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2025年3月27日下午,陕西燃气集团新能源公司一行实地考察了陕西四季春清洁热源股份有限公司(以下简称“四季春”)的标杆性项目——“尚书房”(长安科技综合楼)中深层无干扰地热供热机房。这座位于西安市碑林区友谊东路与乐居场路交叉口东北角的供热站,凭借其创新的技术和卓越的运行效果成为全国清洁供暖领域的示范工程。
在2010年国家大力推动清洁能源转型的背景下,西安冬季供暖70%依赖燃煤,汾渭平原雾霾指数连年爆表,清洁供暖迫在眉睫。四季春公司敏锐捕捉到中深层地热能源开发的潜力,创新研发建设国内外第一个真正意义上“取热不取水”中深层无干扰地热供热技术项目——“尚书房”(长安科技综合楼)。
彼时,国内中深层地热开发“取热不取水”技术尚处于空白,四季春研发团队面临地质条件复杂、无可借鉴经验等难题,突破技术“无人区”,采用地下封闭式换热方式提取地热能。2013年8月研发团队在狭小场地内完成3眼2000米深取热孔的钻探,利用四季春首创的“中深层无干扰地热供热”技术为3.9万平方米建筑提供无煤化供暖,从此种下中深层地热技术发展的一颗火种。
尚书房项目施工现场
四季春研发团队在技术研发阶段遭遇多方阻力,业界质疑地热井几年内是否会衰减、有些单位对中深层无干扰地热供热技术经济性存疑以及项目一度因行政审批流程“缺失”陷入停滞,遭遇“不敢批、不愿试”的制度障碍等等。此外,与传统燃煤供暖成本对比的争议持续发酵,甚至引发“花架子工程”的舆论抨击。各种怀疑源于中深层取热不取水地热技术在国内外应用从无先例,且涉及诸多方面复杂问题。最后在省、市领导协调下,开创“技术验证与政策松绑”并行推进模式。四季春研发团队通过百余次工程试验和系统优化,实现地下换热效率大幅提升,以实际运行数据回应质疑,项目在长期运行中交出硬核成绩单。
“尚书房”项目从2013年至今连续12年安全运行、稳定供热,彻底打破“衰减论”,核心设备运转超3.5万小时仍保持良好性能,机房环境、设备“历久如新”,用户满意度高,成为碑林区“隐形供暖冠军”。该技术的成功应用获得了诸多院士、专家的认可,累计接待700余批次考察,成为“地热开发示范案例”。12年间四季春公司在中深层地热利用方面形成百余项国家专利,主导、参与制定了《中深层地埋管地源热泵供暖技术规程》、《地源热泵系统工程技术规范》、《区域供冷供热系统技术规程》、《热泵系统参与电网调峰技术规程》等行业、国家标准,主导、参与编制了陕西省地方标准《无干扰地热供热系统工程技术规范》、《中深层地热能井下换热开发利用术语》、陕西省工程建设标准《中深层地热地埋管供热系统应用技术规程》等地方标准。分别于2016年荣获西安市人民政府颁发的西安市科学技术一等奖、2018年中国制冷协会科学技术进步二等奖,技术被列入陕西省重点推广低碳技术目录。公司被授予 “国家科技部创新基金立项单位”、“国家科技部火炬计划产业化示范项目单位”、“市级低碳试点单位”、“陕西省中小企业创新研发中心”、“陕西建筑能源特别贡献奖”、2021年获得省创新创业大赛一等奖,2022年2月获得住建部华夏奖一等奖等荣誉,并承担多项国家、地区的科技计划项目;项目汇编入全国可再生能源供暖典型案例,应用面积超2000万平方米。
四季春主导、参与的部分国标、地标及部分荣誉奖项
