“你看，用戶端供水溫度達到了40℃，室溫24小時監測數據顯示恒溫22℃，這兩天降溫也沒受影響。”12月2日，在山東省地礦局第二水文隊地熱能源站內，高級工程師白通介紹，今年通過管網改造實現了雙井串聯供熱，從地下采集的熱量疊加，解決了單井供熱能力不足的問題。“原本擔心‘取熱不取水’模式供熱后勁不足，現在問題解決了，新的井下換熱技術更成熟，又穩定又高效，保證大家暖和過冬，沒問題！”他高興地說。
“取熱不取水”模式的核心突破在于打破了“地熱供暖必須依賴地下水”的普遍認知。傳統回灌或多或少會有損耗，不僅造成熱量與水量損失，還對地下熱儲結構存在潛在影響。2023年10月6日，山東省政府辦公廳《關于加快推進地熱能開發利用的指導意見》提出，建設“無干擾井下換熱、取熱不取水”實驗項目。山東省地礦局第二水文隊自籌資金開展試驗，創新采用“單井閉式循環＋超長重力熱管”雙系統設計，實現了熱量提取與地下水的完全物理隔離。
白通介紹：“通俗來講，就是給地球裝了個‘不取水的吸熱管’，管內有專用‘吸熱液體’，吸熱后將熱量傳輸到地面裝置，釋放完熱量的‘吸熱液體’冷卻后，流回地下‘吸熱管’，繼續吸收地熱，形成閉環循環，真正實現零取水、零排放、無污染。”
傳統回灌或多或少會有些損耗，這不僅造成了熱量與水量的損失，還對地下熱儲結構存在潛在影響。不同于傳統“取熱不耗水”技術抽取地下水再回灌的模式，這項創新技術通過“單井閉式循環＋超長重力熱管”的雙系統設計，實現了熱量提取與地下水的完全物理隔離。技術團隊創新采用梯度換熱與熱泵提溫模式，將自有循環水或液氨注入封閉井道，借助工質相變與重力自循環技術，無需外部泵驅即可完成熱量傳導，低溫工質在井下吸收地層熱量后升溫返回地面，再經熱泵二次提溫至40℃以上。全程不抽取、不消耗地下水資源，從根源上規避了污染風險。
“山東全省均有地熱資源分布，但水熱型熱儲面積僅約占全省30%，約70%的區域屬于‘有熱無水’地帶，傳統地熱技術在這里很難有用武之地。”白通介紹，山東的地熱資源以中低溫（30～80℃）為主，埋藏深度多在300～1500米區間，開發條件十分優越，這為“取熱不取水”技術提供了廣闊的應用舞臺。
該技術不僅適用于廣大“有熱無水”區域，還能高效改造廢棄地熱井、枯竭油氣井，讓沉睡的存量資源重煥生機。“這項技術能讓廢棄井‘變廢為寶’，讓無水源地區也能用上清潔的地熱能供暖。”白通介紹，經數據測算，若將山東省內現存的600多眼廢棄地熱井全面改造，供暖面積將增加1000萬平方米以上，可釋放約7.8億元的潛在資本。預計該技術在華北地區的中深層地熱供暖領域，未來可實現20%以上的普及率，同時還能帶動地熱裝備制造、清潔供暖服務等上下游產業鏈的發展。目前，針對該技術的專項行業標準正加速制定，這項破解“有熱無水”困境的創新技術，正從示范項目走向規模化應用，為山東乃至北方地區優化能源結構、達成“雙碳”目標提供堅實支撐。
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