地下2745米熱能將為副中心站樞紐供暖

在北京城市副中心，一座亞洲最大的地下綜合交通樞紐正在熱火朝天的建設中。難能可貴的是，這座“龐然大物”將盡可能多地應用本地可再生能源。記者從京投公司所屬北京城市副中心站綜合樞紐建設管理有限公司獲悉，北京首個中深層地熱(井下?lián)Q熱)試驗井項目順利通過專家評審驗收，成功落地城市副中心站交通樞紐項目，驗證了2745米深的地熱井熱泵系統(tǒng)為樞紐供暖的技術可行性，規(guī)模化應用后每年可減少二氧化碳排放量約6萬噸。

副中心站樞紐工程位于城市副中心核心區(qū)域，設計之初就提出打造綠色生態(tài)體系標桿，建立一個可持續(xù)、高品質(zhì)運行的綜合樞紐。“傳統(tǒng)綠色能源光伏、太陽能、淺層地熱都需要足夠的空間和空地，這對于高度集約化建設的樞紐工程來說，非常困難。”副中心樞紐公司運營設備部副部長劉立軍告訴記者。

在北京市發(fā)改委大力支持下，公司瞄準了北京尚未應用過的中深層地熱(井下?lián)Q熱)熱泵系統(tǒng)。“單口試驗井占地只有兩米乘兩米，井內(nèi)一根20厘米直徑的鋼管，鉆進2745米深的地下，獲得中深層地熱能，為建筑提供供暖熱源。”

中深層地熱井在深2000至3000米范圍內(nèi)，且項目處于地質(zhì)斷裂帶，地質(zhì)條件復雜突變，行業(yè)內(nèi)尚無同類項目范例與精準數(shù)據(jù)。為此，副中心樞紐公司與北京市政總院、北咨公司、清華大學建筑設計院、北京市政建設集團、陜西灃西能源公司等單位通力協(xié)作，在試驗井施工過程中同步進行地質(zhì)勘驗，不僅穿越了多處嚴重失漏區(qū)和堅硬地層，還攻克了成井工藝、井下?lián)Q熱、井溫全程監(jiān)控、熱泵系統(tǒng)配適等核心技術難題。

驚喜接踵而至。“投入使用前，行業(yè)內(nèi)普遍認為北京中深層地熱單井輸熱能力不會超過500千瓦。但試驗結果顯示，穩(wěn)定輸熱能力實現(xiàn)550千瓦，最高超過660千瓦!”副中心樞紐公司主管工程師段毅興奮地說，以這樣的輸熱能力，采暖季一口井就可解決不少于2.5萬平方米建筑面積的供熱需求。

驗收專家組一致認為，該項目實現(xiàn)了中深層地熱(井下?lián)Q熱)熱泵技術的供熱能力突破，地下金屬換熱器與巖層“換熱不碰水”，具有取熱持續(xù)穩(wěn)定、地溫恢復快、環(huán)境無影響的特點，為北京市進一步大規(guī)模推廣應用提供了有益的實施經(jīng)驗和堅實的數(shù)據(jù)支撐。

從地下樞紐到地上建筑，副中心站樞紐工程搭建了一整套“綠色生態(tài)體系”。“光中深層地熱項目，一個采暖季就能減少二氧化碳排放量約6萬噸。”劉立軍介紹，通過搭配光伏、綠電等能源，將不斷提高樞紐可再生能源利用比例。同時，通過搭建智慧樞紐運營指揮平臺，樞紐能源管理也將從人工調(diào)控升級至系統(tǒng)自動監(jiān)測調(diào)控。

按照計劃，城市副中心站綜合交通樞紐將于2024年年底完工。屆時，可實現(xiàn)15分鐘直達首都機場，35分鐘直達北京大興國際機場，1小時直達雄安新區(qū)，對促進京津冀一體化、帶動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展有著重要作用。