2017年底,时任西咸新区党工委书记岳华峰在沣西能源站项目考察无干扰地热供热技术时,在项目现场对承担设计施工的四季春公司和沣西管委会主任刘宇斌提出重要指示,要求就该技术的应用组织一场高规格的专家论证会。接到任务后,四季春公司立即行动,邀请了科学院张国伟院士、工程院江亿院士、武强院士、林宗虎院士、王双明院士、陕西省人民政府办公厅巡视员、高级工程师郭卫东、国家发改委能源研究所所长研究员韩文科、中国能源研究会地热专业委员会主任田廷山、清华大学魏庆芃教授、西北大学地质系教授、博士生导师任战利,中国建筑西北设计院暖通总工程师教授级高级工程师周敏、西安交通大学建筑环境与设备工程系教授王沣浩、陕西省建筑设计研究院教授级高级工程师李建平、中国建筑科学研究院热泵与蓄能研究中心总工高级工程师李骥等14位国内新能源领域权威的院士、教授及专家,涵盖科研院所、高校和政府机构等多个领域,共同对该技术进行科学论证。2018年1月6日,“陕西西咸新区无干扰地热供热技术论证会”在西咸新区隆重召开。与会专家围绕四季春公司首创的“取热不取水”无干扰地热供热技术进行讨论交流并对在西咸新区全面推广应用进行可行性论证。形成的结论性意见:该技术有很好的经济效益、社会环境效益,经可行性研究论证,无干扰地热供热技术可以大规模在西咸新区各类公共建筑和居住建筑中作为清洁供热方式全面推广应用,是西咸新区清洁低碳、安全高效的绿色能源体系重要组成,并且为我国新型城镇化科学发展积累经验。
沣西能源站项目施工现场资料图
陕西西咸新区无干扰地热供热技术论证会资料图
2020年7月,中国可再生能源学会组织以陶文铨院士为专家组组长,王双明院士、张国伟院士为专家组副组长的鉴定专家组对中深层地埋管地热供热关键技术进行了鉴定,鉴定意见为:1)开创了地热利用新形式;2)揭示了中深层地埋管换热原理;3)构建了中深层地埋管供热成套技术体系;4)技术成果提升了地热能供热的整体研究和应用水平,对我国可再生能源高效应用具有重要意义。鉴定专家一致认为该成果总体达到国际领先水平。
四季春部分发明专利
科技成果鉴定报告
在这十二年的发展历程中,四季春中深层无干扰地热供热技术获得了各级领导的高度重视与持续支持。2015年,时任陕西省委书记娄勤俭、常务副省长姚引良率领省级有关部门及西安、咸阳两市主要负责人赴西咸新区项目考察,对该技术的创新性和实用性给予了充分肯定。2019年3月26日,时任陕西省委书记胡和平在全省“蓝天、碧水、净土、青山保卫战”攻坚推进大会上指出:“要坚决打好蓝天保卫战”坚持铁腕治霾、科学治霾、协同治霾,推进清洁能源利用,打好清洁能源替代硬仗,提高清洁取暖率,积极发展地热能,在关中地区推广“干热岩”供暖(中深层无干扰地热供热技术)。
省委书记娄勤俭、常务副省长姚引良沣西项目考察、省“蓝天、碧水、净土、青山保卫战”资料图
作为国内外首个中深层无干扰地热供热试验和应用项目,“尚书房”(长安科技综合楼)在省市两级政府的大力支持下突破各种束缚,开创“政企协同”技术创新新模式。这个曾被戏称“不起眼的供热站”,如今已成为国内外中深层地热开发的活体教科书,不仅是中国中深层地热应用的里程碑,更验证了无干扰供热技术在城市人口密集区的可行性。其发展历程证明:真正的技术创新往往诞生于质疑与坚守的碰撞之中,正所谓“路遥知马力,日久见真知”,12年的高效安全经济运行为行业规模化推广提供了宝贵经验。这一案例揭示了:清洁能源转型绝非“诗与远方”,项目的成功实践为我国城市供暖领域的低碳转型提供了切实可行的技术路径和宝贵经验。
路虽远,行则将至。事虽难,做则可成。学无止境、探索不停!致敬所有为国家、为民族、为社会创新、创造、努力和坚守的奋斗者。
未来,基于创新研发的技术四季春公司将持续不断探索开发地球内部的地热能源。下一个十二年,“尚书房”(长安科技综合楼)无干扰地热供暖项目静待品鉴。