国家能源局入编案例：郑东新区科学谷数字小镇（一期）综合能源投资及供冷供热项目

能源局入编案例

郑东新区科学谷数字小镇（一期）

综合能源投资及供冷供热项目

一、项目基本情况

郑东新区科学谷位于郑东新区白沙园区，西起京港澳高速，东接新107国道，南至豫兴大道，北抵连霍高速，面积约20km2。区域内设置有三大功能区域，分别为信息科技创新示范区、数据龙头企业集聚区和生态宜居宜业活力区，规划结构为“一体两翼、一核双轴、一带四区、组团联动”。科学谷将目光聚焦于大数据主导产业，重点发展以大数据、云计算、物联网、人工智能为代表的新一代信息科技产业，引进智慧通信、智慧政务、智慧电商等国内外信息技术龙头企业、创新团队和科研院所。

图一郑东新区科学谷区位图

作为科学谷先导片区之一数字小镇，规划面积3.18km2，建设用地约2500亩，着力以环境吸引人才，以人才聚集产业，打造生产、生活、生态功能复合的特色软件小镇。为了建设国家中心城市和郑东新区打造国家大数据综合试验区核心区，进一步拓展郑东新区的城市发展空间，拉大城市框架，优产业结构，促进招商引资，加快经济发展，进行郑州市郑东新区科学谷数字小镇（一期）项目建设。

郑东新区科学谷数字小镇（一期）项目位于郑州市郑东新区白沙组团科学谷，规划范围北起云溪北路，西至前程路，东至雁鸣路，南临云溪，由水系分割为中西东三个岛。规划面积约1.35km2，总建筑面积约134.26万㎡，地上总建筑规模85.01万㎡，地下总建筑规模49.25万㎡。

郑东新区科学谷数字小镇（一期）综合能源投资及供冷供热项目供热面积85万㎡，供冷面积45万㎡；该项目共设置4座能源站，其中1#、2#、3-1#能源站分别承担东岛、中岛、西岛的冷热负荷，3#～2#能源站承担西岛酒店冷热负荷。本项目热源采用中深层地热地埋管+浅层地热地埋管+调峰电锅炉辅热方式；冷源采用浅层地热地埋管+冷却塔方式。

该项目是目前全国最大的采用中深层地热地埋管+浅层地热地埋管综合清洁能源利用的项目，总供能面积85万㎡。由郑州郑沣能源发展有限公司投资建设，总投资3.11亿元。项目于2020年11月开工建设，2022年供冷季首次投入运行。

中深层地热地埋管换热孔布置在云溪北路北侧，采用同轴套管换热器，孔深2500米；共设中深层地热地埋管换热孔30个。

图二能源站及中深层、浅层换热孔布置图

浅层地热地埋管换热孔布置在项目南侧云溪湾底及云溪河底，在河道蓄水前施工，地埋管水平管敷设于湖底2.5m以下，距离防渗层不小于1.5m，不影响防渗层及水体生态。浅层地埋管采用De32双U型换热器，换热管深120m，水平间距5m×5m；共设浅层地热地埋管换热孔4992个。

项目各能源站之间主管网通过联通管相互连接，实现了互联互通，在负荷较大或事故工况下能够互为备用、相互补充，提高了整个系统的稳定性与可靠性。项目配备智慧管控系统，可对站房内设备进行远程集中控制，并通过能耗分析系统及外界环境温度变化实时调整运行策略，保证系统安全、高效运行。

该项目相较传统燃煤锅炉供热，整个项目一个供暖季内可减少燃煤消耗1.36万t，减少二氧化碳排放3.7万t，每年可减少运行费用785万元，节能减排效益显著。

二、供暖面积

本项目共建设4个能源站，分别布置于数字小镇（一期）东、中、西三个岛地下室内。其中冷源由中深层地源热泵机组搭配冷却塔、浅层地埋管热泵机组进行联合供冷；热源以中深层、浅层地热能为主，电锅炉调峰。项目总热负荷36830kW，总冷负荷33340kW，为区域内85万㎡办公、会展、酒店、住宅、学校等建筑提供供冷供热服务。共设2500m深中深层地热地埋管换热孔30个，120m深浅层地热地埋管换热孔4992个。

图三能源站平面位置图

城市最佳实践区能源中心江水源空调系统位于黄浦江西岸。原用于世博会E区能源供应。世博会时期总建筑面积14.6万㎡，总冷负荷3.2万kW；世博会后预计总建筑面积35万㎡，总冷负荷4万kW，总热负荷1.4万kW。

三、技术路线及工艺流程

1.工艺设计方案根据数字小镇（一期）规划及各种能源的经济技术特点，本项目提出了一种多能互补的供冷、供热能源配置方案：

冷源由中深层地源热泵机组搭配冷却塔、浅层地埋管热泵机组进行联合供冷；热源以中深层、浅层地热能为主，电锅炉调峰。

该项目设置4座能源站，站内设置热泵机组，各类循环泵、补水及软水装置、电锅炉等设备。冷却塔布置在地面裙房屋面。

夏季供冷优先使用浅层地埋管热泵系统，当负荷不足或需要调节浅埋管土壤冷热平衡时，使用冷却塔系统；冬季供热优先使用中深层、浅层热泵系统，极端低温时使用电锅炉进行调峰。

