山东省地矿局地热供暖创新实践助力绿色转型

随着北方供暖季结束，山东省地质矿产勘查开发局（以下简称“省地矿局”）交出一份亮眼答卷：通过地热能开发利用技术创新，本供暖季实现清洁供暖面积超500万平方米，年替代标煤8.2万吨，减排二氧化碳20万吨，为黄河流域生态保护和“双碳”目标实现探索出一条新路径。

集约开发：地下空间再造能源新格局

在东营经济技术开发区，45组地热井组成的“地热矩阵”成为城市能源转型新标杆。技术人员采用“井丛式分层开采”技术，在10亩土地上密集布设20口定向井，穿透地下2000米岩层，土地利用率较传统模式提升75%。

“这相当于在足球场上建起立体停车场，实现资源开发与土地节约的双赢。”项目负责人张明德介绍，配套的滑轨式钻井平台使施工效率提升3倍，单井建设周期缩短至15天。 该工程创新应用“取热不耗水”技术，通过智能调控系统实现地热水100%回灌。智慧管理平台实时监测20个换热站运行数据，结合光伏发电形成多能互补体系。

据测算，项目全面投运后每年可减少氮氧化物排放260吨，生态效益相当于新增造林800公顷。目前，该模式已在济南、德州等6个城市推广应用。

智慧赋能：数字技术激活农业生态链

在德州智慧农业园区，地热能与物联网的深度融合正改写设施农业用能方式。全国首个“中深层地热+高温热泵”系统为30万平方米智能温室提供精准控温，200余个传感器构建起“地-空”联动的能源互联网。

“当气温低于-5℃时，双级热泵自动启动，将50℃地热水升温至82℃。”省地矿局第二水文队王肖波主任表示，该系统使农业供暖成本下降40%，助力西红柿等作物增产15%。

据了解，该运维团队研发的“五位一体”管理体系可实现设备全生命周期管控：AI诊断系统提前30天预警设备故障，纳米机器人完成换热器微米级清洗，区块链技术确保能源数据可追溯。2024年供暖季数据显示，系统能效较传统模式提升18%，故障响应时间压缩至10分钟内，为乡村振兴注入科技动能。

技术破局：创新驱动产业绿色升级

在德州市天衢新区，省地矿局突破“取热不取水”关键技术，让废弃油井焕发新生。通过闭式换热系统从地层中提取热能，配合太阳能微电网供电，建成北方首个零碳供暖示范区。其研发的超长重力热管技术，利用工质相变实现无泵自驱传热，单井供热能力提升15%，入选山东省“十大绿色技术创新工程”。

技术创新成果正加速转化应用。在长岛国际零碳岛，地热能与潮汐能互补系统实现全年零排放供能；济宁矿区利用矿井巷道建成地热供暖工程，年减排二氧化碳291吨；东营牛庄镇构建“地热+花卉种植”梯级利用体系，打造“无烟小镇”样板。目前，省地矿局已形成12项核心技术专利，牵头制定国家行业标准5项，“地热开发齐鲁模式”在河南、河北等地复制推广。

据省地矿局相关负责人介绍，下一步将重点攻关地热资源精准勘探技术，构建三维地质模型和智慧监测平台，推动“地热+”多能互补模式纳入省级能源规划。随着技术创新与政策支持双重驱动，山东有望建成全国规模最大的地热清洁能源利用示范基地，为新时代能源转型提供“山东方案”。