鄭東新區(qū)科學(xué)谷數(shù)字小鎮(zhèn)（一期）

綜合能源投資及供冷供熱項(xiàng)目

一、項(xiàng)目基本情況

鄭東新區(qū)科學(xué)谷位于鄭東新區(qū)白沙園區(qū)，西起京港澳高速，東接新107國道，南至豫興大道，北抵連霍高速，面積約20km2。區(qū)域內(nèi)設(shè)置有三大功能區(qū)域，分別為信息科技創(chuàng)新示范區(qū)、數(shù)據(jù)龍頭企業(yè)集聚區(qū)和生態(tài)宜居宜業(yè)活力區(qū)，規(guī)劃結(jié)構(gòu)為“一體兩翼、一核雙軸、一帶四區(qū)、組團(tuán)聯(lián)動(dòng)”?？茖W(xué)谷將目光聚焦于大數(shù)據(jù)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)發(fā)展以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能為代表的新一代信息科技產(chǎn)業(yè)，引進(jìn)智慧通信、智慧政務(wù)、智慧電商等國內(nèi)外信息技術(shù)龍頭企業(yè)、創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和科研院所。

圖一鄭東新區(qū)科學(xué)谷區(qū)位圖

作為科學(xué)谷先導(dǎo)片區(qū)之一數(shù)字小鎮(zhèn)，規(guī)劃面積3.18km2，建設(shè)用地約2500畝，著力以環(huán)境吸引人才，以人才聚集產(chǎn)業(yè)，打造生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能復(fù)合的特色軟件小鎮(zhèn)。為了建設(shè)國家中心城市和鄭東新區(qū)打造國家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)核心區(qū)，進(jìn)一步拓展鄭東新區(qū)的城市發(fā)展空間，拉大城市框架，優(yōu)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)招商引資，加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展，進(jìn)行鄭州市鄭東新區(qū)科學(xué)谷數(shù)字小鎮(zhèn)（一期）項(xiàng)目建設(shè)。

鄭東新區(qū)科學(xué)谷數(shù)字小鎮(zhèn)（一期）項(xiàng)目位于鄭州市鄭東新區(qū)白沙組團(tuán)科學(xué)谷，規(guī)劃范圍北起云溪北路，西至前程路，東至雁鳴路，南臨云溪，由水系分割為中西東三個(gè)島。規(guī)劃面積約1.35km2，總建筑面積約134.26萬㎡，地上總建筑規(guī)模85.01萬㎡，地下總建筑規(guī)模49.25萬㎡。

鄭東新區(qū)科學(xué)谷數(shù)字小鎮(zhèn)（一期）綜合能源投資及供冷供熱項(xiàng)目供熱面積85萬㎡，供冷面積45萬㎡；該項(xiàng)目共設(shè)置4座能源站，其中1#、2#、3-1#能源站分別承擔(dān)東島、中島、西島的冷熱負(fù)荷，3#～2#能源站承擔(dān)西島酒店冷熱負(fù)荷。本項(xiàng)目熱源采用中深層地?zé)岬芈窆?淺層地?zé)岬芈窆?調(diào)峰電鍋爐輔熱方式；冷源采用淺層地?zé)岬芈窆?冷卻塔方式。

該項(xiàng)目是目前全國最大的采用中深層地?zé)岬芈窆?淺層地?zé)岬芈窆芫C合清潔能源利用的項(xiàng)目，總供能面積85萬㎡。由鄭州鄭灃能源發(fā)展有限公司投資建設(shè)，總投資3.11億元。項(xiàng)目于2020年11月開工建設(shè)，2022年供冷季首次投入運(yùn)行。

中深層地?zé)岬芈窆軗Q熱孔布置在云溪北路北側(cè)，采用同軸套管換熱器，孔深2500米；共設(shè)中深層地?zé)岬芈窆軗Q熱孔30個(gè)。

圖二能源站及中深層、淺層換熱孔布置圖

淺層地?zé)岬芈窆軗Q熱孔布置在項(xiàng)目南側(cè)云溪灣底及云溪河底，在河道蓄水前施工，地埋管水平管敷設(shè)于湖底2.5m以下，距離防滲層不小于1.5m，不影響防滲層及水體生態(tài)。淺層地埋管采用De32雙U型換熱器，換熱管深120m，水平間距5m×5m；共設(shè)淺層地?zé)岬芈窆軗Q熱孔4992個(gè)。

