山东省禹城市分布式地热能清洁供暖项目

山东省禹城市分布式地热能清洁供暖项目遵循“证照齐全、透明计量、以灌定采、采灌平衡、梯级利用、绿色节能”的指导方针,主动对接政府监管，确保地热水同层回灌，且回灌率满足政府要求，实现资源可持续开发。

一、项目基本情况

山东省禹城分布式地热清洁供暖项目：项目位于山东省禹城市房寺镇，共建有13座分布式地热能能源站，覆盖19个社区+1个学校，主要为新农村改造适用房，用户末端均为地暖，并网面积总计约150万平方米；其中地热井26口，地热井承担供热负荷占比约62%，水源热泵主机供热负荷占比约38%。

项目遵循“证照齐全、透明计量、以灌定采、采灌平衡、梯级利用、绿色节能”的指导方针,主动对接政府监管，确保地热水同层回灌，且回灌率满足政府要求，实现资源可持续开发。

二、技术路线及工艺流程

能源站采用地热梯级利用的方式为社区用户供热，基于经济模型下的地热井直供加热泵余热利用，实现了地热资源的最大经济性利用，同时当地热井出水温度、水量不足时，热泵系统作为备用热源，保障了小区供暖长效稳定，另外通过80%以上同层回灌的对井，实现了地热资源可持续开发。

本项目地热梯级利用的方式如下：

第一级利用：将53℃的地热井出水直接经过一级板式换热器与负荷侧循环水换热，水温降至34℃，将负荷侧循环水由32℃加热至40℃，而后输送至辐射地板采暖系统。

第二级利用：将34℃的地热水输送至热泵主机对应的二级板换，当主机开启时，水温降至26℃，将热泵源侧循环水由20℃加热至26℃，水源热泵主机将负荷侧的循环水由32℃加热至40℃。

图一 典型能源站系统图

具体系统图见图一：

地热井抽取高温地下水，经除沙装置流至板换，与用户侧经过二级换热后回灌到地下；

用户侧的水系统通过板换及热泵梯级利用热量，由循环泵供给到末端用户；

地热井分置电动阀门，计量以及气候补偿装置，实现全季节能运行。同时严格监视地源侧供回水参数，记录温度变化曲线，观察回灌压力，在保证地质条件安全的情况下，合理安全的使用地热能；

优先使用板换直供，当出水温度或出水量不能满足小区的供热需求时将启动水源热泵机组。

三、主要设备选型

根据上述设计思路及相关测算，主要设备选型如下：

按照负荷需求，并考虑管网损耗及安全余量，以典型房寺镇大程社区能源站供暖面积6.27万平方米能源站设计为例；

能源站配备一组地热井（即一抽一灌），共需要1组，即2口地热井；

能源站配置2套一体化板式换热器（集成地源侧和用户侧的循环水泵），板式换热器换热量分别为1657kW和852KW；

能源站配备1台螺杆式地源热泵机组制热量852kW，另需配备三级净化装置。具体项目能源站配置见下表一：

表一 中深层地热供暖设备配置表

四、项目经济性和社会效益

项目并网面积：150万m2；二网管网和能源站合计总投资：约1.35亿元；项目IRR：10%，投资回收期：10年。

供热价格：19元/m2，收费率95%，供暖季平均单位面积电费4.5元/㎡，水费和水资源费0.5元/㎡，运维费用1.5元/㎡，人员成本2元/㎡，设备折旧费9元/㎡。

项目可节约标准煤15415吨/年，减少二氧化碳排放量41158吨/年，助力实现碳达峰、碳中和目标。

五、典型经验和做法

项目采用中深层水热型地热+水源热泵综合供热技术，能源站采用地热梯级利用的方式为社区用户供热，基于经济模型下的地热井直供加热泵余热利用，实现了地热资源的最大经济性利用，同时当地热井出水温度、水量不足时，热泵系统作为备用热源，保障了小区供暖长效稳定，另外通过同层回灌的对井，同层回灌率达到80%以上，实现了地热资源可持续开发。

六、问题和建议

（一）问题

（1）补贴政策存在不确定性，仅有部分省市已建立了可再生能源建筑补贴标准，补贴能否落实也存在风险；

（2）地方引导政策存在不确定性，部分省尚未公布地热能发展规划；

（3）企业地热勘探技术不足，导致项目前期投入成本高；

（4）取水证、采矿证等办理周期长，影响整体项目进度。

（二）建议

（1）双碳压力下，地热能对低碳减排贡献巨大，环境效益突出。建议对涉及民生工程的地热能供暖项目，出台水资源税（福建等地免收水资源税）等税务减免政策；在清洁能源替代奖补资金等方面，进一步明确配套支持性政策，为项目开发提供便利条件。

（2）相关省市需公布地热能发展规划，为企业投入该行业坚定信心。

（3）建立统一勘探开发及监测技术、综合能源融合技术（规模化）、数字技术平台。

（4）建议相关省份发改委联合财政、住建、水利、自然资源等部门，针对地热能资源开发出具指导性意见，在地热资源勘察、项目立项与建设审批流程、水资源与矿权手续办理、城市基础设施配套费划拨、并争取在全省形成统一指导管理办法。