2026年5月19日,在河南郑州惠济区,随着地热井口阀门的徐徐开启,一场能源利用的“绿色革命”悄然开始。中国华能集团投资建设的地热能超临界二氧化碳取热项目,作为我国首个此类项目正式投产运行。这一重大成就标志着我国在地热能高效开发利用领域实现了颠覆性的技术突破,成功开辟出一条“取热不取水”的清洁供暖新途径。
地热能作为一种稳定可靠的可再生能源,长期以来在开发利用中主要依赖水作为传热介质。然而,这种传统方式不仅面临地下水回灌困难、热效率偏低等挑战,还可能引发地质沉降和地下水污染等环境问题。郑州的这一创新项目彻底颠覆了传统的“水介质时代”,首次引入超临界二氧化碳替代水,构建了一套全封闭的循环取热系统,实现了取热不取水的突破。

所谓的“超临界二氧化碳”究竟有何神奇之处?当二氧化碳被加压加热到特定状态(临界温度31.1℃以上)时,它会进入一种兼具气体和液体双重特性的“超临界态”——既拥有气体般的低粘度,流动阻力极小,又具备液体般的高密度,能携带更多热量。这种“超级导热工质”通过管道被注入深达2500米的地热井,在地下高效吸收岩体热量后返回地面,将热能传递给供暖用水,冷却后的二氧化碳则再次被加压送回地下,周而复始。
这一技术革新带来了立竿见影的效益。得益于超临界二氧化碳卓越的传热性能,该项目的取热能力较传统水基技术提升了约20%,单位供暖能耗降低了10%。更令人欣喜的是其环保价值:项目全过程不抽取、不消耗一滴地下水,完全避免了对地层和地质环境的扰动。投运后,它将在冬季满足超过1.8万平方米居民住宅的集中供暖需求,每年可替代标准煤约288吨,减排二氧化碳约750吨,其固碳效果相当于种植了4.2万棵成年树木。

从实验室的理论研究走向商业化投产,郑州项目的成功实践填补了国内超临界二氧化碳地热利用的技术空白。它不仅为北方清洁取暖提供了可复制、可推广的“中国方案”,更将原本被视为环境负担的温室气体二氧化碳,巧妙转化为了清洁能源的“搬运工”。未来,随着这一技术的迭代与推广,地热能有望在“双碳”目标的实现中发挥更大的作用,让千家万户的温暖更加绿色、低碳。