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薛军:博学笃行 达济天下
——访黑龙江省地温能学会副理事长 薛军

2016-09-28 10:10:54.0   |    作者:刘靓颖   |   浏览:148
摘要:孔子治学时,“有朋自远方来,不亦乐乎”;《礼记·学记》亦有言:“独学而无友,则孤陋而寡闻。”纵览古今中外,治学不仅要博学以致用,更需要与志同道合者交流切磋,通过思维的碰撞产生智慧的火花。黑龙江省地温能学会副理事长薛军表示,学会成立的初衷就是希望搭建一个交流学习的平台,填补寒区地温能研究空白,推动寒区合理、可持续地利用好地温能这一清洁能源。

   十八世纪,法国两位著名的科学家普鲁斯特和贝索勒为探讨化学上的定比定律,进行了长达九年的辩论,最后普鲁斯特成为辩论的获胜者,但他把一半功劳归于贝索勒,因为正是贝索勒对其观点的种种质疑,才激发了他的智慧。孔子治学时,“有朋自远方来,不亦乐乎”;《礼记·学记》亦有言:“独学而无友,则孤陋而寡闻。”纵览古今中外,治学不仅要博学以致用,更需要与志同道合者交流切磋,通过思维的碰撞产生智慧的火花。黑龙江省地温能学会副理事长薛军表示,学会成立的初衷就是希望搭建一个交流学习的平台,填补寒区地温能研究空白,推动寒区合理、可持续地利用好地温能这一清洁能源。

  

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黑龙江省地温能学会副理事长 薛军

  南橘北枳 寒区应用遇尴尬

  “黑龙江省地温能学会名称中的‘地温能’主要包括浅层地温能源和深层地温能源。其中,浅层地温能源受太阳辐射影响较大,而深层地温能则来自于地心。在当前技术条件下完全具备了开发利用的条件,让地温能造福于社会。地热能同太阳能、风能等能源一样,不产生CO2和热岛效应,属于可再生绿色能源,它主要存在于地表以下的岩土体和地下水中,在南方目前浅层地温能的利用是在地下200米以内,其温度在25度以下,应用于地温空调、地温种植等,技术比较成熟效果也很好。而深层地温能是指来自地球内部的温度产生的热量,地球内部的温度是有规律的我们叫梯度,越靠近地心温度越高,一般来说,从地表以下平均每向地心延100米,温度就会升高3℃左右,在地热异常区,温度随深度的增加而更高。”采访伊始,薛军深入浅出地向记者介绍起地温能的概念。

  作为一种可再生能源,地热资源储量大、分布广,具有清洁环保、用途广泛、稳定性好、可循环利用等特点,是一种现实且具有竞争力的新能源。早在1970年,地质学家李四光就提出“地下是一个大热库,是人类开辟自然能源的一个新来源,就像人类发现煤炭、石油可以燃烧一样”。目前针对25℃以下的浅层地热能,可利用地源热泵进行供暖和制冷。

  减缓全球气候变暖面临着减少温室气体排放的压力,加上20世纪末至21世纪初传统石油能源的涨价,共同促成了世界地源热泵在2015年前连续15年20%的年增长率。而在中国,近10年来地源热泵也呈现出突飞猛进的发展之势。然而,南方市场蓬勃发展的地源热泵在北方寒区应用时却遇到了尴尬,个别项目在运行两到三年后就面临着耗能高的问题。

  薛军向记者解释道,橘生淮南则为橘,橘生淮北则为枳,这主要是由于南北方气候环境存在差异。南方受太阳辐射时间长,常年平均地温比较高,在利用浅层地温能时,钻井打至地下100-200米,热泵运行完全能够满足需求;但北方冬季寒冷且漫长,年平均地温相对较低,因而把南方的采热方式原封不动地移至北方必然会出现水土不服的情况,找到适合北方寒区利用地温能的方法至关重要。

  集思广益 探索平衡之道

  薛军坦言,目前在北方寒区开发地温能主要面临两大难题。其一,鉴于浅层地温能的特点,受太阳辐射影响小、温度更稳定的中深层地温能更能够满足北方寒区的需求。但随着钻探深度的增加,钻探的成本也在提高,提升地热钻井技术和降低钻探成本是关键。其二,根据能量守衡定律,一个系统的能量有其循环规律,总能量是保持不变的,但如果利用地温能时,索取量大大超过了其自身可恢复量,就供热而言即冬季不断采热,夏季补偿不足,这就会导致地温场的温度发生变化,无法可持续利用。如何测取地温能的自动恢复量?如何补偿过度索取的能量?这些难题都有待解决。

  正是考虑到地温能研究有着巨大的科研价值和实际应用价值,以及目前黑龙江寒区地温能应用面临的问题,黑龙江省人大代表、黑龙江省九○四水勘院院长、教授级高级工程师祁福利先生和王作韬高级工程师等人发起并申请成立黑龙江省地温能学会,2015年8月30日学会正式挂牌成立,为从事地温能开发研究的学者、企业提供学术交流、技术创新的平台。

  薛军也指出,寒区中深层地温能的开发应用涉及到取热技术、热泵技术和暖通技术三大板块,也关乎更多细分领域,绝非凭一两家企业之力就能成事。因此,在黑龙江省地温能学会的会员中,大专院校、科研单位院所和由地源热泵厂家与具有施工能力的工程商组成的企业会员代表各占1/3。术业有专攻,学会希望集合众人智慧把中深层地温能开发利用好。同时,今年在学会的倡导下,九〇四环境院提出成立黑龙江地温能产业技术创新战略联盟,现已得到黑龙江省科技厅的批准。联盟将于9月中下旬正式成立,目前已有40多家单位报名参加。

  据悉,黑龙江省地温能学会设有工程技术研究中心,目前已在降低钻探成本和采热方面取得了十多项技术专利;在测取地温能采集数据方面,相关的实验也正在进行中。在8月21日于哈尔滨召开的2016院士龙江行暨科技型企业创新发展咨询座谈会上,薛军与中国工程院副院长徐德龙院士进行了简短交流。在了解黑龙江省九〇四环境院就地温能开发利用取得的初步成果后,徐德龙院士给予了肯定,并鼓励其积极推进实验进程,做出示范案例。

  政策支持 促可持续发展

  根据报道,鉴于以前在可再生能源方面重点支持了风能和太阳能,国家能源总局已编制了《中国地热能开发利用“十三五”规划》(征求意见稿),拟重点支持地热能,在“十三五”期间新增完成地热供暖面积9.5亿㎡,其中地源热泵新增7亿㎡,常规地热供暖新增2.5亿㎡。

  在过去的20年里,中国地源热泵从无到有,从小到大,经过了远超世界速度的高速发展,“十三五”期间的宏伟目标,对中国地热界和地温能产业来说既是喜事,也是挑战。随着国家把风能、太阳能纳入“十一五”规划,之后十年,风电增长了100多倍,太阳能增长了600多倍,如今,地热第一次被纳入国家“十三五”规划,其未来的发展前景也必然一片光明,对治理雾霾和应对气候变化将发挥巨大的作用。

  “博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之。”针对寒区中深层地温能的开发应用,黑龙江省地温能学会已走在了行业前列。“达则兼济天下”,相信学会中行业专家、学者和企业的思维碰撞将迸发出更多智慧的火花,为新能源的利用和可持续发展注入更多动力!



关键字:地温能,薛军,新能源
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