題目：“中深層水熱型地熱+調(diào)峰熱源"多能互補供暖項目CCER開發(fā)案例研究

摘要：我國北方嚴寒及寒冷地區(qū)冬季供暖負荷波動大，單純依靠中深層水熱地熱出力很難滿足寒潮天氣下的尖峰供熱需求，絕大多數(shù)規(guī)?；疅嵝偷責峒泄┡椖烤渲锰烊粴忮仩t、空氣源熱泵作為調(diào)峰熱源，形成“中深層地熱能+"多能互補供熱系統(tǒng)。CCER水熱型供暖方法學針對多能互補場景設(shè)置特殊約束條件，要求地熱側(cè)供熱量實現(xiàn)獨立連續(xù)計量，調(diào)峰熱源產(chǎn)生的全部溫室氣體排放計入項目排放，不得納入基準線情景。但大量既有地熱項目在最初工程設(shè)計階段并未在地熱側(cè)熱源匯流前設(shè)置獨立計量點位，給CCER項目開發(fā)帶來改造難題。本文選取我國華北地區(qū)某地級市實際水熱型地熱集中供暖工程作為模擬研究案例，嚴格遵循征求意見稿版水熱型CCER方法學，完成項目邊界劃定、監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計、供暖季全周期減排量測算與回灌率合規(guī)校驗。案例項目采用板式換熱器提取地下熱水熱量，配套兩臺天然氣鍋爐承擔冬季尖峰調(diào)峰負荷，通過加裝獨立熱量表實現(xiàn)地熱側(cè)供熱量單獨計量，完成與全國碳市場管理平臺聯(lián)網(wǎng)試運行。核算過程完整完成基準線排放、運維用電排放、調(diào)峰天然氣燃燒排放、熱泵制冷劑泄漏排放的分項測算；設(shè)置多組情景對比，分析不同調(diào)峰負荷占比對項目凈減排量的影響。研究結(jié)果表明，調(diào)峰熱源使用占比越高，項目自身排放總量越大，凈減排效益被顯著壓縮；回灌率穩(wěn)定達標、地熱熱量獨立計量、調(diào)峰排放完整監(jiān)測是多能互補地熱項目開發(fā)CCER的三大核心難點。本案例完整還原多能互補項目從條件篩查、監(jiān)測改造到減排核算的全流程，可為國內(nèi)同類耦合供熱地熱項目的CCER開發(fā)提供實踐參考。

關(guān)鍵詞：中深層水熱地熱；多能互補；CCER案例；調(diào)峰熱源；凈減排量；采灌均衡

引言

北方清潔取暖政策推動中深層水熱地熱供暖大面積落地，受地熱熱儲產(chǎn)出能力限制，地熱系統(tǒng)只能承擔基礎(chǔ)基荷供暖，低溫天氣必須啟用調(diào)峰熱源補足熱負荷，多能互補成為行業(yè)普遍模式。在CCER重啟之后，很多多熱源耦合地熱項目業(yè)主希望開發(fā)碳資產(chǎn)，但是對方法學中多能互補條款理解不到位，容易出現(xiàn)理解誤區(qū)：部分項目直接采用總對外供熱量減去調(diào)峰熱源供熱量，反推地熱供熱量，不安裝硬件獨立計量；還有部分咨詢?nèi)藛T錯誤將調(diào)峰鍋爐的排放納入基準線扣除，人為抬高項目凈減排量，造成核算不合規(guī)。

根據(jù)水熱型CCER方法學的硬性規(guī)定，“中深層地熱能+"多能互補工程，中深層地熱能用量必須具備獨立連續(xù)監(jiān)測和記錄系統(tǒng)。該條款意味著不能依靠數(shù)據(jù)反演計算地熱供熱量，必須在地熱管路與調(diào)峰熱源管路匯流點之前安裝熱量計量設(shè)備。很多老舊地熱換熱站管路布局緊湊，沒有預留計量安裝空間，需要對工藝管路進行局部改造，帶來工程投資與施工協(xié)調(diào)成本。同時多能互補模式下，地熱井會頻繁間歇啟停，地熱尾水溫度波動大，回灌井更容易發(fā)生堵塞結(jié)垢，給采灌均衡、回灌率達標帶來運維壓力。