2.技术方案

本项目为最大限度满足各类用能建筑舒适性并综合考虑后期运行成本，住宅建筑和公共建筑冬季供暖采用差异化供回水温度。住宅设计供暖供回水温度45℃/35℃，公共建筑供暖供回水温度50℃/42℃。末端各换热站设置二次泵系统。夏季供冷供回水温度7℃/12℃。

3.技术路线

中深层地热能地埋管供热技术（又称“中深层地热能无干扰清洁供热技术”）是通过钻机向地下2～3km深处的地层钻孔，在钻孔中安装封闭的金属同轴套管换热器，通过换热器内介质的循环流动，将地下深处的热能导出，并通过地上高效热泵机组等设备向建筑物供热。

该技术取热不取水、取热持续稳定、地温恢复快、环境影响低，具有分布式、无干扰、效果好、零排放、能效高、无衰减的优势。

浅层地热能又名浅层地热能，是指地表以下一定深度范围内（一般为恒温带至200m埋深），温度低于25℃，在当前技术经济条件下具备开发利用价值的地球内部的热能资源。浅层地热能是地热资源的一部份，也是一种特殊的矿产资源。其能量主要来源于太阳辐射与地球梯度增温。浅层地热能通过热泵技术进行采集利用后，可以为建筑物供暖，较常规供暖技术节能50～60%，运行费用降低约30～40%。

浅层地热地埋管供能技术是利用地表以下200m以内深处岩土体和地下水中的低品位热源，采用地埋管和热泵技术加以利用，在冬夏两季进行供热或供冷。

该技术均有冷热两用、供冷供热效率高、环保零排放、供冷供热效果好等优势。

本项目利用浅层地热、中深层地热、电制冷、电辅热、热回收、冷回收等多种冷热源方式，形成一个综合能源供冷供热系统，对项目公共建筑进行供冷供热、对居住建筑进行供热。

夏季，利用浅层地热供冷，通过热泵系统将建筑屋内的余热释放到土壤中，达到供冷的目的，供冷不足部分，由电制冷补充；冬季利用中深层地热、浅层地热供热，通过热泵系统，将土壤中的热量取出，送至建筑物内供暖，极端天气，通过电辅热补充热源；酒店通过冷回收、热回收系统，满足四管制空调系统同时供冷供热需求。

四、主要设备选型

该项目共设置四座能源站，共设2500m深中深层地热地埋管换热孔30个，120m深浅层地热地埋管换热孔4992个；设置1500RT离心热泵机组6台；500RT螺杆热泵机组5台；540RT螺杆热泵机组3台；其中西岛酒店能源站选用1台540RT热回收机组，满足四管制空调系统同时供冷供热需求。

五、生产运行情况

1.项目能源消耗种类及数量项目主要设备为电驱动式热泵机组、调峰电锅炉和各类水泵等，主要能源消耗为电力。

2.运行时间项目于2020年11月开工建设，2022年5月供冷季中岛能源站投运，经过2个供冷、供暖季的跟踪监测，其系统运行稳定，供冷供热效果良好。

3.综合能耗供热时段每天24h运行，供冷时段每天运行12h。运行过程中主要能源消耗为电力，供热综合能耗23.4kWh/㎡，供冷综合能耗23.3kWh/㎡。

六、建设运营模式

1.投资估算本建设项目总投资为31134.44万元，其中：建设投资为30512.24万元，建设期利息为544.64万元，铺底流动资金为77.56万元。

2.资金筹措本项目固定资产投资31134.44万元，30%为企业自筹，其余70%申请银行贷款，项目贷款利率5%计算。

3.财务评价通过计算，在采用现行的销售价格下，项目税后财务内部收益率为8.8%，高于行业基准收益率8％；税后财务净现值为15649.4万元，大于0；项目税后投资回收期为9.05年，满足行业的基本标准。

七、项目经济性

本项目核心技术为中深层地热能无干扰清洁供热技术和浅层地热地埋管技术，其运行成本主要为电费和较低的人员管理、维保费。高智能化管控系统可实现无人值守，人员管理、维保费较低。综合运行成本约2.0～2.5元/㎡·月。本项目利用中深层+浅层地热能清洁供能技术，相较于燃煤锅炉集中供热，一个供暖季可节约运行成本785万元，经济效益显著。

