全國首個(gè)“近零碳排放區”示范工程中的地熱能開(kāi)發(fā)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(dòng)能——聚焦全國首個(gè)“近零碳排放區”示范工程中的地熱能開(kāi)發(fā)利用》的報道，引發(fā)業(yè)界極大關(guān)注。業(yè)內人士認為，“首個(gè)”的意義非同尋常！

全文報道了北京城市副中心大力開(kāi)發(fā)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(chuàng )建全國“近零碳排放區”示范工程有直接關(guān)系。北京城市副中心項目以地源熱泵為主，博采眾長(cháng)，多種能源優(yōu)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(kāi)發(fā)應用

在北京城市副中心行政辦公區，沒(méi)有鍋爐房和煙囪，沒(méi)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(cháng)的管線(xiàn)，河道、綠地下1.1萬(wàn)多組換熱孔與管線(xiàn)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(wàn)平方米的“綠色空調”，實(shí)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(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)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(chuàng )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(jìn)地熱“兩能”資源永續利用的目標；制定了多源耦合、技術(shù)復合(地源熱泵技術(shù)、蓄能技術(shù)、調峰技術(shù)、變頻技術(shù))、地下地上聯(lián)動(dòng)、核心設備定制等融為一體，建設“智能熱、冷供應系統”的技術(shù)路線(xiàn)。

北京城市副中心地熱“兩能”項目于2018年11月北京市級機關(guān)正式東遷前正式投用。至今，已為150萬(wàn)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(wàn)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(gè)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(shí)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(xiàn)總長(cháng)達44公里。

“軟、硬件”世界一流

地熱“兩能”的開(kāi)發(fā)利用和規劃建設涉及地質(zhì)、暖通、設備、安裝、市政等多學(xué)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(wàn)立方米的蓄能水池，容量相當于16個(gè)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(lèi)項目單體能源站中規模最大。

運維模式世界首創(chuàng )

建立了地上、地下立體監測、聯(lián)調的智慧控制系統，地下監測系統通過(guò)各種先進(jìn)監測技術(shù)和方法監管著(zhù)地下熱源的“峰谷變化”，即地溫場(chǎng)的動(dòng)態(tài)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(dòng)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(dòng)化控制。

綜合效益世界領(lǐng)先

綠色理念在經(jīng)濟、環(huán)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(wàn)噸標準煤，減少二氧化碳排放4.8萬(wàn)噸。據項目工程師介紹，一棵生長(cháng)40年的大樹(shù)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(wàn)棵樹(shù)，可有效改善空氣質(zhì)量。

目前已初步探明，北京深層地熱能在平原區深度3500米以?xún)?，井出水溫度大?0℃區域的面積約2760平方公里，形成10個(gè)相對獨立又有一定關(guān)聯(lián)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(guò)1300個(gè)，總應用面積約5554萬(wàn)平方米。

北京城市副中心對節能環(huán)保理念的倡導與傳播，對低碳經(jīng)濟發(fā)展模式的實(shí)踐有劃時(shí)代意義。創(chuàng )建“近零碳排放區”示范工程，是推動(dòng)首都生態(tài)文明建設，實(shí)現經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量效益明顯提升的有益嘗試，是推動(dòng)副中心高質(zhì)量發(fā)展，打造國際一流和諧宜居之都示范區的具體舉措。