能源局入編案例

錯那縣城地熱供暖項目

一、項目基本情況

項目名稱(chēng)：錯那縣城地熱供暖項目

項目類(lèi)型：新建項目

建設單位：錯那縣人民政府

建設規模：地熱井開(kāi)采18口，地熱輸送管網(wǎng)15km。城區設集中供熱機房五座，分片區供暖，總建筑面積26萬(wàn)㎡。供暖熱源采用地熱+水源熱泵梯級能源利用系統，各機房分別配置高溫板換、低溫板換及水源熱泵。供暖熱力管網(wǎng)總長(cháng)20km；室內供暖末端公共建筑采用立式明裝風(fēng)機盤(pán)管，居住建筑采用地板輻射盤(pán)管。

項目建設總投資2.1億元，于2016年9月建成投產(chǎn)運行，當地常規石化能源匱乏，運輸費用高，同時(shí)生態(tài)環(huán)境脆弱。但電能供應可靠，地熱資源豐富。當地群眾收入水平較低，不能承受過(guò)高供暖費用。本項目利用地熱資源供暖，不但可以滿(mǎn)足對能源的需求，又可以較少污染物的排放量，降低溫室效應對環(huán)境的影響，有助于生態(tài)平衡、降低能源投資費用。

二、供暖面積

項目供暖總建筑面積26萬(wàn)㎡，總熱負荷需求21.05MW。以地熱作為主要供暖熱源，電能為動(dòng)力，設置高低溫板換和水源熱泵，梯級利用地熱高低品位熱能。

三、技術(shù)路線(xiàn)及工藝流程

項目采用“地熱+水源熱泵梯級利用”供暖模式，設置高低溫板換最大限度利用地熱高低品位熱能，供暖系統優(yōu)先采用高溫板式換熱器進(jìn)行直接供暖，并以高能效比的螺桿式水源熱泵梯級利用低品位地熱能，降低運行費用，保證項目供暖全年可靠。項目實(shí)施多項節能措施，自動(dòng)化程度高，確保項目低耗減碳運行。

四、主要設備選型

整個(gè)系統從熱源到用戶(hù)主要包括10個(gè)子系統：

①地熱井系統：開(kāi)采18口地熱井（5口中溫井、13口低溫井），并直埋敷設地熱輸送管網(wǎng)。

②1#機房供熱系統：1臺2MW的高溫板換，4臺2.3MW低溫板換，螺桿式水源熱泵機組。

③2#機房供熱系統：1臺1.7MW的高溫板換，4臺1.0MW低溫板換，4臺1.05MW螺桿式水源熱泵機組。

④3#機房供熱系統：1臺1.5MW的高溫板換，6臺1.5MW低溫板換，6臺1.05MW螺桿式水源熱泵機組。

⑤4#機房供熱系統：1臺1.5MW的高溫板換，4臺1.0MW低溫板換，4臺1.05MW螺桿式水源熱泵機組。

⑥5#機房供熱系統：1臺1.0MW的高溫板換，3臺1.0MW低溫板換，3臺1.1MW螺桿式水源熱泵機組。

⑦供熱管網(wǎng)系統：直接供熱，枝狀供熱管網(wǎng)，預制直埋保溫鋼管，無(wú)補償冷安裝技術(shù)。

⑧供暖末端系統：公共建筑采用立式明裝風(fēng)機盤(pán)管，居住建筑采用地板輻射盤(pán)管。

⑨能源管理系統：建立地熱井、機房、管網(wǎng)及末端運行管理與能源管理的自動(dòng)控制系統一套。

⑩供配電系統：35/10/0.4kV輸變配電系統，配置有柴油發(fā)電機備用電源。

五、生產(chǎn)運營(yíng)情況

通過(guò)近7個(gè)供暖季的實(shí)際運行，一個(gè)供暖季時(shí)長(cháng)按240天考慮。本項目供暖系統年耗電量616萬(wàn)kWh，年用水量27500t，年綜合能源消費總量759t標準煤。

六、建設運營(yíng)模式

項目投資全部為國家投資。自項目建成投產(chǎn)以來(lái)，錯那縣人民政府將錯那縣城地熱供暖全系統全權委托給成都棲睿機電設備有限公司負責，完成錯那縣城供暖項目的設備運行、維護保養等綜合管理工作，包括機組運行能源費、整個(gè)供暖系統日常運行管理、維護保養、能源優(yōu)化管理等內容。

七、項目經(jīng)濟性

項目具有非常好的經(jīng)濟效益，雖初投資較高，但年運行成本低。根據2016－2023年運行實(shí)測數據分析，年平均供熱量2604萬(wàn)kWh，年平均耗電量616萬(wàn)kWh，按照0.1229kgce/kWh的折標系數，年耗電量折標準煤量為759t。相較于電供暖，年節約電能1989萬(wàn)kWh，年節約運行能耗費用1392萬(wàn)元（電價(jià)0.7元/kWh）。

八、環(huán)境及社會(huì )效益

錯那縣城供暖采用地熱+水源熱泵梯級利用的集中供暖方式，相較于電供暖方案，本項目供暖方案每年可節約電1989萬(wàn)kWh，折合節約標準煤4264t，減少CO2排放量11341t，減少粉塵排放量5409t，減少SO2排放量597t，減少排放量298t。NOx排放量298t。本項目的地熱資源開(kāi)發(fā)與有效利用，沒(méi)有常規燃料需求，無(wú)溫室氣體和大氣污染物排放，節約了城區污染的治理費用，并相應減少城市運輸量，有效地保護了生態(tài)環(huán)境，有明顯的環(huán)境效益；同時(shí)地熱作為可再生清潔能源為滿(mǎn)足城區的能源需求，優(yōu)化能源結構，為城區提供良好的基礎環(huán)境，發(fā)揮重要作用，具有較高的社會(huì )效益。

