編者按：2021年12月7-8日，以“雙碳目標下的智慧方案與行業機遇”為主題的第十七屆中國分布式能源國際論壇于西安召開。本次會議由中國能源研究會分布式能源專業委員會、中國能源網主辦，陜西分布式能源股份有限公司聯合主辦。會上，來自華清安泰北京科技股份有限公司劉偉以視頻方式做了“雙碳目標下地熱可再生能源發展和應用”主旨演講。以下內容根據大會演講實錄進行整理。

首先感謝中國能源網克服重重困難，精心組織策劃本次分布式能源國際論壇，使我們有機會在線上交流分享，因疫情原因，不能到現場，深表歉意。我給大家分享交流的主題是《雙碳目標下地熱可再生能源發展和應用》，結合自己多年來供熱行業的經歷，結合自己在當前時代背景下做的交流和分享，不當之處還請批評和指正。

匯報大概分幾部分。

一、碳中和的時代背景

二、我國當前供熱狀況

三、地熱發揮重要作用

四、地熱未來發展方向

五、華清安康綠色發展之路

當前碳中和的時代背景，2020年9月22日，習近平總書記莊嚴宣布我國雙碳目標，確保在2030年碳達峰，2060年碳中和，給我們能源行業帶來了重大發展空間，同時帶來了機遇和挑戰。當前歐盟正在推行碳稅，一切將和碳掛鉤，很多國家已經實現了碳達峰，而我們還有很長的路要走，未來碳中和不單單是環境問題，更是經濟問題。總書記制定了目標，各個國家正在推行路線圖的領域，制定碳達峰路線。重要的方向是調整未來能源結構，降低化石能源總量，實施可再生能源替代，構建以新型電力為主的電力系統，以新能源為主體的新型電力系統，在2050年非化石能源占到70%以上，煤炭占比10%以下，非化石占比到90%以上，非化石電力終端消費占55%以上。未來黑色是指傳統的煤炭將越來越少，將來以綠色電力為主的能源時代，環境會越來越好，這些年在煤改電、煤改氣背景下，環境也已經得到了明顯提升。

將來可再生能源電力，風能、水能、太陽能為主體的，地熱能、生物質能、核能，可再生能源電力將成為主要能源，我國將發展成世界上最大容量的可再生能源發電，從郊區到城市到每一個家庭到微觀，各個環節都可以用可再生能源電力，同時我們要高效用電。

地熱主要在供熱領域來應用，所以我們也結合供熱行業的發展，整體供熱迅速發展，結構發生了變化，需求增長，同時南方供暖也有很大的增加。2018年北方城鎮供暖137億平米，農村沒有包含進來，城市集中住宅87.8億平米占到64%，比2013年增加30億平米。這些年供熱結構發生重大變化，燃煤占比占到70%以上，這些年燃氣余熱利用，燃煤占比降低16%，燃氣升高8%，熱電聯產增高7%，其他能源升高1%，可再生能源只有3%，熱電發展空間還是很大的。每年新增20億平米建筑面積，其中居民15億，公建5億，以前采暖集中在西北、華北和東北區域，隨著發展人口眾多，經濟條件比較發達，采暖需求越來越大，南方地區集中采暖比較少，黃色代表有部分集中采暖，未來潛力是巨大的。

這四個方面存在很大問題，能耗高、污染高、噪音高、不安全，很多燃氣爐事故，設備老化，耗電量大，導致一些火災事故發生等等。不僅能耗高，而且存在巨大安全隱患，南方地區冬季拉閘限電和美國德州的斷電等等，都與冬季高能耗采暖有一定關系，因為美國電力很便宜，直接用電采暖。

地熱在采暖方面也是應用了很多年，主要從分類特征、應用價值、政策引導、發展潛力方面做一些交流。地熱分為深層地熱、淺層地熱和地表水地熱幾種，深層地熱水熱型，洗澡用泉水幾千年了，可以直接采暖，地下裂隙里面供壓裂技術封閉套管來解決，這與地下條件更是密切相關，需要高溫干預巖體，如果溫度低，出來的熱水就很少，目前技術是每口井大概兩千米深，只能解決五千到一萬平米的供熱面積，只解決了供熱，還是潛力有限的，未來技術發展可能會有提升。

