14眼3000米！河南首次綜合應用中深層井下?lián)Q熱等技術

清潔能源在我國能源消費中的占比不斷提升。北方地區(qū)冬季清潔取暖，關系廣大群眾溫暖過冬，它一頭連著百姓溫暖，一頭事關藍天白云，如何在提高供暖質量的同時，讓“綠色暖冬”成為生活常態(tài)，成為一個新話題？中牟縣利用地熱資源為周邊小區(qū)冬季供暖，進展咋樣了？哪些小區(qū)可受益？

2023年7月20日上午，來到鄭州市中牟縣中牟萬江一號能源港清潔供暖項目，參觀了剛剛建成的萬江零碳能源港。項目占地面積雖然不大，但卻可以滿足112.25萬平方米、周邊8個小區(qū)約2.5萬居民冬季用暖。這是河南首次綜合應用中深層地熱井下?lián)Q熱、跨季儲能、高效熱泵、智能光儲等技術。    

項目負責人胡紅彬告訴記者，一號能源港項目采用地熱+的供熱方式，從外觀上看，園區(qū)雖然只有少量建筑和設備設施，但在地下，埋設的14眼3000米左右深的密閉換熱器，以及將近00眼跨季節(jié)儲熱設施才是真正核心部分。目前一號能源港項目已具備供熱能力，今冬供暖季即可實現(xiàn)供熱，滿足規(guī)劃區(qū)域內居民用暖需求。    

據(jù)了解，《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》中明確，到2025年，太陽能熱利用、地熱能供暖、生物質供熱、生物質燃料等非電利用規(guī)模達到6000萬噸標準煤以上。面對既定的“雙碳”目標，推動供暖能源清潔化、低碳化已從一道“選答題”逐漸成為“必答題”。

河南省也先后印發(fā)多個文件，支持開展地熱能規(guī)?；迷圏c工作，制定多方面措施大力推進地熱供暖。

2027年，中牟約20萬人將用上地熱供暖

中牟縣位于鄭州市區(qū)東部，其作為鄭汴一體化的核心區(qū)域和戰(zhàn)略支點，處于中原城市群、鄭州大都市區(qū)、鄭州航空港區(qū)“三區(qū)”疊加發(fā)展區(qū)域，近幾年，中牟縣綠博片區(qū)的發(fā)展可謂今非昔比，只有河南·戲劇幻城、建業(yè)華誼兄弟電影小鎮(zhèn)、綠博園、方特等文旅項目，地鐵8號線以及許多知名房地產企業(yè)紛紛在此落地。

雖然發(fā)展迅猛，但綠博片區(qū)配套卻一直備受居民詬病，尤其是道路、暖氣等配套相對滯后，跟不上商品房的交付速度。而中牟萬江零碳能源港建成后，供暖問題將得到有效緩解。    

地熱資源作為一種儲量豐富、分布較廣、穩(wěn)定可靠的可再生能源，近年來在“雙碳”背景下備受矚目。有專家表示，地熱是零污染零排放、取之不盡用之不竭的清潔能源。在新時代的10年中，我國地熱利用技術顯著，產業(yè)快速發(fā)展，地熱清潔供暖實現(xiàn)了規(guī)?；?。目前中國人均一平方米地熱清潔供暖面積總量大，年替代燃煤逾4000萬噸，已經成為世界地熱利用大國。    

中牟縣城市管理局有關負責人告訴記者，自2013年中牟實施集中供熱工程以來，累計開發(fā)集中供熱面積489萬余平方米，因中牟縣全域無電廠等熱源，全部采取分布式燃氣機組供熱。近年來受環(huán)保政策、天然氣氣源及價格影響，2018年以來中牟縣政府積極探索、多次考察，結合中牟縣實際，決定引進新能源（地熱+）供熱方式。    

“我們在賈魯河以北區(qū)域總體規(guī)劃建設清潔能源零碳能源港23座，其中近期規(guī)劃建設能源港6座，其余能源港預計在2027年全部建成，項目全部建成后可滿足約2405.69萬平方米建筑供暖和智慧用能需求，惠及約20萬戶居民?！痹撠撠熑苏f，下一步將在新建供熱小區(qū)中大力推廣使用新能源供熱方式，擬優(yōu)先在具備地熱能供熱條件的小區(qū)實施，同時加快推進天然氣供熱小區(qū)的熱源替代。

河南省首次應用這項清潔能源綜合利用技術

中牟萬江一號能源港項目計劃總投資1.15億元，在中牟縣政府的統(tǒng)籌指導下，由萬江新能源股份有限公司提供技術和建設支持，這是一家以地熱能綜合開發(fā)利用為主營業(yè)務的新能源科學技術企業(yè)，是國家級高新技術企業(yè)、河南省專精特新企業(yè)、河南省重點上市后備企業(yè)。    

