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行業資訊

全國首個“近零碳排放區”示范工程中的地熱能開發利用

2021年1月11日,中華人民共和國自然資源部主管的《中國自然資源報》頭版頭條刊登了題為《為城市副中心注入綠色動能——聚焦全國首個“近零碳排放區”示范工程中的地熱能開發利用》的報道,引發業界極大關注。業內人士認為,“首個”的意義非同尋常!


全文報道了北京城市副中心大力開發利用地熱“兩能”(淺層地熱能深層地熱能)應用,文章指出地熱“兩能”的應用對北京城市副中心率先創建全國近零碳排放區”示范工程有直接關系。北京城市副中心項目以地源熱泵為主,博采眾長,多種能源優勢互補、節能高效、安全穩定,為城市能源就地化供應提供了有益借鑒。


2021年1月11日出版的《中國自然資源報》,該報頭版頭條報道北京城市副中心地熱能開發應用


北京城市副中心行政辦公區,沒有鍋爐房和煙囪,沒有中央空調巨大的室外機,能量都在地下悄然運轉。44公里長的管線,河道、綠地下1.1萬多組換熱孔與管線匯集交錯,兩座巨型區域能源站,這些共同組成了貫穿辦公區建筑群近240萬平方米的“綠色空調”,實現了辦公區使用可再生能源比重達40%的目標。


2016年4月,北京市政府同意北京市地質礦產勘查開發院(原北京市地勘局)提出的在城市副中心行政辦公區采用地熱“兩能”率先創建“近零碳排放區”示范工程。在各委辦局的大力支持下,該局確立了以一流的綠色標準,建設一流的示范工程,促進地熱“兩能”資源永續利用的目標;制定了多源耦合、技術復合(地源熱泵技術、蓄能技術、調峰技術、變頻技術)、地下地上聯動、核心設備定制等融為一體,建設“智能熱、冷供應系統”的技術路線。


北京城市副中心地熱“兩能”項目于2018年11月北京市級機關正式東遷前正式投用。至今,已為150萬平方米的建筑供暖制冷和提供生活熱水。多項數據表明,副中心綠色運行效益明顯,已成為城市能源就地化供應的典范。


單批次規模世界最大

6平方公里內的行政辦公區總建筑面積約380萬平方米,都應用了以淺層地熱能為主、深層地熱能為輔、其他清潔能源為補充的能源供給方案,構建“1個智慧管理平臺+6座區域能源站”的能源供應保障體系,地熱“兩能”占設計熱負荷的60%,實際能源貢獻率接近系統的90%。地下管廊能源艙中布設的400~1000毫米管線總長達44公里。


“軟、硬件”世界一流

地熱“兩能”的開發利用規劃建設涉及地質、暖通、設備、安裝、市政等多學科的交叉匹配,是一項極具挑戰性、高難度的系統性工作。例如,抗浮設計和施工,僅抗拔樁就有800多根。能源站中建有3萬立方米的蓄能水池,容量相當于16個標準游泳池。站內安裝的核心設備都是量身定制,單臺10兆瓦的熱泵機組共有5臺套,在此類項目單體能源站中規模最大。


運維模式世界首創

建立了地上、地下立體監測、聯調的智慧控制系統,地下監測系統通過各種先進監測技術和方法監管著地下熱源的“峰谷變化”,即地溫場的動態變化情況,能源管控平臺根據地上、地下的大量云數據分析,自動調節系統運行,達到最高效節能的目標。智慧能源管控平臺+地熱“兩能”承載力監控平臺=能源系統“最強大腦”,保障了一流的自動化控制。


綜合效益世界領先

綠色理念在經濟、環境效益上得到充分體現。1號、2號能源站建成后預計每年可為副中心節約2.2萬噸標準煤,減少二氧化碳排放4.8萬噸。據項目工程師介紹,一棵生長40年的大樹平均每年可吸收450千克二氧化碳,副中心采用地熱“兩能”相當于多種植了10萬棵樹,可有效改善空氣質量。


目前已初步探明,北京深層地熱能在平原區深度3500米以內,井出水溫度大于50℃區域的面積約2760平方公里,形成10個相對獨立又有一定關聯的地熱田,儲存的地熱水量為180億立方米,可為約3億平方米建筑供暖北京淺層地熱能僅平原區資源量可為約7.21億平方米建筑供暖。截至2018年底,全市共竣工地熱及熱泵項目超過1300個,總應用面積約5554萬平方米。


北京城市副中心節能環保理念的倡導與傳播,對低碳經濟發展模式的實踐有劃時代意義。創建“近零碳排放區”示范工程,是推動首都生態文明建設,實現經濟發展質量效益明顯提升的有益嘗試,是推動副中心高質量發展,打造國際一流和諧宜居之都示范區的具體舉措。