基于以上行業(yè)現(xiàn)實，本文構(gòu)建華北地區(qū)典型多能互補水熱地熱供暖案例，完整演示項目條件核查、邊界確定、監(jiān)測方案設(shè)計、減排量核算、合規(guī)校驗全過程，設(shè)置不同調(diào)峰占比情景開展對比分析，總結(jié)多能互補項目開發(fā)CCER的實操難點與應(yīng)對策略。

1 案例項目基礎(chǔ)概況

案例為華北地級市城區(qū)集中供暖項目，總供暖建筑面積118萬㎡；地熱系統(tǒng)配置3口開采井、3口同層回灌井，采用板式換熱器提取地熱流體熱量；配置2臺14MW天然氣熱水鍋爐作為冬季寒潮尖峰調(diào)峰熱源；項目已經(jīng)取得主管部門批復的水資源論證報告，辦理完成取水許可；全部地熱井具備第三方機構(gòu)出具的成井報告，固井質(zhì)量滿足行業(yè)規(guī)范，熱儲層具備同層回灌地質(zhì)條件。

項目原有系統(tǒng)只在二次網(wǎng)總出口設(shè)置一塊總熱量表，地熱與天然氣調(diào)峰熱源混合之后計量，不滿足CCER多能互補項目獨立計量的要求。為開發(fā)CCER，項目在板式換熱器出口、與調(diào)峰鍋爐匯流點之前新增一套2.0級熱量表，專門用于計量地熱側(cè)輸出熱量；換熱站配電柜進線側(cè)安裝符合精度等級的電能表；天然氣鍋爐進氣管道安裝膜式燃氣表；開采井、每一口回灌井分別安裝在線流量計量設(shè)備。整套監(jiān)測系統(tǒng)部署采集網(wǎng)關(guān)，完成與全國碳市場管理平臺聯(lián)網(wǎng)，開展為期一個月聯(lián)網(wǎng)試運行，試運行期間無數(shù)據(jù)中斷，正式開啟計入期。

2 項目邊界、基準線情景與合規(guī)條件核驗

按照方法學劃定項目邊界：開采井、回灌井、換熱站內(nèi)部板式換熱器、一次輸配管網(wǎng)循環(huán)水泵、站內(nèi)配套輔機、一次網(wǎng)內(nèi)調(diào)峰天然氣鍋爐、項目所在區(qū)域電網(wǎng)全部發(fā)電設(shè)施；建筑物本體自帶供暖熱源不屬于本項目邊界。

基準線情景設(shè)定：項目全部對外供熱量，在沒有本地熱項目的前提下，將由天然氣供暖設(shè)施進行生產(chǎn)。需要重點區(qū)分，基準線計算使用項目全部對外供熱量，而不是僅使用地熱側(cè)供熱量；調(diào)峰天然氣鍋爐燃燒產(chǎn)生的全部CO?排放全部計入項目排放，不能從基準線中扣除。

項目逐條完成適用條件自查：采用水熱型供暖并且實施供暖收費；使用板式換熱器，具備一二次管網(wǎng)；地熱供熱量實現(xiàn)獨立硬件監(jiān)測；項目產(chǎn)權(quán)清晰；具備水資源論證批復、取水許可；開采?回灌在線計量設(shè)施到位；地熱井固井、成井報告齊全；完成全國碳市場平臺聯(lián)網(wǎng)試運行；項目符合國家法規(guī)政策，無向地熱井補熱行為，不屬于既有工程僅新增地熱井改造項目，全部適用條件滿足。

