2023年5月10日，習近平總書記在河北雄安新區(qū)考察并主持召開高標準高質量推進雄安新區(qū)建設座談會時強調，要貫徹綠水青山就是金山銀山的理念，堅持綠色化、低碳化發(fā)展，把雄安新區(qū)建設成為綠色發(fā)展城市典范。 

雄安新區(qū)書寫的“綠色”答卷中，清潔能源的開發(fā)利用是一道必答題。而地熱作為雄安新區(qū)的優(yōu)勢清潔能源之一，在新區(qū)規(guī)劃建設中備受關注。今年年初，國家發(fā)展改革委、河北省人民政府聯(lián)合印發(fā)的《關于推動雄安新區(qū)建設綠色發(fā)展城市典范的意見》明確提出，強化地熱勘查與開發(fā)利用技術創(chuàng)新，推動地熱資源有效開發(fā)利用。

近期，一份由北京市工程地質研究所提交的《2023—2024年雄安新區(qū)地熱資源動態(tài)監(jiān)測成果報告》，通過了河北雄安新區(qū)管理委員會自然資源和規(guī)劃局組織的專家評審。這是該所第四年開展雄安新區(qū)地熱資源動態(tài)監(jiān)測工作。至此，一個覆蓋雄安新區(qū)三大地熱田、三大地熱儲層的地熱資源動態(tài)監(jiān)測網基本建成，并實現(xiàn)穩(wěn)定運行，為雄安新區(qū)地熱資源科學開發(fā)與管控提供了基礎數(shù)據(jù)支撐。

從人工測量轉向自動化監(jiān)測

雄安新區(qū)地熱資源豐富，分布廣、埋藏淺、溫度高、儲量大，是我國中東部地熱資源最豐富、開發(fā)利用條件最好的區(qū)域，適宜規(guī)?；_發(fā)利用。

自然資源部中國地質調查局的調查結果顯示，雄安新區(qū)的中深層地熱資源主要是地下熱水，集中分布在雄縣、容城、高陽三個大中型地熱田地下600米～4000米，熱儲層溫度60℃～130℃，在采灌均衡條件下地下熱水可利用資源量為4億立方米/年，折合標準煤346萬噸/年，可支撐的供暖面積超過1億平方米。

利用這一優(yōu)勢，雄安新區(qū)努力探索“地熱+多種清潔能源”的集成利用模式，力圖打造地熱利用的“雄安模式”。

2020年1月，河北雄安新區(qū)黨工委、管委會印發(fā)實施《雄安新區(qū)地熱資源保護與開發(fā)利用規(guī)劃（2019—2025年）》。2021年9月1日正式實施的《河北雄安新區(qū)條例》明確提出，雄安新區(qū)應當充分發(fā)揮并科學利用地熱資源優(yōu)勢，統(tǒng)籌天然氣、電力、地熱等能源供給方式，形成多能互補的清潔供熱系統(tǒng)。

“資源優(yōu)勢如何得以充分發(fā)揮并科學利用？可持續(xù)是應有之義?！北本┦泄こ痰刭|研究所地熱中心負責人王治介紹，為保證地熱水長期可持續(xù)利用，河北雄安新區(qū)管理委員會自2019年起就開始統(tǒng)籌規(guī)劃實施地熱資源動態(tài)監(jiān)測。

2020年10月，北京市地質工程勘察院（北京市工程地質研究所前身）中標《雄安新區(qū)2020年度地熱開發(fā)利用動態(tài)監(jiān)測項目》。按照《雄安新區(qū)地熱資源保護與開發(fā)利用規(guī)劃（2019—2025年）》及《雄安新區(qū)地熱動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和專用監(jiān)測井技術規(guī)程》要求，項目組在原有地熱水位統(tǒng)測、長觀及水質樣品分析的基礎上，進一步拓展地熱井坐標和標高厘定、井口球閥改造、井溫測量以及水溫、水量統(tǒng)計等多項監(jiān)測指標，逐步從人工測量轉向動態(tài)自動化監(jiān)測，并開始有計劃地布設覆蓋雄安新區(qū)各地熱田和熱儲層的動態(tài)監(jiān)測網。

構建地熱開發(fā)實時動態(tài)監(jiān)測網

雄安新區(qū)地熱開發(fā)利用動態(tài)監(jiān)測項目中標后，北京市地質礦產勘查院各級領導高度重視，多次前往雄安新區(qū)調研，以確保項目高質量推進。北京市工程地質研究所更是抽調地熱中心業(yè)務骨干組成業(yè)務強、韌性足、重實踐的專業(yè)團隊，全力推進項目實施。

盡管該所多年來在北京地區(qū)開展地熱資源開發(fā)利用監(jiān)測，擁有豐富的實踐經驗，但投身雄安新區(qū)建設，助力新區(qū)構建高端化、智能化、數(shù)字化綠色能源開發(fā)利用體系，項目團隊的每一位成員都深感責任重大。

項目初始，團隊深入研究數(shù)十部技術規(guī)范，查閱數(shù)百篇國內外學術文獻，前往天津、山東等地實地調研地熱資源動態(tài)監(jiān)測工作，收獲了珍貴的第一手資料。他們向行業(yè)專家求教，多次組織技術研討會，對專用監(jiān)測井選址與改造、信息化平臺功能模塊搭建、生產井井口球閥安裝技術等難題嚴謹求證。

雄安新區(qū)地熱開發(fā)利用，采用“取熱不取水”的方式，只將熱量“搬運”至室內，開采出的地熱水經換熱器取熱后，冷水經回灌井重新注回地下水層，從而實現(xiàn)采灌平衡。

