地热能源仍将在零碳园区建设中扮演关键角色
在全球积极践行“双碳”目标的大背景下,零碳园区建设成为产业绿色转型、节能减排的关键路径。众多绿色能源中,地热能源以其清洁、稳定、可持续的特性,正逐渐崭露头角,成为零碳园区建设中不可或缺的绿色动力。
地热能源,本质上是来自地球内部的热能。其形成源于地球内部放射性元素衰变产生的热量,通过传导、对流等方式,在地下不同深度形成温度各异的热储层。人类利用地热能源的方式多样,在零碳园区建设中,地源热泵技术应用最为广泛。以雄安新区首个全电智慧零碳园区为例,园区地下安置的地源热泵堪称“能量枢纽”。冬季,它像一位勤劳的“矿工”,从地下土壤中“挖掘”热量,将5-10摄氏度的水升温至8-16摄氏度,再经机组换热,产出40-50摄氏度的热水用于供暖;夏季则角色反转,把室内热量“抽离”并送回地下,制取8摄氏度左右的冷水用于制冷,使园区气温恒定在舒适区间,相较传统空调系统,降碳幅度超40%,显著降低园区能耗与碳排放。
除了供暖制冷,地热能源还可用于发电,为零碳园区提供稳定电力保障。地热发电原理是将地下热能转化为机械能,进而转化为电能。美国犹他州的费尔沃能源公司正在建设的地热发电厂,预计产能高达2000兆瓦,足以满足200万户家庭用电需求,部分电力未来将供应给谷歌的数据中心等客户,助力其实现能源零碳化。若我国零碳园区能引入此类大规模地热发电项目,将极大提升绿电自给率,减少对外部电网依赖,稳定能源供应。
从环保效益看,地热能源优势显著。临空经济区(廊坊)采用地源热泵供暖,供暖面积达22万平方米,每年可替代标煤约1000吨,减少二氧化碳排放696吨。随着零碳园区规模扩大,更多地热项目落地,大规模减碳成果将有力推动我国“双碳”目标实现。
不过,地热能源在零碳园区推广并非一帆风顺。一方面,开发前期需投入高额资金用于地热资源勘探、钻井及设备安装,成本回收周期长,考验园区资金实力与投资耐心。另一方面,增强型地热系统(EGS)虽拓展了地热利用范围,但工程中的水力压裂可能引发地震风险,如瑞士巴塞尔和韩国浦项的项目就因地震被迫搁置。此外,不同地区地热资源分布不均、品质差异大,也为统一开发利用带来挑战。
尽管面临挑战,地热能源凭借独特优势,仍将在零碳园区建设中扮演关键角色。未来,随着技术进步降低开发成本、提高能源利用效率,以及政策支持力度加大,地热能源有望在零碳园区实现大规模、高效应用,为园区披上“绿装”,助力经济社会可持续发展迈向新高度。
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