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滕小果:浅层地热耦合多种能源互补综合能源项目实践报告

2026-09-01 15:29:02 中国能源网
8月12日下午,2026分布式能源大会专题论坛“分布式能源与热泵融合应用”举行。论坛由中国节能协会热泵专委会副主任许海生主持,邀请来自科研机构、工程设计、公共机构、园区应用、综合能源服务及设备制造等领域的六位专家,围绕零碳场馆、零碳机场、工业冷热联供、浅层地热多源耦合、再生水源热泵、县域供热、光伏直驱热泵等典型案例,分享热泵与分布式能源融合的前沿技术与实践路径。

北京燃气能源发展技术有限公司技术研发部副经理、高级工程师滕小果带来《浅层地热耦合多种能源互补综合能源项目实践报告》。

以下为现场速记:

滕小果:尊敬的各位领导、专家、同仁,大家下午好。非常荣幸参加本次分布式能源大会,分享北京燃气在双碳背景下分布式供热业务转型实践,分享内容分为三部分:北京新能源供热相关政策、企业技术转型路径、落地项目案例。

第一部分:北京市新能源供热政策体系2022年8月22日,北京市城管委、发改委联合发布新增产业禁止和限制热力生产管理实施意见,简称基建目录,是北京碳中和重磅政策。这个就可谓是当时碳中和之后,北京发布的一个最重磅的一个政策:

首先是全市层面禁止新建和扩建燃煤、燃油、热力生产及燃气热力供暖系统。实际上北京市在2010年之后,就全面的在开展北京的煤改气。北京好多这种供热是除了北京热力做的设施热力之外,很大的分布式能源都是这种燃气锅炉的分散式的供热。相当于所有的这种新建项目都严厉禁止的,核心禁止的就是燃气的独立供暖系统。对于这种新建项目,是要求在这个供热的方案中,新能源和可再能源的装机比例必须超过60%,常规的能源作为调控或者是补充。对于改扩建的项目,就是原则上要求大于60%的那只是不具备条件的优先接入现状的供热设施,并且进行地毯改造。如果依然不具备条件,可以增设或者是保留燃气的供热设施。这个政策发布之后,对我们分布式供热企业冲击比较大。我们当时有好些个项目正在开发中的这种项目就叫停了。我们紧急的进行这种新能源供热的转型,同步也和政府进行沟通。到2024年,城管委、发改委再次发布了一个关于基建目录的优化调整的措施。这个措施相当于对北京做了一次因地制宜的改变。对于首都功能区,也就是北京市的东城区和西城区新建和改扩建项目。因为这个地方都比较小,所以指的是不具备条件的,经过认证后可以就近接入市政附近的市政热力,不要求可再生的相关要求了。对于北京首都功能核心区之外,也就是东城和西城之外的这些区域,新建和改扩建项目同就是相当于不再区分和改配件项目都一样了,都是要求原则上大于等于60%,如果条件较差了,经过论证可以小于60%。既有的市政热力或者是低碳常规热源,包含燃气供热来作为补充。依然不具备条件的,也可以必要的时候可以增设燃气的供热设施。同时就是因为我们作为企业还是非常关心能源项目的经济性。所以也就是跟政府联合一起,推荐了这些新能源政策的一些补贴政策,这也是一些比较重要。

2023年8月22号,市发改委等十个部门发布了《印发全面推进新能源公司的高质量发展实施意见》的通知,对于就跟前面的这个政策实际上是完全配套的。对于装机比例大于等于60%的这种新能源工程项目,我们对于新能源投资建设的这一部分给予30%的投资补贴支持。专机就是这个新能源装机比例在30到60的,给予20%的资金比例。对于这个新能源的装机比例大于等于30%的新能源的这种项目,是给予30%的资金支持。

这就提到空气热泵有一个单独要求。就是空气热泵要求机组的容量不低于300千瓦,设备能效是要不低于2.5,这也带动了北京这一批空气热泵相关的技术改革和升级,也是我们能源企业比较倾向应用的空气热泵。

2025年的5月14日,发布了关于贷款贴息的补贴政策。实际上就是对于符合这种新能源供应项目,可以给予 2.5‰的贷款贴息。年限从2025年到2027年。

在北京这个政策也明确规定了,北京市可以利用的新能源和可再生能源的形式,主要是包含7种:第一个就是地热,含着浅层地热和中层地热。第二个就是空气能。第三种是再生水源。第四种就是城市和工业余热。第五就是生物质热源。第六就是绿电,也包含绿电交易以及相关的绿电蓄热。第七种就是太阳能。

通过分析新能源和可再生能源,它的投资的造价相对于常规的燃气锅炉,造价是大幅提升的。所以我们也进行了一个考虑,对于有冷热需求的公建用户以上的可再生能源都有比较好的应用场景。但是对于纯工业的居民项目,因为这个设备的应用只有一年,应用的时间比较短。所以在技术和经济方面,我们利用新能源和可再生是有一定的局限性和限制性的。

第二部分是我们做的技术转型。在此之前,先简单介绍一下我公司。我们全称是叫北京燃气能源发展有限公司,2011年12月成立,是北京燃气集团的全资子公司。作为燃气上下要延伸的平台。在成立之初,2011年到2018年这段时间,主要做燃气分布式,就是燃气冷热电三联供项目。从2018年开始,我们接管了大批燃气锅炉房,就是北京市现状的一些老小区的燃气锅炉房的运营。