“針對這一開發(fā)利用方式，我們主要對水位、水（井）溫、水量、水化學特征四項指標進行監(jiān)測，一是看在資源開發(fā)利用過程中有沒有資源浪費，二是看大規(guī)模的地熱資源開采對地質環(huán)境有沒有影響。”王治介紹，根據(jù)雄安新區(qū)地熱地質條件、不同構造單元和熱儲層及開發(fā)利用情況，布設了專用監(jiān)測井，用于監(jiān)測特定區(qū)域內地熱水位及井溫變化。此外，針對生產井和回灌井，項目組開展水量和溫度監(jiān)測，并在每年供暖季中期進行一次水質監(jiān)測。

2021年—2022年，北京市工程地質研究所聯(lián)合天津星通九恒科技有限公司共同承擔雄安新區(qū)的地熱開發(fā)動態(tài)監(jiān)測工作，除了持續(xù)開展常規(guī)監(jiān)測外，批量采購了自動化流量溫度、水位水溫及全井光纖測溫等自動化監(jiān)測設備，并著手搭建地熱資源動態(tài)監(jiān)測信息化平臺。

其中，項目組大膽創(chuàng)新，將處于國內前沿水平的全井段光纖測溫設備，應用于水熱型地熱資源的長期實時監(jiān)測?！芭c傳統(tǒng)地球物理測溫相比，光纖實施測溫具有無線遠傳、動態(tài)反饋、預警預報、測溫精度高、資源信息實時共享等優(yōu)勢，能夠全時域監(jiān)測新區(qū)地溫變化。”項目負責人劉哲告訴記者，他們還攻克了光纖實時測溫系統(tǒng)與信息化平臺對接、光纜下井安裝、測溫系統(tǒng)校驗等技術難題，大大提升了雄安新區(qū)地熱資源動態(tài)監(jiān)測技術水平。

在全體項目成員的努力下，一個涵蓋流量、溫度、水位、水質及全井光纖測溫的全方位監(jiān)測體系成功建立。該體系利用信息化平臺，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通與智能化管理，打造了地上地下一體、高效智能的監(jiān)測網絡，能夠實時掌握雄安新區(qū)全部生產井開采利用情況、主要熱儲層水位分布及動態(tài)變化規(guī)律、主要開采層位水化學特征以及集中開采區(qū)地溫變化規(guī)律。

“目前，雄安新區(qū)地熱資源動態(tài)監(jiān)測信息化平臺已接入‘雄安超算云’，助力雄安新區(qū)地熱資源智能化管理?！蓖踔握f。

地熱資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)平穩(wěn)運行

2023年起，雄安新區(qū)地熱開發(fā)動態(tài)監(jiān)測工作的重心轉向系統(tǒng)運維，持續(xù)關注地熱水位、水溫、水量、水質及全井段溫度等關鍵指標，并確保監(jiān)測平臺與設備的穩(wěn)定運行。

“截至今年7月，我們在雄安新區(qū)已建立地熱資源專用監(jiān)測井25眼、生產監(jiān)測井105眼，全部實現(xiàn)自動化監(jiān)測。監(jiān)測范圍涵蓋牛駝鎮(zhèn)、容城、高陽三個地熱田，雄縣、容城縣、安新縣三個縣域以及薊縣系霧迷山組、高于莊組、新近系館陶組三個熱儲層?！眲⒄苷f，目前，監(jiān)測系統(tǒng)已實現(xiàn)穩(wěn)定運行，監(jiān)測井網絡布局日臻完善，監(jiān)測數(shù)據(jù)每月以月報形式上報雄安新區(qū)自然資源和規(guī)劃局，為政府部門管理和決策提供依據(jù)。

據(jù)了解，“雄安新區(qū)地熱資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)”已獲得5項國家軟件著作權,并榮獲2023年北京水利學會科學技術獎二等獎。目前，北京市工程地質研究所正在牽頭編制《雄安新區(qū)地熱監(jiān)測系統(tǒng)維護技術規(guī)程》地方標準，參與編制《雄安新區(qū)地熱監(jiān)測井口保護技術規(guī)程》等3項地方標準,更加有力地推動新區(qū)綠色能源發(fā)展戰(zhàn)略實施。

在2023～2024年雄安新區(qū)地熱資源動態(tài)監(jiān)測成果評審會上，來自地熱行業(yè)的知名專家認為，地熱資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)具有創(chuàng)新性。監(jiān)測成果顯示，雄安新區(qū)地熱資源開發(fā)利用實現(xiàn)了采灌平衡，熱儲水位穩(wěn)定回升，地熱流體化學成分無明顯變化，生產井溫度基本穩(wěn)定。

綠色雄安，智慧與美麗交織。未來，地熱能仍將為雄安新區(qū)構建 “藍綠交織、清新明亮、水城共融”的生態(tài)城市持續(xù)助力。北京市工程地質研究所在新的工作階段將持續(xù)優(yōu)化動態(tài)監(jiān)測網，同步強化地熱地質基礎研究，梳理新區(qū)近5年來在地熱資源勘查與監(jiān)測方面的寶貴成果，在熱儲構造研究和熱田綜合評價方面強化科技創(chuàng)新，為雄安新區(qū)地熱資源開發(fā)利用注入新質生產力，更為我國地熱資源開發(fā)利用樹立新標桿。

安裝全井段分布式光纖地溫監(jiān)測設備

檢查監(jiān)測設備

研討