續(xù)上期
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多維監(jiān)控體系確保地?zé)崮芨咝Э沙掷m(xù)發(fā)展
地?zé)崮艿睦靡蕾嚥⒛撤N程度反作用于地下地質(zhì)環(huán)境,現(xiàn)今地源熱泵的使用不再是一條管、一口井、一個機(jī)組的簡單利用模式,許多大型的地源熱泵項目動輒上萬個換熱孔,如此大規(guī)模的地?zé)崮芾脤Φ刭|(zhì)環(huán)境的依賴性更大。因此,建立一個完善的監(jiān)控體系,實(shí)時掌握周邊的地下水、土壤、微生物、溫度場等的變化,是保障科學(xué)高效、可持續(xù)利用必須且必要的工作。
圖為《地源熱泵》雜志記者采訪李寧波主任現(xiàn)場
據(jù)李寧波主任介紹,關(guān)于淺層地?zé)崮艿谋O(jiān)測,最早是在2009年國土資源部發(fā)布的《關(guān)于大力推進(jìn)淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用》的通知里明確地提出的。事實(shí)上,當(dāng)時已經(jīng)在北京建立起了中國第一個淺層地?zé)崮艿刭|(zhì)環(huán)境影響的監(jiān)測系統(tǒng),包括兩個監(jiān)測站和20個監(jiān)測點(diǎn),經(jīng)過發(fā)展與擴(kuò)大,后來是兩個站40個監(jiān)測點(diǎn),現(xiàn)在就總體規(guī)模來講有近百個,涵蓋北京各個不同的地質(zhì)單元,不同的區(qū)域。與此同時,李寧波主任主持編寫了淺層地?zé)崮荛_發(fā)地質(zhì)環(huán)境影響監(jiān)測評價的行業(yè)規(guī)范,以統(tǒng)領(lǐng)性規(guī)范的形式希望引起各地的高度重視。監(jiān)測系統(tǒng)的建立應(yīng)是政府部門、支撐部門和技術(shù)支撐單位的共同責(zé)任,嚴(yán)格規(guī)范對地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測。在全國各個地方,由于地方財政經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡,部分地區(qū)要建立完善的監(jiān)測體系比較困難,可以按照規(guī)劃先建立初步的系統(tǒng),對于政府出臺政策及后續(xù)管理起到基礎(chǔ)的支撐作用。
圖為李寧波主任在四季春·2018第十屆中國國際地源熱泵行業(yè)高層論壇上發(fā)言
監(jiān)測系統(tǒng)的建立更多地是發(fā)力于工程結(jié)束之后,而從勘察定位到設(shè)計施工,仍有許多環(huán)節(jié)需要進(jìn)行調(diào)研與監(jiān)控。李寧波主任介紹,在實(shí)施大型的地源熱泵項目前期會進(jìn)行相關(guān)的調(diào)研,開展巖土體現(xiàn)場熱響應(yīng)實(shí)驗,做充分的淺層地?zé)岬刭|(zhì)條件評估,在不影響地質(zhì)環(huán)境變化的前提下,計算合理的布孔數(shù)量,在項目實(shí)施中還同時施工地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測孔,實(shí)時監(jiān)測地源熱泵項目運(yùn)行對地下地質(zhì)體的影響程度。李寧波主任結(jié)合大興國際機(jī)場和北京城市副中心等地?zé)崮艽笮凸椖康牡刭|(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)表示,就目前實(shí)際的監(jiān)測結(jié)果來看,地源熱泵技術(shù)已經(jīng)足夠安全。以前粗放式的地源熱泵項目管理運(yùn)營,有些可能會對地下水環(huán)境或地溫場產(chǎn)生影響,但現(xiàn)在即使是體量極其巨大的熱泵工程,對環(huán)境產(chǎn)生的影響也是微乎其微的??偨Y(jié)來看,李主任認(rèn)為從地源熱泵這個角度來講,一方面是由于北京管理比較規(guī)范,在前期勘查、回填等施工方面要求相對要高一些。另外在施工的過程中,大型公建項目對施工安裝的企業(yè)資質(zhì)要求較高,多為大型企業(yè)施工,大型企業(yè)現(xiàn)場的管理也比較規(guī)范;另一方面也得益于地源熱泵產(chǎn)業(yè)自身的發(fā)展,目前很多地源熱泵項目為復(fù)合式系統(tǒng),地源熱泵部分僅承擔(dān)基礎(chǔ)負(fù)荷,其余方式進(jìn)行調(diào)峰,這樣也可以盡量減少因為大范圍布孔對地下環(huán)境造成的不良影響。此外,目前開展實(shí)驗的井下?lián)Q熱技術(shù),也能夠極大地提高地埋管的單孔換熱能力,減少布孔數(shù)量。
04
“三個制宜”把脈,“地?zé)崮?”賦能行業(yè)未來
隨著地?zé)崮荛_發(fā)利用技術(shù)的進(jìn)步與認(rèn)知的提升,通過合理的地?zé)崮荛_發(fā)手段和整合形式,構(gòu)建能源綜合利用系統(tǒng)成為當(dāng)下能源利用的新方向。李寧波主任根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗,提出了“地?zé)崮?”的創(chuàng)新模式,即以地?zé)崮転橹?,多種能源相結(jié)合兼容并蓄的供能方式,從供給端整合更多清潔能源,實(shí)現(xiàn)高度的資源節(jié)約與高持續(xù)性能源供給鏈,滿足用戶的用能需求。實(shí)現(xiàn)“地源熱泵+”的模式將通過淺層地?zé)崮芘c干熱型地?zé)豳Y源、與深層水熱型地?zé)豳Y源相結(jié)合;將淺層地?zé)崮芘c包括太陽輻射、熱量、空氣、水分、風(fēng)能在內(nèi)的氣候資源相結(jié)合;將以淺層地?zé)崮転橹?,深層地?zé)釣檩o的多源復(fù)合系統(tǒng)與儲能系統(tǒng)相結(jié)合;以地表水為表,淺層地?zé)崮転槔铮瑢⒍呦嘟Y(jié)合的模式。李寧波主任認(rèn)為這四種結(jié)合模式并不是孤立的,而是可以相互結(jié)合的,根據(jù)區(qū)域資源稟賦情況,靈活地使用,以實(shí)現(xiàn)各種資源最大程度地利用。這一創(chuàng)新模式,李寧波總結(jié)為四個結(jié)合:一是深淺結(jié)合,二是天地結(jié)合,三是調(diào)蓄結(jié)合,四是表里結(jié)合。