我们也做了一下转型,定位于区域清洁能源供应商,采用的是规划设计、投资建设、运营计划的商务模式,打造的常规能源和新能源的综合能源系统。截止到现在,我们总的供热面积是3183万平米,其中境内是2176万平米。我们现在是国家高新技术企业,目前拥有120项自主知识产权。主要的业务范围是就针对的我们的用户,主要是居民、公共建筑、大型园区等等。主要提供的是咨询投资和运营服务。提供的产品主要是热、冷、电、蒸汽和生活热水。

对北京市的可再生能源也做了适应性的分析。相对来讲,北京的地热条件并不是特别好。北京的地质条件也比较复杂。尤其是中层地热面临着钻探难度大。很多情况下出现这种废井,成本昂贵是一个比较大的问题。第二就是地热能的初始投资成本是比较高的,包含这个勘探、下井,到用户的能源站,相应的初始投资大概是这个可控燃锅炉房的三倍左右。

另外一个地热能如果要应用,就要面临冷热平衡的问题。所以我们主要是适用于对于这热负荷相对比较匹配,冷热相对能够平衡的农业建筑,优先推荐低热能的应用。

再一个空气能,也就是前面说的空气热泵这种形式,我们主要是考虑如果这个项目只有居民建筑,我们会优先考虑的可再能源,它投资造价相对较低。但是它有一个缺点,对噪音和空间有一些要求。所以我们如果进在进行配置的时候,前期的设计选型上要充分考虑这个特性,确保长期的功能稳定。

再一个就是北京的再生水和工业余热,其实在北京市是比较稀缺的资源。而且因为一般要推广应用,主要是用于附近复合渠的,所以受地理条件的限制,一般情况下用的也比较少。这就是我们结合北京市的实际的这种情况来制定的多端协同智能耦合的综合能源技术路线。主要是立足于用户需求,以安全稳定为前提,因地制宜最大化的开发利用可再生能源,搭配可靠的支撑性能源,也就是包含燃气软件、燃气锅炉等等,强化运营来全面保障区域的安全高效和绿色供应链。

第三方面分享一下新能源政策之后,我们开发的第一个项目是北京经开区国际人才社区的综合能源项目。这个项目是北京经开区推动自主平衡来打造的一个重要措施,是北京市首个百万平米级的新型国际人才社区项目。就目前这个二期工程后续还会有进一步的拓展。目前二期项目总面积是40万平米,其中居民是35万平,公建是4.6万平米。我们当时考虑整个的供热方案,也是优先考虑公建这4.6万平米的冷热的情况,优先配置地源热泵项目。因为还有一个新能源利用专利比例不能低于30%。所以我们也结合现状的条件,应善尽举的原则,配合空气能的风。实际的这个能源是有一座调控站加3座可再生的综合能源站来联合运行的。整体的配置方案是空气热泵装机比例占10%,地源热泵占22%,余热回收占5%,算是可再生的。然后再加上燃气锅炉总的装机能源比例,可再生装机能源比例是34%。

2024年4月通过了专家论证。控制策略是低碳高效,以冷地热应上尽上,优先采用地源热泵,不足的由空调热泵来补充,如果还有不足,由燃气锅炉做尖峰。我们当时在人才社区做了一下任务性实验。当时觉得这块可能地热的资源不是特别好。我们在这个区域打了两口实验井,钻孔的深度分别93米和126米,查明厚度约是86到92.5米。我们所以定的埋管的深度是在85米。根据岩土实验确定夏季制冷的取热大概是60瓦每米,冬季制热是50瓦每米。整体采用多能互补核心设备支撑的能源方案,整体下来节约天然气量约125.8万立方米,年减排二氧化碳约0.17万吨。

这块的设计理念是设计数据驱动,主动规划。首先是精准的符合预测,融合气象预报和历史运行大数据建立一个预测模型,将传统的按需供热升级为提前预判动规划,消除能源供能的滞后性。再一个是全局能效型,对于这个预测结果来自动推演设备运行模式,实现符合匹配,保证系统的主要设备都能在能效的最高点。在整个投资建设的过程中,我们也是采用分批建设,根据用户的需求来分批建几个农业站的形式来节约投资。

运营策略方面,在后续运营上要做精细管控和降本增效。我们考虑到北京市现在有峰谷电情况,所以我们要做峰谷电。等于是利用现在的大管网,利用补电的时候,提前进行遇冷遇热的方式,将能量存储存在大管网中,降低相应的运行成本。第二个就是在管网上精准调控,采用水力平衡和电流电调调节的这种技术,实现环路的参数消除超供多供,杜绝无效超供。

另外我们从2025年开始做供热项目的无人值守的这种布局。目前有十个典型项目来做了无人值守改造之后,在能效上有所提升,我们最好的供热一单平米的耗气量大概能到5.4。再一个就是在人员成本的节约上,就是人员成本大概节约比传统的能节约30%。以上就是我汇报的各项内容,欢迎探讨,谢谢大家。




责任编辑: 张磊

标签:浅层地热