淺層地熱，水下熱泵、土壤源熱泵目前發展比較成熟。土壤源熱泵不受限制，哪里都可以做，就是成本高與低的問題。實際上熱泵它受地下水的限制開采。像西安污水熱泵也應用了很多年在推廣，制訂了一些強制的政策，我們從2008年北京奧運村就開始用污水熱泵，這些都是寶貴的地熱資源。它的效率高為什么高?因為它消耗了1度的電從地下提取3度以上的地熱，以往是用火電、煤電，未來這種綠電、風電、核電、光電來驅動熱泵，實現100%的可再生能源，清潔綠電加地熱能，實現零碳供，潛力是非常巨大的。

通過一些比較，從投資方面地熱能投資最高，但加上折舊之后，全生命周期來看地熱泵是最低的，燃氣是比較高的，電氣熱是最高的，它消耗電量太大，所以碳排放是比較高的。碳排放這塊地源熱泵碳排放是最小的，燃氣是碳排放最高的，燃氣熱是其次，工業建筑也是這樣。因為本身熱泵就是一機兩用三用，因為這樣它的整體經濟性會更好，長生命周期也就會更低，碳排放也就更低。

政策上剛才講了習近平總書記2020年9月提出了雙碳，在之前其實很多年都在推，從“十二五、十三五”都在推進可再生能源發展規劃，北方冬季清潔取暖規劃都提到了應用這塊。因地制宜推廣地熱能、供氣能，發揮高品質電能，在長江流域推動地熱能發展，同時在今年4月份國家能源局推進了地熱能開發應用的意見，到2025年比2020年增加50%以上，2030年比2025年再翻一番。

各地都推進了政策，北京、上海、河北、西安都制定了自己的城市新能源利用政策，北京市計劃“十四五”期間每年先做1000萬供應，目前采用30%的投資補貼，上海在運行補貼推進，都是為了構建清潔、低碳、安全、環保的能源體系。發展潛力上這些年呈高速增長，已經躍居全球第一，二十年了基本上增加了十幾億平米。

其他的也增加了，從2000年之前的1000多萬平米現在增加到將近5億平米，環保潛力也非常大。它的可開采量折合為7億噸標煤，其他的折合18.6億噸標煤加一起將近25億。2019年我國標煤消耗量28.1億噸，建筑占到40%，可見如果地熱能應用50%就全部替代了建筑熱能，實現了地熱能產暖，但這個比例比較高，占到10%20%逐漸提高，潛力也比較大。

地熱能技術發展也經歷了幾個階段，從起步階段2000年前，第一個十年是推廣階段，第二個十年是快速發展階段，現在是高質量發展階段，從早期的小規模建筑到京津冀推廣，從早期的單一地源熱泵系統，到現在規模越來越大，從華北、華中到全國應用，規模是50萬平米、100萬平米都有，從多能互補、智慧能源，未來向零碳供能發展，這幾個方面都取得了長足的發展和進步，同時形成了一系列標準。2005年國家制訂了國家地源技術規范，從設計和生物方面加以規范，每幾年做一次修訂，不斷的完善，北京市各地也制訂了自己的標準，2005年制定了技術，從施工方面加以約束和指導。

2020年制定了運行技術規范和能效技術規范，從運行管理能效上做了規定和指導，目的是提高運行效果效率，提高能效比，切實實現價值。發展中也曝露了一些問題，故障率高等等這是系統設備上的問題，地下井有滲漏、地源變化等等功能不穩定，問題曝露了很多，也有很多負面消息，電容不好用，河北省一刀切，導致了地熱井全部關停，這是快速發展做產能的問題，因為它是系統工程，早期沒有多少人知道，沒有引起重視，導致出現了這些問題。應該全面系統的觀察認識地源熱泵，這是全局觀念，全生命周期理論管理。為什么這么說?因為它是多學科工程從地質到勘察、通水、排水、電氣、自控、計算機等多元化多學科支持;多相關方，建筑、設計、總包、分包、運營等等十多個相關部門和政府主管單位，同時也有系統性，再是全生命周期性，從可研、設計、施工到運維幾十年的時間，充分認識這些把系統歸納和整理分析，解決每個環節問題才能良好的運營。