八、环境及社会效益

本项目与传统燃煤锅炉相比，整个项目一个供暖季内可减少燃煤消耗1.36万t，减少二氧化碳排放3.7万t。

九、典型经验和做法

1.多能互补、安全稳定

项目冷热源采用中深层、浅层地热热泵机组、冷却塔、调峰锅炉多种能源方式耦合，根据不同季节冷热需求、不同末端负荷状态，选择最优的能源运行策略，相互补充，达到能源的最佳综合利用；中深层地热出水温度高，稳定无衰减；浅层地温四季相对恒定，不受燃气供应能力、室外气温波动影响，系统供冷供热安全稳定。

2.可再生能源、绿色低碳

中深层地热利用地球地壳内部热能，具有稳定、连续、利用效率高等特点；浅层地热靠太阳能、地热能等可再生能源及冬夏季交替取热放热维持地温相对恒定，是近乎可以无限利用的清洁可再生能源，热泵机组制冷制热均具有较高能效。地源热泵系统的电力消耗，与空气源热泵相比可减少40%以上；与电供暖相比可以减少70%以上，节能减排效果明显，绿色环保、零碳排放。

3.节水节地、设备利用率高

中深层地热地埋管换热孔设置在云溪北路北侧绿地内；浅层地热地埋管换热孔设在项目南侧的云溪及云溪湾，巧妙合理的利用水系面积布置换热孔，不抽取地下水，补水量小，热交换系统设在地下，有效节省占地面积。地源热泵机组冬季制热，夏季制冷，提高设备利用率，节省投资。

4.分布式系统、运行灵活自主

各个能源站分散式布置，直接设置在用户集中区域，输送路径短，管网冷热损失低。可根据末端用户负荷情况变化，实时调整设备运行台数和运行状态，使供冷供热量与用户实际需求相匹配。还可以根据室外气温情况，灵活调节运行时间，提前或延后供冷供热，做到以人为本。

5.市场化经营、实现多方互利共赢

用能方业主无需单独投资供冷供热能源系统，政府无需铺设市政热力管网，减轻业主方和政府建设能源系统及相应市政管道的资金压力，减少热量长距离输送造成的能源浪费。供能企业通过自身专业化优势，科学集约化布置能源站及输送系统，由专业化运行人员进行系统运维，提高供能的舒适性和可靠性；通过市场化收费来实现企业效益和可持续发展，无需政府冬季高额的财政补贴，最终实现多方互利共赢。

十、问题和建议

一是建筑供热属于城市基础设施配套范畴，项目盈利较低，反映到企业财务报表中各项指标银行企业信用评级较低；

二是地热能清洁供热项目均属于分布式能源系统，项目建设周期短、资金投入量大，各项审批备案制度不成熟，项目合规性审批速度较慢，银行的贷款门槛较高，企业融资成本负担太高。

三是企业缺乏长期的成本收益信息，而短期的成本收益信息对于商业银行而言参考性不强；

四是商业银行授信额度短缺，且偏好期限短、流动性好、综合收益高的项目，而城市基础设施配套项目回收期较长，内含报酬率较低，利润指标尚未达到银行要求；

五是没有新能源项目的审核部门，针对新能源贷款的相关支持政策。

在“双碳”目标的贯彻落实工作中，绿色低碳技术能够产生显著的生态环境效益，为进一步加快推动绿色低碳技术产业发展，建议：

一是提高对绿色低碳技术发展的重视程度。进一步提高对绿色低碳技术发展的重视程度，成立技术创新、改造和污染物治理专项基金，进一步加大对节能减排以及新能源开发资金投入力度，开展结构性降耗，建立系统完善的节能降耗考核控制体系以及奖惩激励机制，对企业的发展行为进行引导和约束。

二是加大金融宏观政策调控力度。绿色低碳技术的发展离不开绿色金融的大力支持，因此建议对我国当前差别性信贷政策的传导机制进行优化和完善，通过差别利率以及贷款贴息等措施来促进我国商业银行等金融机构进行金融产品和金融服务创新，为先进绿色技术的发展提供充足的资金支持。同时希望银行能对征信系统进行持续优化和完善，在对企业进行信贷评估时，充分考虑从事基础设施配套产业基础特征，适当降低贷款门槛，优化评级。

三是建议加强政策扶持。统筹考虑技术发展、市场实施、行业监管等多方因素，进一步优化不同技术路线的技术应用、资源配置、项目审批等要求。引导各地在供热规划上，明确在开发区优先发展地热供热。同时加大对各地主管部门、从业企业的政策执行情况的监督管理，建立健全市场准入与退出机制，优化供热许可审批，确保地热企业能够进入区域供热市场。

四是给予资金支持。类比燃煤燃气集中供热站的资金支持及补贴，通过设立产业引导基金或直接补贴等方式，给予地热能供热一定财政资金支持。以无干扰供热为例，技术应用主要受限于初始投资较大，其不涉及新增用地，能够减少土地资源；系统运行成本较低，也不需政府每年补贴供热企业。只需在其投资建设阶段一次性给予一定资金支持，即可缓解企业资金压力。不仅避免了长期巨额财政负担，又可以大大加快地热能供热技术的推广应用。