九、典型經(jīng)驗和做法

與常規供暖項目相比，本項目具有以下技術(shù)亮點(diǎn)與創(chuàng )新：

1.成功應用先進(jìn)技術(shù)：項目前期階段，利用物勘技術(shù)與先進(jìn)數字仿真方法對地熱資源開(kāi)發(fā)與回灌進(jìn)行計算分析與科學(xué)論證，大大降低了項目風(fēng)險。

2.地熱資源穩定可靠：地熱能源相較于太陽(yáng)能能源更穩定，可規避太陽(yáng)能資源受氣候條件影響大（在連續陰天情況下需要輔助熱源）、能源密度低等弊端。

3.高效利用地熱資源：中溫與低溫地熱水分開(kāi)布管，保證高品位熱能的優(yōu)先利用；低溫板換聯(lián)合水源熱泵對地熱資源進(jìn)行梯級利用，不僅可以大大降低遠距離輸配能耗，而且可以減少地熱抽水量。

4.按需供熱：公共建筑夜間不供暖，末端采用風(fēng)機盤(pán)管，可以通過(guò)調節風(fēng)機啟停與轉速，按照房間實(shí)際需求進(jìn)行供暖，大大降低系統熱量浪費。

5.系統管理智能化：項目安裝了能源監控量化調試系統，可智能管控全系統的熱源、管網(wǎng)和末端供暖運行情況，節約人力資源成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。在運維過(guò)程中，從全局的角度了解系統的運行狀況，故障的影響程度等，及時(shí)采取預防性維修保養措施，限制故障范圍的進(jìn)一步擴大，并有效恢復系統的正常運行。

6.系統能耗極低：從項目投運7年能耗費用來(lái)看，全系統主要是地熱深井泵以及維持系統輸熱運轉的循環(huán)泵產(chǎn)生的電費，一個(gè)月電費在54萬(wàn)元左右。

7.環(huán)保性好，無(wú)污染：地熱供暖采用取熱不取水模式，并做到100%有效回灌至地下含水層，保證地熱資源可持續開(kāi)發(fā)利用，不會(huì )對當地水環(huán)境造成污染或破壞。

8.EPCC-O&M建設模式：實(shí)行EPCC-O&M全過(guò)程服務(wù)模式，實(shí)現從工程設計咨詢(xún)（Engineering）、設備采購（Procurement）、施工建設（Construction）、量化調試（Commission）、智能運行管理（Operation）、預防性維護保養（Maintenance）等全過(guò)程的控制與優(yōu)化。

9.運行與維護保養費用低：全年運維費用80萬(wàn)元左右（人工及設備材料費），通過(guò)一定的熱費收取，基本可實(shí)現項目自收自支，無(wú)財政負擔。

十、問(wèn)題和建議

錯那縣城仍有大部分建筑未實(shí)施節能改造，圍護結構熱工性能較差，需盡快跟進(jìn)落實(shí)建筑圍護結構節能保溫改造工作，提高建筑保溫性能，避免能源的浪費。

立足于錯那縣城可再生能源供暖項目，對高海拔地區供暖提出以下建議：

1.建立高海拔低碳供暖示范基地：依托成功運行的低碳低能耗供暖系統，直觀(guān)展示先進(jìn)供暖技術(shù)的實(shí)際應用，助力于推廣清潔供暖技術(shù)。

2.總結高海拔地區供暖的實(shí)際工程經(jīng)驗：由于高海拔地區氣候與建設條件特殊，導致內地與國外的工程經(jīng)驗不能完全適合高海拔地區特點(diǎn)，直接套用內地標準與規范，往往會(huì )導致“水土不服”，從而導致項目失敗。因此建設隊伍，應有非常豐富的高海拔地區工程實(shí)踐經(jīng)驗。

3.立項階段－避免利用特定供暖系統形式來(lái)套項目：應根據每個(gè)項目自身特點(diǎn)，確定適合各自項目的供暖形式（例如：項目規模、建筑功能、當地可利用資源等），避免“一刀切”只采用某一種供暖形式。

4.方案確定階段從全壽命周期考慮項目的經(jīng)濟性與技術(shù)性：供暖項目不僅要考慮初投資，還需要考慮運行費用與后期維護保養成本。從節流、開(kāi)源、增效三個(gè)方面，確定在全壽命周期內最合理的供暖形式。

5.建設階段重視量化調試：在施工階段，需要對安裝的設備進(jìn)行量化調試，確保安裝設備的性能滿(mǎn)足設計要求。

6.運行階段－重視運行與維護保養團隊建設：供暖系統為動(dòng)態(tài)運行系統，運行與維護保養團隊的實(shí)際工程經(jīng)驗與技術(shù)能力，直接決定了系統運行的可靠性、舒適性與節能性。

7.積極利用先進(jìn)AI（人工智能）技術(shù)：通過(guò)利用先進(jìn)AI（人工智能）技術(shù)，對運行數據進(jìn)行分析，確定優(yōu)化運行方案，并實(shí)現預防性維修保養，避免系統帶病運行。