中深层地热能供暖经济效益提升研究分析

中深层地热能供暖经济效益提升研究分
析
摘要：随着绿色、低碳能源的快速发展，地热作为一种清洁、可持续资源，其在供暖领
域的开发利用逐渐成为重要方向，截止2020年底全国中深层地热能供暖已达5.82亿平方米[1]。

目前，中深层地热能供暖投资较大、利润较低，降低了企业开发利用地热能的积极性。

在清洁低碳、绿色环保发展背景下，如何提高中深层地热能供暖经济效益，使地热能成为国
民经济发展的重要能源变得尤为重要。

本文结合地热能供暖实际开发实践进行研究分析，总
结了提升经济效益的经验。

关键词：地热能供热效益
1.中深层地热能供暖
目前，中深层地热能供暖主要是建设单位或热力供应商根据供热区域地热资源和供热需求，在经济效益合理的情况下开发地热能供暖。

地热能供暖在“采灌平衡”条件下，地热能
供暖形式主要有地热换热间接供暖、地热+热泵机组、地热+燃气锅炉、地热水源热泵等形式。

中深层地热能供暖技术工艺简单，投资建设运营模式趋于成熟，不同区域地热资源、供热负荷、市场条件、技术工艺、调节运行等存在差异，经济效益也有区别。

(a) 地热间接供暖 (b) 地热间接供暖+热泵机组
2.地热能供暖经济效益提升的方面
提升中深层地热能供暖经济效益的方面，主要包含市场项目、地热
资源区域优选、工艺经济设计、合理运行、投资控制、保障收费、政策补贴等几
个方面，每个环节都将直接影响项目的经济效益。

2.1 市场优选
市场项目开发是市场化供热企业赖以生存和发展的基本条件，项目的优劣直
接决定着供热经济效益高低，为此供热企业必须重视市场项目的优化选择。

市场
开发必须进行完整、准确、清晰的市场信息调研，主要包括市场用热需求、国家、地方政策、能源政策及价格、供热价格、补贴政策、社会经济水平等，根据市场
信息建立项目初步评估，选择综合效益好的区域进行市场开发。

一般优先选择资
源条件好、供热价格高、配套补贴价格高、有供热补贴、社会经济发展好的区域
的供热项目。

2.2 资源选择
在有市场供热需求的情况下，地热资源条件对供热经济效益影响较大：（1）地热资源品位决定着地热单井供热能力，温度越高、流量越大，供暖面积就越大，经济效益就越好，反之就越差；（2）地热资源埋藏浅，地热井投资就低，经济
效益就越好，反之就越差；（3）地热回灌能力好，地热开发回灌井就少，地热
投资越少，经济效益就越好，反之就越高。

此外，地热水水质越好，对地热系统
的腐蚀、结垢影响越小，可延长地热系统的生命周期，提高供热经济效益。

因此，为提高地热供暖项目经济效益，应尽量选择埋藏浅、温度高、流量大、水质好、
易回灌的地热资源区域。

2.3 技术工艺
地热供暖能否顺利完成预定的供热任务，必须依赖可靠的技术工艺，因此供
热技术工艺决定着供热经济性。

为获得较好的供热经济效益，技术工艺应在满足
供热目标条件下，经济地设计运行。

在技术工艺中影响供热效益的主要有以下几
个方面：
（1）供热负荷
技术工艺设计前，应对项目做好充分市场调研，准确把握供热需求负荷。

根
据供热项目当地气候特点，结合项目入住率、建筑负荷、末端散热形式，确定符
合实际的供需负荷、供回水温度、供热温度等，既要避免供热工艺供能不足，无
法满足用户需求，又要避免供大于求，造成供热设施投资浪费、运行不经济，损害项目的经济效益。

（2）能源利用
地热作为一种稳定的基础能源，在供热设计时应发挥其基础配置作用，并与调峰热源进行合理匹配，增加地热供暖的经济效益。

地热满负荷设计虽能满足供热需求，降低项目投资，但投资经济性未必最优，项目设计时应进行“地热+”经济性论证，获得经济性资源配置[2]。

另外，还可根据供热当地峰谷电价、供热季节性等特点，如增加储能装置等手段，增加地热能在不同时间、空间上利用，间接提高项目经济效益。

（3）设备选型
地热供热设备的选择配置，同样会影响供热的经济效益，在满足供热要求前提下，进行设备合理优化配置与选型，可以提高供暖的经济效益。

设备选择应统筹考虑建设和运行两个方面，做到全周期费用较低，如板式换热器，换热系数越高，换热面积越小，利于节约设备投资，但换热系数越高其流道往往较狭窄，在实际供热运行极易被地热水中杂质堵塞，降低换热效率；窄流道会增加供热系统循环阻力，增加供暖循环泵扬程配置，一旦换热器阻塞将会被动增加循环量，进而增加系统耗电量，造成运营成本的则增加。

因此，在设备选型上应综合考虑设计和运行，在满足供暖的条件下经济效益最佳。

（4）运行调节
供热运行是完成供热任务的保障，同时也是对供热系统建设质量的检验，运行质量影响着运行阶段的经济效益，需严格做到经济化运行。

供热运行中常见的问题为水力失调、运行温差低、系统阻力增大、运行调节少等，这些问题会增加供热成本降低效益。

供热实际过程中，在调节水力平衡的条件下，根据外界气温变化进行供热输出调节，保证必要的运行温差，观察并减少系统的阻力增加。

（5）冷热双供
冬季供暖一般持续3～5月，其余时间供热设施处于维护闲置状态，导致资源、设施得不到充分利用。

若供热项目同时有供冷需求，将供热制冷统筹设计，
夏季制冷可利用一部分供热设施（如循环泵、管网），虽然项目投资有所增加，
但可实现夏季供冷收益，项目收益将比单纯供热有较大提高。

因此，为提高供热
项目经济性，可积极开发冷热双供模式。

2.4 投资控制
中深层地热能供热项目具有初投资高、运行成本低的特点，初投资对项目收
益影响较大，为了保障项目具有客观经济效益，在项目实施过程中必须严格控制
项目投资。

按照前期经济合理设计，进行设备采购、施工招标、建设施工，在确
保建设质量的前提下严格把控项目投资，合理优化建设成本。

2.5 政策补贴
在做好项目投资建设运营情况下，为获得项目效益，可积极研究利用及争取
国家、地方政府相关政策，如投资补贴、能源补贴、运营补贴、相关财政减免优
惠政策等，通过政策补贴措施获得项目额外收益，进而提高项目经济效益。

3.结语地热能作为一种较好清洁能源，在未来能源结构优化、清洁供热中必
将发挥重要作用，提升地热能供热的经济效益，不仅是地热能开发企业关注的问题，也是影响未来地热行业发展的重要因素，努力提高地热能供热经济效益具有
重要意义。

参考文献：
[1] 中国石化集团新星石油有限责任公司.中国石化新星地热产业发展报告2021[M]. 北京：中国石化出版社，2022.
[2] 唐志伟, 王景甫, 张宏宇.地热能利用技术[M].北京：化学工业出版社，2018.
基金项目：中国石油化工集团有限公司地热供热系统能效提升技术研
究JP21006
作者简介：张家云，男，1983.8-，汉，山东，研究生，工程师。