中國儲能網(wǎng)訊：地熱水源豐富型園區(qū)能源消費主要集中在建筑領域，應堅持“一能盡用、多能協(xié)同”原則，建設綠色低碳、安全高效的園區(qū)能源體系，積極采用綠色建筑提高自身綠色發(fā)展水平，助力構建生態(tài)宜居宜業(yè)的城市環(huán)境。
地熱資源作為一種新型可再生能源，主要包括淺層地溫能、水熱型地熱資源及干熱巖地熱資源三部分，其利用方式主要有地熱發(fā)電、地熱供暖、溫泉沐浴和地熱養(yǎng)殖。
目前，我國僅地熱能供暖面積已超過1.5億平方米，地源熱泵裝機容量達到2萬兆瓦，形成了一系列較為完備的地熱能開發(fā)利用新技術，培育了一大批技術先進、實力過硬的地熱開發(fā)利用企業(yè)，打造了以“雄縣模式”為代表的地熱能科學、高效、可持續(xù)開發(fā)利用模式。
因此，研究地熱水源豐富型園區(qū)能源系統(tǒng)特征對指導該類園區(qū)能源規(guī)劃具有重要意義。
利用地熱水源資源的低品位特性，匹配建筑暖通負荷為主的園區(qū)能源需求，助推園區(qū)清潔化發(fā)展
地熱水源豐富型園區(qū)依靠其資源特性多發(fā)展旅游、商務、居住等功能性產(chǎn)業(yè)，形成了以機關、學校、醫(yī)院、福利院等公共建筑以及居民建筑為主的建筑格局。
從經(jīng)濟發(fā)展來看，此類園區(qū)處于城鎮(zhèn)化后期階段，經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿Υ螅磥韯?chuàng)新型經(jīng)濟將成為主要發(fā)展引擎。
從能源消費來看，此類園區(qū)能源消費主要集中在建筑領域。同時，隨著未來經(jīng)濟水平和人民美好生活需求的上升，園區(qū)能源需求增長空間大。
在國家綠色發(fā)展以及園區(qū)高質量發(fā)展的背景下，園區(qū)應積極采用綠色建筑提高自身綠色發(fā)展水平，構建生態(tài)宜居宜業(yè)的城市環(huán)境。
地熱水源資源冬季溫度較外界環(huán)境溫度略高，夏季較外界環(huán)境溫度略低，能夠提供穩(wěn)定的冷熱源，保障熱泵機組的高效率運行，滿足園區(qū)建筑暖通空調(diào)低品位能源需求。
此外，通過熱泵技術進行采集為建筑物供暖制冷，較常規(guī)供暖技術節(jié)能50%—60%，運行費用降低約30%—40%。因此，此類園區(qū)應充分利用地熱水源資源，匹配建筑暖通空調(diào)負荷需求，加快園區(qū)清潔化進程。
充分挖掘園區(qū)地熱水源資源，綜合利用太陽能、空氣能、天然氣等清潔能源，打造園區(qū)清潔低碳、安全高效的能源供應系統(tǒng)
地熱水源豐富型園區(qū)能源利用應堅持“一能盡用、多能協(xié)同”的原則，充分挖掘園區(qū)地熱水源資源，綜合利用其它清潔能源協(xié)調(diào)運行，進而建設綠色低碳、安全高效的園區(qū)能源體系。
圍繞“一能盡用”原則，應根據(jù)規(guī)劃園區(qū)地熱水源資源稟賦以及工程經(jīng)濟性，合理選擇淺層地熱型地源熱泵、地下水源型水源熱泵、地表水源型水源熱泵、污水源型水源熱泵等共四種地熱水源利用技術滿足園區(qū)基本暖通空調(diào)負荷需求。
對于水源熱泵，還需考慮水質情況，適應性選擇直接利用系統(tǒng)或間接利用系統(tǒng)。圍繞“多能協(xié)同”原則，應考慮園區(qū)暖通空調(diào)負荷的調(diào)峰需求，根據(jù)安全可靠、經(jīng)濟低碳原則，合理選擇太陽能集熱器+空氣源熱泵，冷水機組+冷卻塔，燃氣鍋爐、電鍋爐等供能技術，搭配地熱水源熱泵系統(tǒng)，滿足園區(qū)暖通空調(diào)負荷系統(tǒng)。
