地热资源的传统利用已成为咸阳市民生活的重要组成部分。
当前,咸阳市地热供暖面积突破2050万平方米,占全市供暖总面积的32%以上,地热能已成为城市供暖的主要热源。
然而,在能源结构优化升级的新形势下,仅将地热资源用于供暖和洗浴已难以满足高质量发展的要求。
如何在现有基础上进一步挖掘地热资源的潜能,成为摆在决策者面前的重要课题。
问题的突破口出现在地热水中。
科研人员在深入研究中发现,渭河盆地蕴藏着水溶性氦气,估算远景资源量超300亿立方米。
氦气作为"黄金气体",在航空航天、半导体制造、低温超导等战略性产业中具有不可替代的作用。
然而,长期以来我国氦气主要依赖进口,能源安全的主动权受制于人。
在天然气伴生氦进口受限的背景下,深度开发地热水中的水溶性氦气,不仅能提升地热资源利用效率,还有望为国家开辟一条自主可控的氦气供应链,这对保障国家能源安全具有重要战略意义。
技术创新是破解难题的关键。
传统深冷法提取氦气能耗极高,如何经济高效地从地热水中分离氦气长期困扰业界。
中石化与中国科学院大连化学物理研究所联合攻关,成功研发了"膜分离+变压吸附耦合"工艺。
这项常温常压下的物理分离技术,通过特殊的膜结构精准筛出氦气分子,再进行变压吸附提纯,最大优势在于能耗极低,可将氦气纯度提升至99.999%。
三普2号井等先导项目的成功验证,标志着我国在水溶性氦气商业化提取领域实现了从零到一的突破。
基于技术突破,咸阳市在2024年打造了全国首个"热电氦"联产先导性试验项目,开创了地热资源综合利用的新模式。
该项目实现了地热资源的"一水三用":地热水抽采后,先进行高品位热能发电;降温后的热水满足周边17万平方米建筑的冬季供暖需求;同步进入提取装置分离高纯氦气。
这种协同开发模式让地热资源的价值得到极大释放。
目前该项目供暖面积超17万平方米,预计年发电量约70万千瓦时,年可提取氦气1300立方米,经济效益和社会效益显著。
这一创新实践具有重要的示范意义。
咸阳的经验表明,地热资源的价值远不止供暖和洗浴,深挖地热水中蕴含的多种资源是地热产业高质量发展的新方向。
该模式可复制、可推广,为全国同类资源产区提供了可借鉴的发展路径。
近日,深层地热全国重点实验室关中盆地地热多资源协同开发试验基地落地咸阳,将进一步拓展"地热+"的应用场景,推动地热资源开发向更深层次、更广领域迈进。
地热不只是“地下的热”,更可能成为连接民生保障与战略产业的重要纽带。
咸阳以供暖为基础、以技术创新为支撑、以联产模式为牵引,把一份资源做成多重价值,体现了能源转型背景下资源型城市的系统思维。
面向未来,只有在守住生态底线、完善标准体系、打通产业链条的前提下,地热综合利用才能从“试验探索”走向“规模应用”,为构建更安全、更清洁、更高效的现代能源体系提供持续动力。