全生命周期理論涉及到從前期可研、勘察設計、審批、安排、檢測采集、運行數據統計和分析進行節能管理和評價或者提升，是個循環迭代過程，不是建完就完事了，這是個全生命周期的事情，我們也分析了一下全生命周期理論來測算一個項目，前期可研只占到總成本不到千分之一，設計占了百分之零點幾，這是成本，施工成本占到20%左右，運營成本占到80%，但是可以看出來可研階段是非常大的，不能隨便就通過了，要認真分析找到適合自己的因地制宜的路線，這樣將來才能運行。設計階段潛力也比較大，因為要設計選型，因為它是主機效率方，要有主動的匹配性、系統控制等等選擇。再是施工環節的降本能力只有5%，因為除了量化，市場價都是透明的，人工也是透明的，所以這個環節只有努力降低減少浪費，成本降了才可以。而且二十年運行過程中總成本80%，節能潛力非常大，運營好與壞差別非常大，普通的運營工、燒鍋爐工他沒有專業知識，我們專業的管理節能能節一半以上，所以這個潛力是非常大的，占全生命周期的40%。

因為地源熱泵不是簡單的打井工程，系統越來越大，很多沒有場地還要放在基層下面來打裝，全過程細化管理要落實到每一個環節。最后還要做系數檢測，這是全流程、全過程，不容得一點點馬虎的事情，這一項目尤其是在南方地區，經常下雨，施工期又經常在雨季，下雨肯定不行，所以就為了減工期快速施工完快速使用，導致質量不過關，一定要高度重視這個事情，抓加強工程控制，當然運營過程中也很重要。

運營過程中也加強環節控制，有專門的管理機構，專業公司專業團隊和工程師和專業操作人員制定體系，運行管理體系，相關管理手冊、協同管理制度、操作流程等不是高高掛起來了，是結合項目特點因地制宜的。日常中員工加強培訓，后期運行中要定期做評價，能耗高與低，進行對比看有沒有改進空間等等。過程中它的預期比較長，過程中有新技術出現要在改革中及時提升效率，實行節能降耗保值增值，項目進行了將近20年，其實過程中一直在提升和改進，不是減完了就沒事了，和現在的手段相結合進行信息化。技術創新促進地熱發展，技術模式的創新包括單一地質向多能耦合綜合能源發展，與熱泵相結合，實現零碳。不但和單一的地熱能或者污水源熱泵，常規的燃氣、鍋爐相結合，熱網與電儲能、太陽能、光伏、風電都可以結合進來，還有空氣能，結合自己的資源因地制宜的利用，進而挖掘特色中能源安全和高效，經營模式從以往專業分包向EPC總承包，整體設計施工前或一體化，同時與運營相結合實行EPCO業務，要與資本相結合，目前國企、央企平臺公司進來，主要是在F端，或者是投融資平臺，我們下面專業化服務公司還要做好運營和設計施工，這樣整體來實施，就能實現安全和低碳。

創新促進地熱能發展，利用多元化主體的經營模式，這在能源領域是非常容易實施的，因為是穩定的在使用，冬天四個月，夏天四個月五個月，采用空調、熱水一體化，專業的讓服務公司這些規劃設計，能夠管理，單一的建設方、園區運營商、建設方沒有這么多專業人員，開發商也是沒有這么多專業人員，只是會蓋樓，在里面配齊這些專業人員有學習過程，所以就不如委托專業公司來做這些事情，這是未來的發展方向，我們也一直在走這條路線。

與分布式相結合，傳統熱電廠是搞大集中來進行采暖，但能耗特別高，整體下來在0.3以上，輸送成本太高。未來向綠色綜合能源發展方向，園區、學校、住宅、醫院等等分布式建立能源站自行解決，不足的地方可以熱網相結合，有熱網的熱網結合，沒有熱網的自己建，這樣就解決小型化、區域化及時投產，而且能耗也比較低。目前我們在北京河北市的熱力公司都在這樣推進，這是區域能源和分布式相結合，提供綜合能源服務，區域能源以電網預熱為主，增加新能源供熱和發電。在用戶端使用空氣能、儲能等共同相結合。