除此之外，還應充分利用蓄熱蓄冷技術，實現(xiàn)園區(qū)暖通空調(diào)峰荷的時空轉移，盡量減少調(diào)峰設備的配置。常見的適用于園區(qū)的蓄熱蓄冷技術是水蓄熱和水蓄冷技術。當園區(qū)調(diào)峰資源品位較高時，也可選擇相變蓄熱、固體蓄熱和熔鹽蓄熱等技術。
杭州奧體中心主體育場區(qū)面積115608平方米（其中空調(diào)面積29521平方米），其空調(diào)冷熱源采用江水源熱泵系統(tǒng)。江水源熱泵系統(tǒng)承擔體育場全部空調(diào)冷熱負荷，制冷供熱機房內(nèi)設置3臺江水源熱泵機組：制冷量1522kW（433RT），制熱量1130kW。杭州奧體中心主體育場夏季供冷采用“江水源熱泵”，冬季供熱采用“江水源熱泵+燃氣鍋爐輔助供熱的節(jié)能技術”。通過江水源熱泵的合理利用，大幅降低了冷卻塔的使用量，緩解了城市局部區(qū)域的“熱島”效應，避免或減少溫室氣體的排放。
地熱水源開發(fā)應以經(jīng)濟性為目的，宜集中則集中、宜分散則分散，打造符合園區(qū)特性的綜合能源系統(tǒng)
地熱水源的開發(fā)應綜合考慮供能區(qū)域負荷密度等特性，以經(jīng)濟性為目的，合理選擇集中和分散供能模式：
高密度商務型社區(qū)主要用能主體是辦公、酒店、商場等企業(yè)機構，呈現(xiàn)出高建筑密度、高負荷密度和高容積率的“三高”特點。這類社區(qū)建筑特別適合采用集中式的冷熱系統(tǒng)，通過功能混合實現(xiàn)負荷平準化，降低社區(qū)尖峰負荷的能源需求，減小設備容量與投資。
以創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)、休閑生活等為主的低密度商務型社區(qū)容積率低、綠化率高的商務園區(qū)適合采用分布式的冷熱系統(tǒng)，同時通過被動式技術降低建筑能耗，利用地熱水源等可再生能源可以實現(xiàn)超低能耗或近零能耗社區(qū)的建設。
打造園區(qū)智慧能源管控平臺，優(yōu)化園區(qū)地熱水源資源與其它資源協(xié)同運行，挖掘園區(qū)需求側響應等增值服務模式
地熱水源豐富型園區(qū)同時配備有燃氣鍋爐、電鍋爐、電制冷機等輔助能源設備，園區(qū)能源供應系統(tǒng)復雜且相互耦合。
因此，此類園區(qū)十分有必要結合5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算等新興技術，建立智慧能源管控平臺，優(yōu)化園區(qū)能源系統(tǒng)運行，提高能源利用效率，實現(xiàn)綠色低碳、安全高效的能源使用目的。同時，通過智慧能源管控平臺還可以挖掘園區(qū)綜合能源增值服務，實現(xiàn)園區(qū)需求側響應、故障診斷、節(jié)能服務、分布式能源交易等模式發(fā)展。
總之，地熱水源豐富型園區(qū)應充分利用地熱水源資源，綜合太陽能等可再生能源，打造集中或分散的園區(qū)能源系統(tǒng)。同時搭建智慧能源管控平臺，優(yōu)化園區(qū)能源系統(tǒng)運行特性，挖掘園區(qū)綜合能源增值服務，實現(xiàn)園區(qū)清潔化發(fā)展。
（作者供職于國網(wǎng)（蘇州）城市能源研究院）