項(xiàng)目各能源站之間主管網(wǎng)通過聯(lián)通管相互連接，實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互通，在負(fù)荷較大或事故工況下能夠互為備用、相互補(bǔ)充，提高了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。項(xiàng)目配備智慧管控系統(tǒng)，可對(duì)站房內(nèi)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程集中控制，并通過能耗分析系統(tǒng)及外界環(huán)境溫度變化實(shí)時(shí)調(diào)整運(yùn)行策略，保證系統(tǒng)安全、高效運(yùn)行。

該項(xiàng)目相較傳統(tǒng)燃煤鍋爐供熱，整個(gè)項(xiàng)目一個(gè)供暖季內(nèi)可減少燃煤消耗1.36萬t，減少二氧化碳排放3.7萬t，每年可減少運(yùn)行費(fèi)用785萬元，節(jié)能減排效益顯著。

二、供暖面積

本項(xiàng)目共建設(shè)4個(gè)能源站，分別布置于數(shù)字小鎮(zhèn)（一期）東、中、西三個(gè)島地下室內(nèi)。其中冷源由中深層地源熱泵機(jī)組搭配冷卻塔、淺層地埋管熱泵機(jī)組進(jìn)行聯(lián)合供冷；熱源以中深層、淺層地?zé)崮転橹?，電鍋爐調(diào)峰。項(xiàng)目總熱負(fù)荷36830kW，總冷負(fù)荷33340kW，為區(qū)域內(nèi)85萬㎡辦公、會(huì)展、酒店、住宅、學(xué)校等建筑提供供冷供熱服務(wù)。共設(shè)2500m深中深層地?zé)岬芈窆軗Q熱孔30個(gè)，120m深淺層地?zé)岬芈窆軗Q熱孔4992個(gè)。

圖三能源站平面位置圖

城市最佳實(shí)踐區(qū)能源中心江水源空調(diào)系統(tǒng)位于黃浦江西岸。原用于世博會(huì)E區(qū)能源供應(yīng)。世博會(huì)時(shí)期總建筑面積14.6萬㎡，總冷負(fù)荷3.2萬kW；世博會(huì)后預(yù)計(jì)總建筑面積35萬㎡，總冷負(fù)荷4萬kW，總熱負(fù)荷1.4萬kW。

三、技術(shù)路線及工藝流程

1.工藝設(shè)計(jì)方案根據(jù)數(shù)字小鎮(zhèn)（一期）規(guī)劃及各種能源的經(jīng)濟(jì)技術(shù)特點(diǎn)，本項(xiàng)目提出了一種多能互補(bǔ)的供冷、供熱能源配置方案：

冷源由中深層地源熱泵機(jī)組搭配冷卻塔、淺層地埋管熱泵機(jī)組進(jìn)行聯(lián)合供冷；熱源以中深層、淺層地?zé)崮転橹?，電鍋爐調(diào)峰。

該項(xiàng)目設(shè)置4座能源站，站內(nèi)設(shè)置熱泵機(jī)組，各類循環(huán)泵、補(bǔ)水及軟水裝置、電鍋爐等設(shè)備。冷卻塔布置在地面裙房屋面。

夏季供冷優(yōu)先使用淺層地埋管熱泵系統(tǒng)，當(dāng)負(fù)荷不足或需要調(diào)節(jié)淺埋管土壤冷熱平衡時(shí)，使用冷卻塔系統(tǒng)；冬季供熱優(yōu)先使用中深層、淺層熱泵系統(tǒng)，極端低溫時(shí)使用電鍋爐進(jìn)行調(diào)峰。

2.技術(shù)方案

本項(xiàng)目為最大限度滿足各類用能建筑舒適性并綜合考慮后期運(yùn)行成本，住宅建筑和公共建筑冬季供暖采用差異化供回水溫度。住宅設(shè)計(jì)供暖供回水溫度45℃/35℃，公共建筑供暖供回水溫度50℃/42℃。末端各換熱站設(shè)置二次泵系統(tǒng)。夏季供冷供回水溫度7℃/12℃。

3.技術(shù)路線

中深層地?zé)崮艿芈窆芄峒夹g(shù)（又稱“中深層地?zé)崮軣o干擾清潔供熱技術(shù)”）是通過鉆機(jī)向地下2～3km深處的地層鉆孔，在鉆孔中安裝封閉的金屬同軸套管換熱器，通過換熱器內(nèi)介質(zhì)的循環(huán)流動(dòng)，將地下深處的熱能導(dǎo)出，并通過地上高效熱泵機(jī)組等設(shè)備向建筑物供熱。

該技術(shù)取熱不取水、取熱持續(xù)穩(wěn)定、地溫恢復(fù)快、環(huán)境影響低，具有分布式、無干擾、效果好、零排放、能效高、無衰減的優(yōu)勢。

