在施工的45對地熱井仿佛“熱能琴弦”，奏響溫暖樂章，構成全省最大單一區域地熱供暖系統。他們采用“井叢式集中分層開采”技術，20口定向井以梅花狀分布在僅10畝土地上，精準穿透1300-2000米熱儲層，節省土地資源，提升鉆進效率3倍，為城市密集區地熱開發樹立“空間革命”典范。
省地礦局第二水文隊實施的東營經濟技術開發區地熱清潔供暖項目現場
項目還采用“取熱不耗水+無壓回灌”和“板換熱泵梯級利用+智慧管控”技術，配合智慧供熱管理平臺，實現地熱資源“零消耗循環”。全部完工后，預計每年減少標煤消耗6.9萬噸，相當于種植800萬棵云杉的碳匯能力，為黃河流域生態保護交出亮眼答卷。
“地熱鉆井平臺引入滑軌技術，完成一口井后，無需拆卸井塔即可平移到下一口井位，顯著減少傳統鉆井中頻繁拆裝設備的時間消耗，提升鉆井效率，縮短作業周期，降低人員勞動強度，減少安全隱患。”項目技術負責人張明德說。
智慧運維：全生命周期管理體系
在德州財金智慧農業基地，30萬平方米智能溫室上演“地熱科技與現代農業”深度融合。省地礦局第二水文隊實施全國首個“中深層地熱能+定制高溫熱泵”智慧農業能源改造項目，破解設施農業高耗能瓶頸，構建全生命周期地熱開發模式，為鄉村振興注入綠色動能。
省地礦局第二水文隊為智慧農業中深層地熱能源站提供全生命周期的“熱保姆”服務
從設備維護到系統優化，省地礦局第二水文隊構建“五位一體”智慧運維體系，推進傳統粗放式運維至“微米級”精細管理，確保地熱供暖系統長效穩定運行。自主研發智能除銹設備延長泵管壽命；空壓機氣舉-大流量回揚復合洗井工藝提升回灌效率；“板換拆洗-納米級清洗-清水填充保壓”工藝深度維護板式換熱器，降低設備熱交換效率衰減率；執行專業化維保方案，降低熱泵機組能效衰減率；依托供暖季運行數據，優化智慧管控平臺系統。通過全周期維護，2024-2025供暖季系統運行效率提升15%，設備故障率下降60%，保障溫室精準控溫需求，助力農產品增產增收。
“要想大棚冬天保持20攝氏度左右恒溫，供熱水溫至少要達到80攝氏度，但開采出來的地熱水水溫只有50攝氏度左右。省地礦局第二水文隊定制研發省內首個‘中深層地熱能+定制高溫水源熱泵’供熱系統，設置200多個傳感器，當室外溫度低于零度時，中溫和高溫熱泵同時啟動運行，確保供水溫度達到80攝氏度。”省地礦局第二水文隊地質工程中心主任王肖波說。
技術革命：雙輪驅動突破開發瓶頸
2023年10月，山東省人民政府將“取熱不取水”技術列為地熱開發核心突破方向。德州市天衢新區地熱供暖改造工程隨即啟動。省地礦局第二水文隊迅速組建技術專班并自籌資金，在既有“一采一灌”雙井基礎上實施技術革命，開展“既有地熱井無干擾井下換熱、取熱不取水”探索試驗，拓展地熱能開發利用新技術。
德州市推進地熱資源開發利用省級試點的“第一鉆”——天衢新區東部地熱資源可行性勘查項目
無干擾井下換熱、取熱不取水技術通過閉式換熱系統從地層中換取地熱能，具有不抽取地下水、無地熱尾水排放、不污染環境等特點。項目采用“兩種不同換熱技術+熱泵提溫+太陽能發電自用”供熱模式，實現冬季供暖綠色零碳運行。該技術在盤活廢棄地熱井和油井、探索地熱能開發利用新技術、提高地熱能利用效率上意義重大。
在省地礦局第二水文隊大院內，“無泵自驅”的超長重力熱管系統正改寫地熱利用規則。2023年10月，該項目入選省自然資源廳等7部門公布的地熱能開發利用示范工程項目名單；2024年12月，入選省發改委等7部門公布的山東省地熱能試點工程項目（第一批）名單，同月入選2024年德州市爭創“科創中國”試點城市項目。續作工程引入梯度換熱系統，通過工質相變和重力作用傳輸熱量，無需外部泵驅動力，使單井供熱量再提升15%，為地熱開發樹立了“零排放、可持續”技術標桿。
如今，省地礦局第二水文隊已形成涵蓋10余項專利、10項國家省市行業標準的技術體系，創新成果正通過“地熱開發齊魯模式”向全國輻射。隨著取熱不取水技術的工程化推廣，該隊正著手建立“三維地質模型+數值模擬+動態監測”的智慧開發平臺，通過產學研深度融合，形成可復制的技術標準體系，推動地熱資源開發從“粗放開采”向“精細服務”轉型，為“雙碳”目標貢獻地礦智慧。
從“向地層要溫度”到“為未來儲綠色”，省地礦局各局屬單位以技術創新為引擎，以民生需求為導向，將地熱資源從“沉睡的寶藏”轉化為綠色發展的強勁動能。省地礦局第三地質大隊推動零碳示范應用場景建設，部署北方典型海島淺層地熱能開發利用示范項目，在長島建設1處集淺層地熱能、太陽能互補的綠色供暖（制冷）工程，打造長島“地熱+”多能互補零碳示范樣本，為國際零碳島建設提供清潔能源支撐。省地礦局八〇一隊在東營市牛莊鎮建立群井聯動地熱供暖+花卉種植梯級利用示范，打造了地熱梯級利用牛莊“無煙小鎮”模式，有效解決地熱供暖規模化應用技術問題。省地礦局魯南院結合濟寧市煤炭資源豐富、礦井水利用程度不高的現狀，創新開展了礦井地下空間及地熱利用關鍵技術研究與示范應用，在濟寧煤田典型煤礦建成可供暖面積5萬平方米的地熱供暖示范工程，年利用地熱資源量可節約標準煤118.04噸，減排二氧化碳291.56噸，節能降碳效果顯著。
千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金。省地礦局將聚焦高溫地熱能成因機理研究，加速高效精準探測技術研發。在“地熱+”多能互補模式深化與政策體系完善背景下，山東地熱供暖有望成為全國乃至全球清潔能源轉型的典范，助力“雙碳”目標實現。
