江苏技术破解世界难题 新疆煤田火区实现热能发电
所属地区:新疆
发布日期:2025年08月21日
江苏科研团队攻克煤田火区热能回收世界难题,在新疆大泉湖火区成功实现废弃热能发电,这一突破为全球煤田火区治理与能源利用提供新范式,有望推动相关环保与新能源产业招商引资及技术成果转化。
一、煤田火区:全球能源与环境治理的长期挑战
地下煤火是煤田开发与存续过程中面临的复杂问题,由自然因素或人为活动引发煤层自燃,形成持续燃烧的地下火区。这类火区燃烧周期漫长,从形成到持续燃烧可达数十年甚至上千年,导致地下积聚大量难以消散的热能。在我国,内蒙古、宁夏、新疆等煤炭资源富集地区存在大面积煤田火区,长期燃烧不仅造成煤炭资源浪费,还释放大量温室气体与有害污染物,破坏地表生态与地质结构。传统治理手段多聚焦于灭火降温,采用灌浆、注水等方式,但受地下火区结构复杂、热量积聚深厚影响,降温效果有限,火区易复燃,且过程中未对高热值废弃热能加以利用,形成能源与治理成本的双重损耗。
二、技术创新:江苏团队开创分布式热能回收新路径
面对全球煤田火热能回收利用的技术空白,江苏徐州的高校科研团队历经多年攻关,首创分布式煤田火区热能提取发电技术。该技术突破传统治理思路,将能源回收与火区治理相结合,构建起全新的技术体系。其核心原理是依托煤田火区既有灌浆钻孔,预先布设高效导热管路,通过热媒介质在管路中的循环对流,将地下火区积聚的热能高效提取至地面;随后利用热电转换材料,基于温差发电技术将热能直接转化为清洁电能。技术创新点在于采用可调节微型循环泵,通过智能调控热媒与冷却水流量,动态优化温差条件,大幅提升发电效率。全过程无需燃料燃烧,实现零污染、低噪音运行,兼具安全性与环保性,为煤田火区“变废为宝”提供了技术支撑。
三、先导试验:新疆火区验证技术可行性
作为世界最大的煤田火区之一,新疆大泉湖火区因燃烧面积广、热能储量大,成为验证新技术可行性的理想试验场。科研团队在该火区开展先导性试验,依托现有火区治理工程中的灌浆钻孔网络,快速部署导热管路与发电设备。通过对地下热能分布规律的精准监测,优化管路布局与热媒循环参数,成功实现稳定的热能提取与电能输出。试验结果表明,该技术能够有效回收煤田火区高品质热能,发电系统运行稳定可靠,在复杂地下环境中展现出良好的适应性。此次试验的成功,标志着煤田火区废弃热能从“难以利用”向“高效回收”的转变,为全球同类火区的能源化治理提供了可复制的工程范例。
四、应用前景:从治理难题到绿色能源的价值转化
分布式煤田火区热能提取发电技术的突破,具有显著的经济、社会与生态价值。在能源利用层面,该技术将长期被视为“灾害”的煤田火区转化为绿色能源基地,所产电能可就近接入电网,补充区域能源供给,助力能源结构转型。在火区治理层面,热能的持续提取能够降低地下温度,辅助火区熄灭,减少复燃风险,实现“治理-发电”协同增效,降低综合治理成本。在产业带动层面,技术推广将催生热电材料、智能控制、地下工程装备等相关产业链发展,吸引环保与新能源领域的招商引资,创造就业岗位。在国际影响层面,作为全球首个成功的煤田火热能发电工程,该技术为其他国家和地区解决煤田火区难题提供了中国方案,推动全球能源与环境治理领域的技术交流与合作。随着技术的进一步优化与规模化应用,煤田火区有望成为兼具生态效益与经济效益的绿色能源新场景。