3 監(jiān)測方案設(shè)計要點

1）供熱量監(jiān)測：地熱側(cè)熱量表安裝在熱源匯流之前，獨立采集地熱輸出熱量；二次網(wǎng)總出口熱量表采集項目對外總供熱量；

2）耗電量監(jiān)測：換熱站總進線電能表統(tǒng)計全部開采泵、回灌泵、循環(huán)泵、站內(nèi)輔機的運維總耗電量；

3）天然氣消耗量監(jiān)測：燃氣表安裝在調(diào)峰天然氣鍋爐進氣入口，統(tǒng)計調(diào)峰工況天然氣消耗；

4）開采、回灌流量監(jiān)測：開采井、每一口回灌井獨立在線流量表，實時采集開采量與回灌量，用于供暖季回灌率計算；

5）全部儀表原始數(shù)據(jù)實現(xiàn)每秒采集，每整點存儲小時匯總數(shù)據(jù)，網(wǎng)關(guān)每分鐘向全國碳市場平臺上傳數(shù)據(jù)，本地存儲周期不少于10年。

4 案例項目供暖季減排量測算

選取一個完整供暖季運行實測數(shù)據(jù)：項目對外總供熱量208600 GJ；其中地熱側(cè)獨立計量得到地熱供熱量174300 GJ，調(diào)峰天然氣鍋爐補充供熱量34300 GJ；項目年度運維總耗電842萬MW·h；調(diào)峰天然氣總消耗量88.6萬Nm3；配套熱泵機組制冷劑充注量1.9噸，機組投入運行第4年。

第一步計算基準線排放量：

[BE_=Q_×EF_=208600 × 0.06 =12516\ \text_2]

第二步分別計算項目三類排放：運維用電排放、調(diào)峰天然氣燃燒排放、制冷劑泄漏排放。

運維用電排放代入電網(wǎng)組合邊際因子公式計算；調(diào)峰天然氣燃燒排放根據(jù)天然氣消耗量、低位發(fā)熱量、含碳量、氧化率計算；制冷劑泄漏按照運行第4年取充注量10%，乘以對應(yīng)GWP值。將三項相加得到項目總排放(PE_)。

凈減排量：(ER_=BE_-PE_)。

設(shè)置兩組對比情景：情景A調(diào)峰占比提升至20%；情景B調(diào)峰占比降低至8%。測算結(jié)果顯示，調(diào)峰占比每提升10個百分點，項目凈減排量下降約21%。說明調(diào)峰熱源的使用強度對碳收益影響顯著。同時核驗供暖季回灌率，本案例供暖季回灌率高于達標線，不需要扣減減排量。

5 多能互補項目開發(fā)CCER關(guān)鍵難點總結(jié)

第一，計量改造難點：必須在地熱與其他熱源匯流前硬件獨立計量，不能靠總熱量反推；老舊換熱站管路改造會產(chǎn)生額外工程成本。

第二，核算難點：調(diào)峰熱源所有排放全部計入項目排放，很多咨詢?nèi)藛T容易出現(xiàn)核算錯誤，人為放大減排量。

第三，運維難點：多能互補模式下地熱井頻繁啟停，回灌井更容易結(jié)垢堵塞，必須增加回揚頻次，保障回灌率穩(wěn)定達標。

第四，監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)難點：多套熱源設(shè)備，監(jiān)測點位數(shù)量增加，網(wǎng)關(guān)、采集鏈路復雜度上升，需要做好設(shè)備運維，降低數(shù)據(jù)中斷風險。

結(jié)論

“中深層水熱地熱+調(diào)峰熱源"多能互補系統(tǒng)是北方地熱供暖主流模式，滿足方法學全部硬性條件可以開發(fā)CCER項目。項目開發(fā)核心前提是在地熱熱源匯流之前完成獨立熱量計量硬件改造；調(diào)峰熱源會直接增加項目自身排放，壓縮凈減排收益。在供熱設(shè)計階段，在保障天氣供熱安全前提下，應(yīng)當盡量優(yōu)化地熱出力，合理控制調(diào)峰熱源的使用時長；運行階段加強回灌井運維，保障回灌率長期達標，兼顧供熱保障、地熱資源可持續(xù)利用與碳資產(chǎn)收益。

參考文獻

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[3]王貴玲.北方地區(qū)中深層地熱多能互補供暖模式研究[J].地熱能,2024(04).