再是柔性熱網多源協同，網是柔性的，就像電網一樣四通八達，可以上升可以下達，新能源可以發電，供熱也是，用戶端的富余供熱可以供到大網里，多元協同這是多種能源形式整合到一起，這樣清潔高效穩定低碳。

順便介紹一下我們公司，華清安泰是以熱泵技術為基礎，通過地熱能、潛層地溫能、地表水、污廢水、空氣能等結合這些地熱能利用空氣能，通過儲能技術型結合，構建整體技術，通過互聯網+能源網平臺，提供供冷供熱和生物用水服務，值得投資、運營、建設、托管一體化服務。目前公司主要是下設分公司和子公司，以北京為主覆蓋京津冀西部和西南地區，四川、南昌、上海等地區來推進。公司這些年做熱泵20年，配合政府參與了編輯國家標準和北京市地源熱泵的相關標準，同時每年配合發改委做北京市地源熱泵的培訓以及評估評價工作，像我們園區項目是北京市地熱實訓基地，很多朋友應該到那都去過。提升管理水平，提高管理效力，開發了物聯網+智慧能源管理平臺，平臺包括北京市、河北省的節能低碳目錄，包含能耗管理、系統能耗采集分析，自動化運營、遠程監控，不斷可以看還可以調動和控制，這個系統不像以前的比較簡單，人工功能系統、儲能系統，它的策略是非常復雜的，只會認為是線上線下相結合，后勤管理實現系統化和全生命周期維修報表都在里面實時調度，我的一系列全環節節能降耗提高效率，這是公司的能源管控中心首頁面，全國的區域圖和維修保修，以及系統對比分析，都在其中，實現縱向橫向都能對比。同時熱泵能效檢測系統每5分鐘一個數據實施統計系統能效也可以降到1分鐘，輸出多少能消耗多少電，當日當月都可以整體評價。

同時，我們作為系統集成單位服務商，也開發了自己的產品和能源管理平臺，成熟產品沒有再開發繼續在做定制。像儲能也是我們關鍵產品，像我們從十幾年前做的項目一直到現在，只要有前沿實施，熱泵和儲能相結合提高主機效率降低費用，目前已經推行了三年多，主機到每個模塊軟件都能內置它的信息碼，可掃碼報修，從設計、安裝運營全過程來試用，我們的能源管理平臺也不但是自己在用，而且推廣到各個領域，智慧校園、智慧供熱、智慧工廠。

剛才講到創新模式投資建設一體化項目，目前投資了三個項目，都在建設當中。我們積極參與冬奧建設，有幸參與了兩項，一項是奧運村在延慶，準備做到100%的儲能，還有停車場也在旁邊，兩個是互相聯動的，大巴車停到這可以擺渡到這，游客車不能開上去，建設過程在原來的小山頭上建設奧運村，這邊是基房。我們積極參與副中心建設，這邊是行政辦公區60萬平米，辦公、醫院、住宅等提供空調熱水和儲能以及調峰。我們的EPCO模式在用友產業園運行了16年，我到北京市火電能源局建設部的示范項目也經常有人來參觀學習，已經非常穩定，因為用友這個項目非常有代表性，所以我們企業2005年就決定做50萬平米的園區，后來它的南方園區、山東園區都在推應用低熱能，因為這就是代表著行業、企業對項目的認可。民營企業它不搞結項工程，不搞花架子，住宅領域里面也是，解決熱網不到位的情況下，我們利用地熱能與它相結合，因為我們的項目規模比較大，所以小型這塊我們不讓擺，幸好有地熱能和能源塔能解決這個問題。

我們還在一些農業領域應用，搞設施農業，原來是燃油，取消之后因為燃氣成本太高，就改成了地能熱泵系統，改完以后效果還是非常好的，目前都已經投產運營了，大家有機會可以去參觀一下。

我的匯報就到此結束，感謝大家聆聽，希望大家有機會一起合作，共同推進新技術發展。