說起京津冀，人們最關(guān)心藍(lán)天工程，“綠色生態(tài)宜居”在雄安新區(qū)的具體定位中也首當(dāng)其沖。8月23日，國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局向雄安新區(qū)交接并正式公布的雄安新區(qū)第一階段地質(zhì)調(diào)查結(jié)果顯示，雄安新區(qū)穩(wěn)定場地和基本穩(wěn)定場地占89.5%，土壤清潔區(qū)面積占99.3%，地下水質(zhì)量總體良好，雄安新區(qū)地?zé)豳Y源豐富可開發(fā)利用條件適宜。一時間，“地?zé)崮?rdquo;成為了雄安新區(qū)規(guī)劃下的極熱領(lǐng)域。
然而，以提供可再生能源為內(nèi)核、以生態(tài)環(huán)保為使命的豐電陽光(北京)清潔能源技術(shù)有限公司在地?zé)犸L(fēng)的吹拂之下，對能源的深度挖掘做出自己的理解，“目前國內(nèi)的地下水源熱泵技術(shù)將淺層地?zé)崮茏鳛橐粋€單向索取的“源”，錯誤認(rèn)為取之不盡用之不竭;而地下儲能技術(shù)如同一家銀行，儲存夏天的熱能溫暖冬天，儲存冬天的冷能涼爽夏天，儲存存多少用多少，是可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)利用。”帶著疑問與好奇，記者對該技術(shù)進(jìn)行了實地探訪——
曾經(jīng)應(yīng)用于中國，為何又銷聲匿跡
早在上世紀(jì)六十年代，為了解決紡織廠夏季空調(diào)冷源問題，中國的孫永福提出了初級的地下含水層儲能技術(shù)，很多地區(qū)稱之為水空調(diào)。到上世紀(jì)八十年代，這種結(jié)構(gòu)簡陋的水空調(diào)因為污染浪費地下水而逐漸退出市場。
自本世紀(jì)初，國內(nèi)曾大力引進(jìn)地下水源熱泵技術(shù)，并在北京、山東、河南、遼寧、河北等地相繼建成了為數(shù)眾多的地下水源熱泵工程，應(yīng)用范圍也很廣泛。但在兩三年后，這些項目大都出現(xiàn)了嚴(yán)重的問題——井的堵塞造成地下水不能有效回灌，引起地面沉降，能效降低，系統(tǒng)的壽命比預(yù)期短了很多，致使國內(nèi)地下水源熱泵產(chǎn)業(yè)陷入用戶不敢采用、水務(wù)部門不予審批的困境。專家分析，國內(nèi)使用泥漿鉆井工藝，濾水管使用鐵管甚至水泥管，開縫大，濾料差，出水含沙量大，機(jī)房配置旋濾除砂器效果有限等等，是國內(nèi)水源熱泵泥沙堵塞的主要因素
2017年8月17日記者來到襄陽市檢察院。據(jù)介紹，建設(shè)初衷源于節(jié)能考慮，襄陽市檢察院1.5萬平方米辦公樓的冷熱能均來自于傳統(tǒng)水源熱泵系統(tǒng)，四口抽水井，八口回灌井。然而使用一年之后出現(xiàn)了嚴(yán)重堵塞。記者在現(xiàn)場看到，目前已經(jīng)堵塞報廢六口回灌井，剩余兩個回灌井堵塞情況也很嚴(yán)重。無奈之下，大量地下水通過水管排進(jìn)下水道內(nèi)，如此而來，不僅把珍貴的地下水資源流失掉，而且過度抽排地下水可能會引起地面沉降，導(dǎo)致周邊建筑物不同程度開裂、傾斜和下沉，更嚴(yán)重的會引起路面大面積下沉、導(dǎo)致地下管道破裂。
地下水源熱泵塌陷的回灌井
地下水源熱泵堵塞的回灌井
荷蘭地下含水層儲能技術(shù)，破解泥沙堵塞頑疾
荷蘭以治水而聞名于世。據(jù)了解，荷蘭的工程師借鑒了中國上世紀(jì)六七十年代的含水層儲能理念，以地下水回灌技術(shù)為核心，以嚴(yán)苛的歐洲環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和安全標(biāo)準(zhǔn)為規(guī)范，開發(fā)了全新的地下含水層儲能系統(tǒng)(ATES)。據(jù)豐電陽光技術(shù)總監(jiān)鄔小波博士介紹，含水層儲能技術(shù)以地下水回灌為核心，以其先進(jìn)的設(shè)計理念和新材料、新技術(shù)、新工藝的廣泛應(yīng)用，有效解決了國內(nèi)水源熱泵系統(tǒng)回灌技術(shù)的瓶頸，既充分利用了淺層地?zé)崮苜Y源，又保護(hù)了珍貴的地下水，是一項可持續(xù)的淺層地?zé)崮荛_發(fā)技術(shù)。因其節(jié)能、環(huán)保等特點，近幾年在歐洲大行其道。
鄔小波，清華大學(xué)工程熱物理學(xué)博士，荷蘭代爾夫特技術(shù)大學(xué)博士后。曾任上海交通大學(xué)副教授，參與荷蘭含水層儲能技術(shù)團(tuán)隊研究開發(fā)20年，擔(dān)任荷蘭地質(zhì)工程公司駐中國首席代表10年。2008年在荷蘭的一次國際會議上，豐電陽光總裁歐陽鑫南了解到荷蘭的地下含水層儲能技術(shù)，“這項技術(shù)不僅是創(chuàng)新，更是免費、環(huán)保的”，他預(yù)感到來自荷蘭的這項創(chuàng)新很可能為中國的可再生能源領(lǐng)域帶來一次全新的變革，力邀鄔小波共同創(chuàng)業(yè)。通過10年磨礪，成功實現(xiàn)了荷蘭含水層儲能技術(shù)的國產(chǎn)化、產(chǎn)業(yè)化，并有長足的創(chuàng)新和發(fā)展，兩人合作研發(fā)的《全封閉地下水原水持續(xù)抽灌系統(tǒng)》獲得國家發(fā)明專利。目前，豐電陽光在國內(nèi)投入使用的四個含水層儲能示范項目均達(dá)到了高效節(jié)能、100%對井原水回灌的要求，系統(tǒng)運行穩(wěn)定。