淺層地?zé)崮苡置麥\層地?zé)崮埽侵傅乇硪韵乱欢ㄉ疃确秶鷥?nèi)（一般為恒溫帶至200m埋深），溫度低于25℃，在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下具備開發(fā)利用價(jià)值的地球內(nèi)部的熱能資源。淺層地?zé)崮苁堑責(zé)豳Y源的一部份，也是一種特殊的礦產(chǎn)資源。其能量主要來源于太陽輻射與地球梯度增溫。淺層地?zé)崮芡ㄟ^熱泵技術(shù)進(jìn)行采集利用后，可以為建筑物供暖，較常規(guī)供暖技術(shù)節(jié)能50～60%，運(yùn)行費(fèi)用降低約30～40%。

淺層地?zé)岬芈窆芄┠芗夹g(shù)是利用地表以下200m以內(nèi)深處巖土體和地下水中的低品位熱源，采用地埋管和熱泵技術(shù)加以利用，在冬夏兩季進(jìn)行供熱或供冷。

該技術(shù)均有冷熱兩用、供冷供熱效率高、環(huán)保零排放、供冷供熱效果好等優(yōu)勢。

本項(xiàng)目利用淺層地?zé)?、中深層地?zé)?、電制冷、電輔熱、熱回收、冷回收等多種冷熱源方式，形成一個(gè)綜合能源供冷供熱系統(tǒng)，對(duì)項(xiàng)目公共建筑進(jìn)行供冷供熱、對(duì)居住建筑進(jìn)行供熱。

夏季，利用淺層地?zé)峁├?，通過熱泵系統(tǒng)將建筑屋內(nèi)的余熱釋放到土壤中，達(dá)到供冷的目的，供冷不足部分，由電制冷補(bǔ)充；冬季利用中深層地?zé)帷\層地?zé)峁?，通過熱泵系統(tǒng)，將土壤中的熱量取出，送至建筑物內(nèi)供暖，極端天氣，通過電輔熱補(bǔ)充熱源；酒店通過冷回收、熱回收系統(tǒng)，滿足四管制空調(diào)系統(tǒng)同時(shí)供冷供熱需求。

四、主要設(shè)備選型

該項(xiàng)目共設(shè)置四座能源站，共設(shè)2500m深中深層地?zé)岬芈窆軗Q熱孔30個(gè)，120m深淺層地?zé)岬芈窆軗Q熱孔4992個(gè)；設(shè)置1500RT離心熱泵機(jī)組6臺(tái)；500RT螺桿熱泵機(jī)組5臺(tái)；540RT螺桿熱泵機(jī)組3臺(tái)；其中西島酒店能源站選用1臺(tái)540RT熱回收機(jī)組，滿足四管制空調(diào)系統(tǒng)同時(shí)供冷供熱需求。

五、生產(chǎn)運(yùn)行情況

1.項(xiàng)目能源消耗種類及數(shù)量項(xiàng)目主要設(shè)備為電驅(qū)動(dòng)式熱泵機(jī)組、調(diào)峰電鍋爐和各類水泵等，主要能源消耗為電力。

2.運(yùn)行時(shí)間項(xiàng)目于2020年11月開工建設(shè)，2022年5月供冷季中島能源站投運(yùn)，經(jīng)過2個(gè)供冷、供暖季的跟蹤監(jiān)測，其系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，供冷供熱效果良好。

3.綜合能耗供熱時(shí)段每天24h運(yùn)行，供冷時(shí)段每天運(yùn)行12h。運(yùn)行過程中主要能源消耗為電力，供熱綜合能耗23.4kWh/㎡，供冷綜合能耗23.3kWh/㎡。

六、建設(shè)運(yùn)營模式

1.投資估算本建設(shè)項(xiàng)目總投資為31134.44萬元，其中：建設(shè)投資為30512.24萬元，建設(shè)期利息為544.64萬元，鋪底流動(dòng)資金為77.56萬元。

2.資金籌措本項(xiàng)目固定資產(chǎn)投資31134.44萬元，30%為企業(yè)自籌，其余70%申請(qǐng)銀行貸款，項(xiàng)目貸款利率5%計(jì)算。

3.財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)通過計(jì)算，在采用現(xiàn)行的銷售價(jià)格下，項(xiàng)目稅后財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為8.8%，高于行業(yè)基準(zhǔn)收益率8％；稅后財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為15649.4萬元，大于0；項(xiàng)目稅后投資回收期為9.05年，滿足行業(yè)的基本標(biāo)準(zhǔn)。