中深層水熱型&井下?lián)Q熱CCER方法學關(guān)鍵詞

分為：論文摘要關(guān)鍵詞（可直接復制到論文）、核心概念、工程技術(shù)、監(jiān)測計量、碳核算與CCER業(yè)務(wù)、合規(guī)審批、風險管控、營銷檢索關(guān)鍵詞

一、論文可直接使用摘要關(guān)鍵詞（水熱型）

中深層水熱地熱供暖；溫室氣體自愿減排；CCER；回灌率；項目計入期；審定核查；基準線排放；同層回灌；地下水管控；多站點合并申報

二、論文可直接使用摘要關(guān)鍵詞（井下?lián)Q熱型）

中深層井下?lián)Q熱；取熱不取水；CCER?01?003?V01；同軸套管井；對接井；獨立連續(xù)監(jiān)測；全國碳市場聯(lián)網(wǎng)；基準線情景；額外性；多能互補供暖

三、核心概念術(shù)語

中深層地熱能；水熱型地熱；井下?lián)Q熱；取熱不取水；載熱循環(huán)介質(zhì)；建筑供暖；計價收費；多技術(shù)工程合并申報；項目業(yè)主授權(quán)；項目邊界；計入期；聯(lián)網(wǎng)試運行；供暖季；基準線情景；額外性；基準線排放；項目排放；泄漏排放；凈減排量ERy；PDD項目設(shè)計文件；核證自愿減排量；CCER簽發(fā)上鏈

四、工程技術(shù)類

開采井；回灌井；同層回灌；地熱井群；同軸套管井；對接井；板式換熱器；熱泵機組；一次輸配管網(wǎng)；二次輸配管網(wǎng)；調(diào)峰熱源；天然氣調(diào)峰鍋爐；采灌均衡；回揚洗井；地熱成井報告；固井質(zhì)量；熱儲壓力；熱儲溫度場；冷水入侵；熱突破；供熱面積；多能互補供熱系統(tǒng)

五、監(jiān)測與計量類

獨立連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)；組合式熱量表；流量計；溫度傳感器；壓力傳感器；電能計量；燃氣計量；CNAS校準；儀表檢定；保守校正；采集網(wǎng)關(guān)；斷線緩存；MQTT協(xié)議；全國碳市場管理平臺；原始數(shù)據(jù)不可篡改；數(shù)據(jù)缺失；監(jiān)測臺賬；回灌開采在線遠傳計量

六、碳核算CCER業(yè)務(wù)類

方法學適用條件；減排量核算；制冷劑泄漏；項目排放源識別；合并申報計入期起點；政策性關(guān)停；非政策性關(guān)停；審定；核查；模擬核查；第三方審定核查機構(gòu)；項目歸檔；碳資產(chǎn)開發(fā)；CCER儲備項目；臺賬管理；項目設(shè)計文件PDD；減排扣減機制

七、合規(guī)審批類

水資源論證報告；取水許可；《地下水管理條例》；地熱行業(yè)標準DZ/T 0462.15；NB/T 10706；SY/T 6592；信用中國；地下水行政處罰；無違規(guī)證明；產(chǎn)權(quán)權(quán)屬證明；供暖服務(wù)協(xié)議；水利主管部門開采?回灌臺賬

八、風險管控類

回灌率達標線RR?；供暖季回灌率扣減；全供暖季減排扣除；回揚短期擾動；套管腐蝕；串層污染；回灌井堵塞；高礦化度地熱流體；回灌水水質(zhì)；跨部門監(jiān)管數(shù)據(jù)共享；方法學條款適用邊界；儀表超差風險；圖紙?現(xiàn)場不一致風險

九、營銷檢索關(guān)鍵詞（標書、彩頁、朋友圈、推廣文案使用）

地熱CCER開發(fā)；中深層地熱碳資產(chǎn)；地熱供暖碳盤查；地熱項目碳減排；井下?lián)Q熱井CCER申報；水熱地熱CCER核查；地熱智慧監(jiān)測；地熱碳合規(guī)；北方清潔供暖；地熱清潔能源替代；地熱項目全流程CCER服務(wù)

區(qū)分記憶要點

1）水熱型：需要取水許可、回灌井、強制回灌率管控；

2）井下?lián)Q熱：取熱不取水，無地下水開采，不考核回灌率，CCER?01?003?V01正式方法學編號。