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行业资讯

全国首个“近零碳排放区”示范工程中的地热能开发利用

2021年1月11日,中华人民共和国自然资源部主管的《中国自然资源报》头版头条刊登了题为《为城市副中心注入绿色动能——聚焦全国首个近零碳排放区示范工程中的地热能开发利用》的报道,引发业界极大关注。业内人士认为,“首个”的意义非同寻常!


全文报道了北京城市副中心大力开发利用地热“两能”(浅层地热能深层地热能)应用,文章指出地热“两能”的应用对北京城市副中心率先创建全国近零碳排放区示范工程有直接关系。北京城市副中心项目以地源热泵为主,博采众长,多种能源优势互补、节能高效、安全稳定,为城市能源就地化供应提供了有益借鉴。


2021年1月11日出版的《中国自然资源报》,该报头版头条报道北京城市副中心地热能开发应用


北京城市副中心行政办公区,没有锅炉房和烟囱,没有中央空调巨大的室外机,能量都在地下悄然运转。44公里长的管线,河道、绿地下1.1万多组换热孔与管线汇集交错,两座巨型区域能源站,这些共同组成了贯穿办公区建筑群近240万平方米的“绿色空调”,实现了办公区使用可再生能源比重达40%的目标。


2016年4月,北京市政府同意北京市地质矿产勘查开发院(原北京市地勘局)提出的在城市副中心行政办公区采用地热“两能”率先创建“近零碳排放区”示范工程。在各委办局的大力支持下,该局确立了以一流绿色标准,建设一流示范工程,促进地热“两能”资源永续利用的目标;制定了多源耦合、技术复合(地源热泵技术、蓄能技术、调峰技术、变频技术)、地下地上联动、核心设备定制等融为一体,建设“智能热、冷供应系统”的技术路线。


北京城市副中心地热“两能”项目于2018年11月北京市级机关正式东迁前正式投用。至今,已为150万平方米的建筑供暖制冷和提供生活热水。多项数据表明,副中心绿色运行效益明显,已成为城市能源就地化供应的典范。


单批次规模世界最大

6平方公里内的行政办公区总建筑面积约380万平方米,都应用了以浅层地热能为主、深层地热能为辅、其他清洁能源为补充的能源供给方案,构建“1个智慧管理平台+6座区域能源站”的能源供应保障体系,地热“两能”占设计热负荷的60%,实际能源贡献率接近系统的90%。地下管廊能源舱中布设的400~1000毫米管线总长达44公里。


“软、硬件”世界一流

地热“两能”的开发利用规划建设涉及地质、暖通、设备、安装、市政等多学科的交叉匹配,是一项极具挑战性、高难度的系统性工作。例如,抗浮设计和施工,仅抗拔桩就有800多根。能源站中建有3万立方米的蓄能水池,容量相当于16个标准游泳池。站内安装的核心设备都是量身定制,单台10兆瓦的热泵机组共有5台套,在此类项目单体能源站中规模最大。


运维模式世界首创

建立了地上、地下立体监测、联调的智慧控制系统,地下监测系统通过各种先进监测技术和方法监管着地下热源的“峰谷变化”,即地温场的动态变化情况,能源管控平台根据地上、地下的大量云数据分析,自动调节系统运行,达到最高效节能的目标。智慧能源管控平台+地热“两能”承载力监控平台=能源系统“最强大脑”,保障了一流的自动化控制。


综合效益世界领先

绿色理念在经济、环境效益上得到充分体现。1号、2号能源站建成后预计每年可为副中心节约2.2万吨标准煤,减少二氧化碳排放4.8万吨。据项目工程师介绍,一棵生长40年的大树平均每年可吸收450千克二氧化碳,副中心采用地热“两能”相当于多种植了10万棵树,可有效改善空气质量。


目前已初步探明,北京深层地热能在平原区深度3500米以内,井出水温度大于50℃区域的面积约2760平方公里,形成10个相对独立又有一定关联的地热田,储存的地热水量为180亿立方米,可为约3亿平方米建筑供暖北京浅层地热能仅平原区资源量可为约7.21亿平方米建筑供暖。截至2018年底,全市共竣工地热及热泵项目超过1300个,总应用面积约5554万平方米。


北京城市副中心节能环保理念的倡导与传播,对低碳经济发展模式的实践有划时代意义。创建“近零碳排放区”示范工程,是推动首都生态文明建设,实现经济发展质量效益明显提升的有益尝试,是推动副中心高质量发展,打造国际一流和谐宜居之都示范区的具体举措。