七、項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性

本項(xiàng)目核心技術(shù)為中深層地?zé)崮軣o干擾清潔供熱技術(shù)和淺層地?zé)岬芈窆芗夹g(shù)，其運(yùn)行成本主要為電費(fèi)和較低的人員管理、維保費(fèi)。高智能化管控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)無人值守，人員管理、維保費(fèi)較低。綜合運(yùn)行成本約2.0～2.5元/㎡·月。本項(xiàng)目利用中深層+淺層地?zé)崮芮鍧嵐┠芗夹g(shù)，相較于燃煤鍋爐集中供熱，一個(gè)供暖季可節(jié)約運(yùn)行成本785萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

八、環(huán)境及社會(huì)效益

本項(xiàng)目與傳統(tǒng)燃煤鍋爐相比，整個(gè)項(xiàng)目一個(gè)供暖季內(nèi)可減少燃煤消耗1.36萬t，減少二氧化碳排放3.7萬t。

九、典型經(jīng)驗(yàn)和做法

1.多能互補(bǔ)、安全穩(wěn)定

項(xiàng)目冷熱源采用中深層、淺層地?zé)釤岜脵C(jī)組、冷卻塔、調(diào)峰鍋爐多種能源方式耦合，根據(jù)不同季節(jié)冷熱需求、不同末端負(fù)荷狀態(tài)，選擇最優(yōu)的能源運(yùn)行策略，相互補(bǔ)充，達(dá)到能源的最佳綜合利用；中深層地?zé)岢鏊疁囟雀?，穩(wěn)定無衰減；淺層地溫四季相對(duì)恒定，不受燃?xì)夤?yīng)能力、室外氣溫波動(dòng)影響，系統(tǒng)供冷供熱安全穩(wěn)定。

2.可再生能源、綠色低碳

中深層地?zé)崂玫厍虻貧?nèi)部熱能，具有穩(wěn)定、連續(xù)、利用效率高等特點(diǎn)；淺層地?zé)峥刻柲?、地?zé)崮艿瓤稍偕茉醇岸募窘惶嫒岱艧峋S持地溫相對(duì)恒定，是近乎可以無限利用的清潔可再生能源，熱泵機(jī)組制冷制熱均具有較高能效。地源熱泵系統(tǒng)的電力消耗，與空氣源熱泵相比可減少40%以上；與電供暖相比可以減少70%以上，節(jié)能減排效果明顯，綠色環(huán)保、零碳排放。

3.節(jié)水節(jié)地、設(shè)備利用率高

中深層地?zé)岬芈窆軗Q熱孔設(shè)置在云溪北路北側(cè)綠地內(nèi)；淺層地?zé)岬芈窆軗Q熱孔設(shè)在項(xiàng)目南側(cè)的云溪及云溪灣，巧妙合理的利用水系面積布置換熱孔，不抽取地下水，補(bǔ)水量小，熱交換系統(tǒng)設(shè)在地下，有效節(jié)省占地面積。地源熱泵機(jī)組冬季制熱，夏季制冷，提高設(shè)備利用率，節(jié)省投資。

4.分布式系統(tǒng)、運(yùn)行靈活自主

各個(gè)能源站分散式布置，直接設(shè)置在用戶集中區(qū)域，輸送路徑短，管網(wǎng)冷熱損失低?？筛鶕?jù)末端用戶負(fù)荷情況變化，實(shí)時(shí)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行臺(tái)數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)，使供冷供熱量與用戶實(shí)際需求相匹配。還可以根據(jù)室外氣溫情況，靈活調(diào)節(jié)運(yùn)行時(shí)間，提前或延后供冷供熱，做到以人為本。

5.市場化經(jīng)營、實(shí)現(xiàn)多方互利共贏

用能方業(yè)主無需單獨(dú)投資供冷供熱能源系統(tǒng)，政府無需鋪設(shè)市政熱力管網(wǎng)，減輕業(yè)主方和政府建設(shè)能源系統(tǒng)及相應(yīng)市政管道的資金壓力，減少熱量長距離輸送造成的能源浪費(fèi)。供能企業(yè)通過自身專業(yè)化優(yōu)勢，科學(xué)集約化布置能源站及輸送系統(tǒng)，由專業(yè)化運(yùn)行人員進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)維，提高供能的舒適性和可靠性；通過市場化收費(fèi)來實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益和可持續(xù)發(fā)展，無需政府冬季高額的財(cái)政補(bǔ)貼，最終實(shí)現(xiàn)多方互利共贏。

