能供暖能制冷 探秘浅层地热能是如何做到的

据报道，为了治理京津冀大气污染，预计到2018年底还会有不少地区的农村居民实现清洁取暖；而到2019年，北方地区清洁取暖率达到50%，替代包含低效小锅炉用煤在内的散烧煤7400万吨。

清洁取暖除了天然气、电、可再生能源等多种能源形式外，还有哪些能源？使用情况如何？我国的储备情况怎么样？这些新技术是否能既清洁又保证供暖效果呢？

北京市海淀区北清路一产业园采用浅层地热能供暖制冷。中国地质调查局水环部主任郝爱兵介绍，相比于用传统的煤电，其全年成本节省一半。“这一个产业园区整个用的是浅层地热能。建筑面积是47、48万平方米，它的供暖制冷一平方米16、17块钱，而在北京集中供暖大概是27、28块钱一平方米。”

什么是浅层地热能？它是指地下200米以内，储存在岩石、土壤中、或者是地下水里面的热能。郝爱兵表示，它不仅能供暖，也可以制冷。“它是地球内部的热和太阳辐射的热这两个平衡的结果所产生的热能，所以在地下10几米到200米以内的温度基本上是恒定的。”

那么，这些浅层地热能怎么能够用来取暖和制冷呢？中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心主任李宁波介绍，北京地下温度大概是14到16度，一年四季恒定。把U型地埋管，一方面进水，一方面出水，把地下的热进行交换。冬天通过地源热泵压缩机把它变成高品位的热能供室内供暖。夏天又把室外的热放到地下，从地下换出凉来，使室内降温。

目前，随着我国多年的产业发展和技术攻关，通过地源热泵技术的浅层地热能应用已经突破了成本瓶颈，北京城市副中心、北京新机场以及雄安新区建设都在规模化使用浅层地热能资源。但同时，郝爱兵也分析指出，目前，浅层地热能利用的关键是城市地下空间及资源的利用，需要多部门间的协同合作以及监测体系的建立。“浅层地热能在多数地区都可以利用。咱们国家最适宜的就是华北，华东，东北的南边，四季分明的地方。像东北北部主要就是冬天用得多，南方主要夏天用，用的季节少一点，投入相对高一点。”

这个冬天，北京中国原子能研究院院区里的两座办公楼和一座厂房用上了核能供热，总面积大约有1万平方米。给这些地方供热的就是中核集团自主研发的“燕龙”泳池式低温供热堆。那么这项技术又是如何实现区域供热的呢？

中核集团“燕龙”低温供热堆总设计师柯国土介绍，据测算，热功率达到400兆瓦，供热面积可达约2000万平方米，相当于为20万户三居室供热。“集中供热不能一家就一个反应堆，所以不能分散供热，实际上就是以核反应堆替代燃煤锅炉或燃气锅炉。”

它的供暖效果如何？记者采访时看到，在一间用核能供暖的房间里，大约上午11点时，房间温度显示25.7摄氏度。据介绍，演示项目堆在350千瓦运行时，用户进水温度达56.6摄氏度。用户回水温度53.4摄氏度，用户房间的温度都高于22摄氏度。

“我们增设了两个零排放的处理流程，对气态流出物和液态流出物都进行相应的处理。所以低温供热堆是真正的低碳、清洁，没有烟尘、氮氧化物、硫化物的排放，仅有放射性的排放，仅为燃煤排放的2%左右。”柯国土说。

柯国土表示，“燕龙”具有零堆熔、零排放、易退役等特点，绿色、低碳。在安全性上，它增设压力较高的隔离回路，来让放射性与热网隔离，也就是让放射性不会入户。对此，中国科学院王乃彦院士表示，即便是房间里暖气管跑水，其影响和普通暖气管跑水一样。“热网都是套在原来的供热系统里面。用第一回路的水把反应堆的热量带出来，通过换热器。中间回路设计的压力要比第一回路大。第一回路有放射性的水就不会跑到中间回路。中间回路的水过去后，后面的换热器和原来都一样，都不会和有放射性的水接触。”

本月初，中广核方面也曾表示，将联合清华大学，在华北规划建设小型核能供暖示范项目。按照近期多部门印发的北方地区冬季清洁取暖规划，到2019年，北方地区清洁取暖率达到50%。