地下水100%原水回灌，打通了淺層地?zé)岬?ldquo;空調(diào)”開關(guān)
無獨有偶，襄陽市高新檢察院也曾遭遇過地下水回灌難題。該院辦公室余伯雄主任如實對記者說：“武漢一家大學(xué)的公司2012年為該院建造的水源熱泵系統(tǒng)，僅使用三個月就出現(xiàn)堵塞，以后連續(xù)修了三次井，不僅沒有解決問題，而且井下出現(xiàn)塌陷。”因為辦公樓基礎(chǔ)沒有打樁，有可能影響建筑安全。正當(dāng)萬般無奈時，他們了解到豐電陽光的含水層儲能技術(shù)，豐電陽光技術(shù)總監(jiān)鄔小波博士說：“我們拆除了原有3口水源熱泵水源井，拆除了機(jī)房的旋濾除砂器，在河谷卵礫石夾細(xì)砂復(fù)雜地質(zhì)條件下新建一對含水層儲能系統(tǒng)蓄能井和自動控制系統(tǒng)機(jī)柜，實現(xiàn)了地下含水層與房屋之間的冷熱交換。”到現(xiàn)在已經(jīng)使用三年，蓄能井沒有出現(xiàn)過任何故障，該單位的職工對空調(diào)效果交口稱贊。
為了看到該項技術(shù)在能源與環(huán)保方面的完美展現(xiàn)，記者又先后來到了國家設(shè)施農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心、上海鮮花港和開米集團(tuán)。
國家設(shè)施農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心是中荷兩國政府合作項目。項目主體為20000平方米的自控玻璃溫室，采用含水層儲能系統(tǒng)為溫室提供冷熱源，包括兩對蓄能井和2個600立方米的蓄能罐。據(jù)該中心丁小濤博士介紹，蓄能井深度為130米，單井出水量50立方米，該項目2013年冬季開始運營，近五年來，不僅實現(xiàn)了地下水100%對井回灌，而且蓄能效果良好。在上海鮮花港走訪時，該單位工程師鄭田豐興奮地對記者說：“豐電陽光鉆井速度很快，平均10小時完成一口井。上海巖土地質(zhì)院嘗試用國內(nèi)鉆機(jī)和工藝試驗清水鉆井，連續(xù)試鉆二口都已垮塌。”可見科學(xué)所蘊含的力量是無窮的。據(jù)鄔小波博士介紹，2016年初，位于三菱重工大阪高砂工廠的日本第一個含水層儲能示范項目也因日本地質(zhì)工程公司按荷蘭技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)清水鉆進(jìn)塌井而擱淺，兩次來中國請求豐電陽光支援，豐電陽光技術(shù)團(tuán)隊和專業(yè)裝備東渡日本，順利完成建設(shè)任務(wù)，該項目已通過日本環(huán)境省驗收。
含水層儲能系統(tǒng)機(jī)房
在豐電陽光的作業(yè)過程中，也并非一帆風(fēng)順。地處西安的開米集團(tuán)，由于水文地質(zhì)條件異常復(fù)雜，存在裂隙、夾心狀薄砂層、老黃土等難題，荷蘭專家和西安市地勘院均認(rèn)為在這種地質(zhì)條件下無法使用清水鉆進(jìn)技術(shù)成井，建議放棄。豐電陽光技術(shù)團(tuán)隊遇難而上，經(jīng)過大量的實地探測，成功順利建成蓄能井并通過了西安市水務(wù)局的驗收。自2015年冬季投入使用以來，實現(xiàn)100%原水對井回灌，井壁不污染不堵塞，地下水通道暢通。
據(jù)了解，豐電陽光是國內(nèi)唯一掌握荷蘭地下含水層儲能技術(shù)的團(tuán)隊。這種先進(jìn)的技術(shù)不僅積極倡導(dǎo)環(huán)保節(jié)能的理念，又尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然，在可再生能源領(lǐng)域風(fēng)生水起，走出了一條融匯、創(chuàng)新、發(fā)展的綠色之路。
責(zé)編：lj
歡迎一切與地源熱泵行業(yè)相關(guān)的新聞包括但不限于投標(biāo)中標(biāo)、技術(shù)研發(fā)、新品發(fā)布、從業(yè)經(jīng)驗、施工技巧、成功案例、創(chuàng)新思維的資訊或論文類投稿，本網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)部將擇優(yōu)在地源熱泵網(wǎng)微信公眾平臺（微信號：www-dyrbw-com，您也可掃描下面的二維碼）、新浪公眾平臺、地源熱泵網(wǎng)主站、《地源熱泵》雜志上刊登。投稿郵箱：dyrbw@dyrbw.com
Email: direjia@126.com（投稿），direjia@163.com（合作）,
直線電話：18515158288（同微信）
