清洁供热案例丨恒有源集团的北京市西闸村地源热泵分布式供热项目

恒有源集团的北京市西闸村地源热泵分布式供热项目

关键词：煤改电、浅层地热能、地源热泵、热冷一体化、分布式供热、自采暖

1、项目概述

北京市海淀区上庄镇西闸村全村共有平房院落219户，村民住宅建筑面积近6万平方米。改造前，西闸村每年供暖季耗煤约1,100吨，环境污染严重。2016年，经海淀区组织农户煤改清洁能源供暖招标、村民代表举手表决，选择了恒有源科技发展集团有限公司（以下简称“恒有源集团”）热冷一体化的浅层地热能供暖冷方式。历时27天，西闸村在全区率先完成整村“无煤化”改造。

恒有源地能热宝系统利用低品位能源——浅层地热能，以能源品位相当、温度对口的方式为建筑物供热、制冷，提供生活热水，保证房间温度在18～26℃之间按需调控，省心、省力、省钱、干净，操作简单方便。该技术不增加额外投资和运行成本，不增加标准配电，供暖区域无燃烧、零碳排放，适应性强，适用范围广，便于复制、推广。

2、技术要点

恒有源热冷一体化的浅层地热能供暖冷方式，依靠热泵技术提取地下0～120米深度内储存的25℃以下的低温、低品位热能，用于建筑物供暖。地源热泵机组通过大地与外界换热，大地温度稳定，系统可以持久获得可再生能源。

图7-9 地能热宝两间房（地埋管）系统（冷、暖、生活热水三联供）示意图

恒有源地能热宝系统是暖保证、冷兼有、生活热水可选配的地能热冷一体化解决方案，设备小功率、分间配、重点保证、独立计量、不开不冻，谁省归谁。系统操作简便，一年四季，供暖区域室内温度可以在18～26℃之间任意调节，有利于行为节能的实施，最大限度地满足客户特别是广大农村农户的个性化需求，既适用于城镇建筑群供热（冷），也适用于南方个性化供热（冷）。系统设备分区设计灵活，即使某一台机组出故障也不会影响其他用户，甚至可以现场机组更换，可靠性高。

通常地源热泵消耗1 kW的能量，用户可以得到4～5 kW的热量或冷量，其制冷、制热系数可达4以上，与传统的空气源热泵相比，要高出40%，其运行费用为普通中央空调的50%～60%，比电锅炉加热节省三分之二以上的电能。

该技术适用于具备足够地下土壤体积，且系统取热量小于、等于排热量的地区。

地能热宝系统按采集技术方式分为：地埋管地能热宝系统（分散采集浅层地热能）和单井循环换热地能热宝系统（集中、安全、高效、省地采集浅层地热能），有利于根据不同地质条件选择适宜的可再生的浅层地热能采集换热采集方式。

针对农村燃煤改造工程，恒有源集团特别制定了详细的文明施工行为准则，并要求施工队严格执行，同时把每户从安装到调试验收的时间限制在3天左右，自进场施工开始，需在30～45天之内完成一个村子的“煤改电”改造工程。样板先行，让农户自己选择，了解清楚、觉得好之后，才开始进行整村施工。施工完成后建立村级热冷一体化运营维修站，提供4个以上村民就业机会，经过培训，保证供暖和设备的及时维修。

3、资源环境和经济社会效益

浅层地热能储量丰富，分布广泛，再生迅速，有较强的恢复能力，在使用季可通过地下局部的暂时降温持续不断地输出热能，在非使用期得到恢复；温度适中、稳定性好，温度更接近于使人舒适的室温。

图7-10 北京上庄镇西闸村：整村高效电替煤改造，分间使用，分户计量

浅层地热能供暖就近取热、就近供暖，无需建设长距离热能输送管网，有效减少了输送热能的大量功耗和热损失。供热（冷）区域无燃烧、零排放，每个采暖季每100万平方米建筑可替代燃煤9,710吨标准煤、天然气1,080立方米，减排二氧化碳23,855吨、二氧化硫160吨、氮氧化物151吨、烟尘93吨，节能减排效果显著。

西闸村“无煤化”改造的完成后，每个供暖季较原来减少燃煤1,100吨标煤，减排二氧化碳2,702吨、二氧化硫17吨、氮氧化物18吨、烟尘10.5吨。

西闸村煤改清洁能源项目恒有源投资1,411万元，为全村219户农户供暖，供暖总面积47,055平方米，投资回收期为5年。使用恒有源自采暖地能热宝系统，农户冬季供暖最高运行成本相当于煤炭单价800元/吨时，即原来土暖气烧煤供暖的运行费用。由于技术上实现了分间计量，人在哪开哪，为行为节能提供了便利，其运行成本最低可以降至土暖气烧煤供暖的30%。

北京市农村工作委员会委托中国建筑科学研究院于2016-2017年供暖期间对3,000多用户进行了运行监测，结果显示：恒有源分间地能热宝供暖系统（地源热泵）每平米一个采暖季平均耗电量30度，而空气源热泵、蓄能式电暖气耗电量分别是58.7度、191.5度。

4、政府支持

地方政府组织农户煤改清洁能源供暖招标，推动乡村利用浅层地热能供热（冷），为村民提供相应补贴。

5、企业简介

恒有源科技发展集团有限公司成立于2000年，是中国节能环保集团公司旗下的中国（香港）地热能产业发展集团有限公司在北京的科技实业发展总部。恒有源集团将原创的浅层地热能采集换热技术与热泵技术产品相结合，利用浅层地热能发展地能热冷一体化产业，业务涵盖科研开发、地能采集、系统设计、装备制造、工程安装、运维保障、公共服务，目前已经形成区域分布式地能冷热源站、地能热泵环境系统、地能热宝系统、可再生空-地能联合热宝系统等清洁供暖系统。集团持有国内外专利78项，其中国内专利57项，国际专利21项。有关成果入编国家技术标准2项、行业和地方标准2项。