圖為李寧波主任在華清榮益·2019第十一屆地源熱泵行業(yè)高層論壇上發(fā)表講話
李寧波主任認(rèn)為,未來,“地?zé)崮?”的典型實(shí)現(xiàn)形式是區(qū)域地?zé)崮艿陌l(fā)展。
“區(qū)域地?zé)崮?rdquo;指在地?zé)豳Y源富集區(qū)域,在目前的工藝條件下,運(yùn)用相關(guān)的合理技術(shù)和手段,獲取經(jīng)濟(jì)實(shí)用的地?zé)崮?,并且有機(jī)融入?yún)^(qū)域能源綜合利用系統(tǒng)。從能源供給端到使用端,實(shí)現(xiàn)高度的環(huán)節(jié)統(tǒng)一與智慧管理,在一定范圍內(nèi)形成資源節(jié)約、經(jīng)濟(jì)性好、持續(xù)和保障性高的能源供給鏈,在發(fā)電、供暖、制冷、旅游養(yǎng)生等多方面發(fā)揮作用。其中,“區(qū)域”可以是一個城市,一個工業(yè)區(qū)和大型住區(qū),也可以是一個小區(qū)或建筑群,形成能源生產(chǎn)、供應(yīng)、輸配、使用和排放的完整鏈條。“地?zé)崮?”具有顯著的優(yōu)勢,它有效提升了系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)維的可靠性。但由于我國幅員遼闊,南北方緯度跨度大,氣候條件差異大,建筑對冷熱需求因各地而呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn),再加上地?zé)岬刭|(zhì)條件千差萬別,單一的能源供給方式不可能解決所有的問題,因此,李寧波主任指出“三個制宜”是“地?zé)崮?”能源整合鏈條的核心要素。
首先,因地制宜,掌握區(qū)域地質(zhì)、資源條件是基礎(chǔ)。在區(qū)域經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件成熟情況下,應(yīng)重點(diǎn)發(fā)揮地質(zhì)勘查工作在地?zé)衢_發(fā)利用中的基礎(chǔ)性、先行性作用,加大資金投入,提高覆蓋面及勘查數(shù)據(jù)精度,支撐地?zé)峥茖W(xué)規(guī)劃,有效引導(dǎo)市場,降低風(fēng)險。其次,因時制宜,技術(shù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相輔相成。地?zé)岚l(fā)展隨著國家經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展水平的提升而提高。經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)決定著上層建筑,也決定著國民的生活需求面。不同發(fā)展時期重點(diǎn)和重心會有變化。未來,在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件適宜時期,可以著力擴(kuò)大干熱巖、中低溫發(fā)電等技術(shù)推廣。第三,因事制宜,不同的需求應(yīng)用不同的方式。針對不同的區(qū)域地?zé)豳Y源條件,同經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展所處的歷史時期相匹配,可用不同的方式針對性地調(diào)整適應(yīng)不同的場景和不同的適用情況。
圖為節(jié)選李寧波主任公開演講PPT截圖
此外,隨著區(qū)域性能源利用規(guī)模的擴(kuò)大,“地?zé)崮?”還應(yīng)該考慮融入大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)的力量。通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)智能控制與智慧化的管理,也是降低能源損耗、節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用的好方式,所以“地?zé)崮?”的發(fā)展路徑也應(yīng)向互聯(lián)網(wǎng)要效益。采訪最后,李寧波主任結(jié)合當(dāng)前地?zé)崮茉谌珖陌l(fā)展現(xiàn)狀,給《地源熱泵》記者展望了我國地?zé)崮苄袠I(yè)未來的發(fā)展前進(jìn)道路。李主任指出:未來,地?zé)崾袌銮熬耙廊粡V闊,挑戰(zhàn)依然存在。能源的革新,更是地?zé)崮苄袠I(yè)從業(yè)者“堅守初心,牢記使命”的自我革命。在接下來一段時間內(nèi),我國的地?zé)崮苄袠I(yè)發(fā)展仍會保持高增長態(tài)勢,由于新規(guī)劃、政策的全面實(shí)施,預(yù)計今后將迎來井噴式的大發(fā)展。地?zé)崮苁袌銮熬皬V闊,如何才能抓住良好的契機(jī)?李寧波主任表示,作為地?zé)崮苄袠I(yè)從業(yè)者,還是應(yīng)該從基本的方面著手去做:首先,做好行業(yè)自律,踏踏實(shí)實(shí)、認(rèn)認(rèn)真真做好自己的每一件事,高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求、細(xì)勞作、出精品;其次,眼光要長遠(yuǎn),誠信經(jīng)營,相互扶持,共同進(jìn)步,單絲不成線,獨(dú)木不成林。最后,要做到以“我”為主,兼收并蓄,各展所長,充分發(fā)揮自身專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)特長,相互借鑒,齊頭并進(jìn),共迎地?zé)崮馨l(fā)展的千載難逢新時代。(全文完)
責(zé)任編輯: 李穎