項目于2022年9月啟動建設，目前已建設完成，今冬供暖季可實現(xiàn)供熱，規(guī)劃覆蓋雅居樂春森湖畔、鄭東碧桂園、金科天籟城、亞太綠博田園一期至五期共8個項目，解決了該區(qū)域無熱源、無法實現(xiàn)供熱的局面。   

 “一號能源港項目采用中深層地熱井下?lián)Q熱、跨季儲能、高效熱泵、智能光儲等技術耦合搭建，在河南是首次應用此技術的能源港項目?！焙t彬介紹，項目做到了“向天要電、向地要熱、憑空取熱、跨季儲熱”，將多種清潔能源綜合利用。    

據(jù)介紹，向天要電，是采用光儲充技術集成光伏發(fā)電、大容量儲能電池、智能充電樁等多項技術，不僅能提供能源港內辦公設備用電，還能夠為周邊居民提供能源汽車的充電服務，實現(xiàn)了用電設備的低碳化、清潔化、高效化。    

向地要熱，是通過人工鉆井的方式在深度2000~3000米的熱儲層中形成可以讓換熱介質在地面與井下循環(huán)的回路，換熱介質在吸收地下熱儲層熱量后返至地面利用，釋放熱量后再返回地下吸熱，往復循環(huán)。整個換熱過程封閉運行，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。該技術大大提高了中深層地熱資源可利用范圍。以一號能源港為例，其中深層地熱井下?lián)Q熱系統(tǒng)14眼，深度3000米左右，井底溫度為97℃-111℃。    

憑空取熱，即空氣源高效熱泵技術，本質上是獲取環(huán)境中的熱量作為高效熱泵機組的熱源，經過高效熱泵機組對一網(wǎng)循環(huán)水進行品位提升，輸送至二級換熱站熱用戶側。整個系統(tǒng)封閉運行，有效保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此系統(tǒng)清潔，布置靈活。    

跨季儲熱則是利用地下土壤儲存熱能，在非供暖季通過土壤換熱器將高溫熱量儲存地下土壤中，在供暖季通過系統(tǒng)切換將高溫儲熱區(qū)和隔熱帶中的熱量提取出來，讓地層化身一個大型“充熱寶”，實現(xiàn)熱量“夏儲冬用”的跨季節(jié)儲存。    

據(jù)介紹，第七屆世界地熱大會將于今年9月在中國召開，中牟萬江一號能源港項目將作為本次大會河南科考路線的重要考察項目，能源港的建成不僅能滿足周邊居民供暖需求，更是成為一張擴大河南對外開放影響、展示河南地熱發(fā)展成績的綠色新名片。

23座零碳能源港每年可節(jié)約42.38萬噸煤

清潔能源供熱對提升城市形象、完善城市功能、優(yōu)化能源結構、實現(xiàn)綠色發(fā)展、提高群眾生活品質和幸福指數(shù)意義重大。  

據(jù)悉，中牟萬江一號能源港項目每年可節(jié)約2萬噸標準煤，減少二氧化碳排放5.2萬噸，真正實現(xiàn)零排放、零污染，不產生PM10和PM2.5，對防治大氣污染起到積極的促進作用。按照規(guī)劃設計，23座零碳能源港全部建成后，每年可替代燃煤42.38萬噸，減少二氧化碳排放111.04萬噸。    

項目建成投運后，將充分發(fā)揮“龍頭”作用，帶動“清潔能源產業(yè)鏈”上下游企業(yè)協(xié)同發(fā)展，為縣域經濟社會高質量發(fā)展注入新動能，為推動中牟縣綠色低碳能源轉型貢獻力量。    

據(jù)了解，萬江新能源股份有限公司正在構建智能供熱感知體系，企業(yè)自主研發(fā)的地熱系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，可以結合天氣變化，對各能源港實現(xiàn)指標化能源管理、人工智能運行診斷，達到提高服務質量、降低能源消耗的目的?！暗責?”等清潔能源作為城市熱源的重要補充，可以有效提升城市清潔能源比例，促進能源轉型，助力構建現(xiàn)代能源體系，其地熱供暖項目也已先后在三門峽、周口、安陽、開封、鄭州、漯河等城市落地，獲得包括利用5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云控技術等在內的專利技術200余項。目前，萬江新能源已輻射出一條涵蓋能源開發(fā)、智慧控制、裝備制造、精細施工等領域的清潔能源上下游的新興產業(yè)鏈。

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