十、問題和建議

一是建筑供熱屬于城市基礎(chǔ)設(shè)施配套范疇，項(xiàng)目盈利較低，反映到企業(yè)財(cái)務(wù)報(bào)表中各項(xiàng)指標(biāo)銀行企業(yè)信用評(píng)級(jí)較低；

二是地?zé)崮芮鍧嵐犴?xiàng)目均屬于分布式能源系統(tǒng)，項(xiàng)目建設(shè)周期短、資金投入量大，各項(xiàng)審批備案制度不成熟，項(xiàng)目合規(guī)性審批速度較慢，銀行的貸款門檻較高，企業(yè)融資成本負(fù)擔(dān)太高。

三是企業(yè)缺乏長期的成本收益信息，而短期的成本收益信息對(duì)于商業(yè)銀行而言參考性不強(qiáng)；

四是商業(yè)銀行授信額度短缺，且偏好期限短、流動(dòng)性好、綜合收益高的項(xiàng)目，而城市基礎(chǔ)設(shè)施配套項(xiàng)目回收期較長，內(nèi)含報(bào)酬率較低，利潤指標(biāo)尚未達(dá)到銀行要求；

五是沒有新能源項(xiàng)目的審核部門，針對(duì)新能源貸款的相關(guān)支持政策。

在“雙碳”目標(biāo)的貫徹落實(shí)工作中，綠色低碳技術(shù)能夠產(chǎn)生顯著的生態(tài)環(huán)境效益，為進(jìn)一步加快推動(dòng)綠色低碳技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，建議：

一是提高對(duì)綠色低碳技術(shù)發(fā)展的重視程度。進(jìn)一步提高對(duì)綠色低碳技術(shù)發(fā)展的重視程度，成立技術(shù)創(chuàng)新、改造和污染物治理專項(xiàng)基金，進(jìn)一步加大對(duì)節(jié)能減排以及新能源開發(fā)資金投入力度，開展結(jié)構(gòu)性降耗，建立系統(tǒng)完善的節(jié)能降耗考核控制體系以及獎(jiǎng)懲激勵(lì)機(jī)制，對(duì)企業(yè)的發(fā)展行為進(jìn)行引導(dǎo)和約束。

二是加大金融宏觀政策調(diào)控力度。綠色低碳技術(shù)的發(fā)展離不開綠色金融的大力支持，因此建議對(duì)我國當(dāng)前差別性信貸政策的傳導(dǎo)機(jī)制進(jìn)行優(yōu)化和完善，通過差別利率以及貸款貼息等措施來促進(jìn)我國商業(yè)銀行等金融機(jī)構(gòu)進(jìn)行金融產(chǎn)品和金融服務(wù)創(chuàng)新，為先進(jìn)綠色技術(shù)的發(fā)展提供充足的資金支持。同時(shí)希望銀行能對(duì)征信系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化和完善，在對(duì)企業(yè)進(jìn)行信貸評(píng)估時(shí)，充分考慮從事基礎(chǔ)設(shè)施配套產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)特征，適當(dāng)降低貸款門檻，優(yōu)化評(píng)級(jí)。

三是建議加強(qiáng)政策扶持。統(tǒng)籌考慮技術(shù)發(fā)展、市場實(shí)施、行業(yè)監(jiān)管等多方因素，進(jìn)一步優(yōu)化不同技術(shù)路線的技術(shù)應(yīng)用、資源配置、項(xiàng)目審批等要求。引導(dǎo)各地在供熱規(guī)劃上，明確在開發(fā)區(qū)優(yōu)先發(fā)展地?zé)峁?。同時(shí)加大對(duì)各地主管部門、從業(yè)企業(yè)的政策執(zhí)行情況的監(jiān)督管理，建立健全市場準(zhǔn)入與退出機(jī)制，優(yōu)化供熱許可審批，確保地?zé)崞髽I(yè)能夠進(jìn)入?yún)^(qū)域供熱市場。

四是給予資金支持。類比燃煤燃?xì)饧泄嵴镜馁Y金支持及補(bǔ)貼，通過設(shè)立產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金或直接補(bǔ)貼等方式，給予地?zé)崮芄嵋欢ㄘ?cái)政資金支持。以無干擾供熱為例，技術(shù)應(yīng)用主要受限于初始投資較大，其不涉及新增用地，能夠減少土地資源；系統(tǒng)運(yùn)行成本較低，也不需政府每年補(bǔ)貼供熱企業(yè)。只需在其投資建設(shè)階段一次性給予一定資金支持，即可緩解企業(yè)資金壓力。不僅避免了長期巨額財(cái)政負(fù)擔(dān)，又可以大大加快地?zé)崮芄峒夹g(shù)的推廣應(yīng)用。

特別聲明

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