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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,該局確立了以一流綠色標準,建設一流示范工程,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。