地热清洁供暖智慧化关键技术与应用项目为地热可再生能源管理及双碳目标实现提供重要支撑。 ■企业/供图
近日,京能集团旗下京能热力京能华清携手中国科学院地质与地球物理研究所、北京市科学技术研究院、中国石油大学等多家单位联合申报的“地热清洁供暖智慧化关键技术与应用”项目,荣获2024年度北京市科学技术进步奖二等奖。该项目以数字化智慧能源管控平台为核心,通过创新技术融合与多场景应用,为北京市地热可再生能源管理及双碳目标实现提供了重要支撑。
三大创新破解行业瓶颈
该项目在地热清洁供暖领域实现三大技术突破,以创新驱动行业升级。
在浅层地热开发方面,研究团队构建了数据与模型双轮驱动的新技术体系,通过优化埋管群智慧化布置策略,推动浅层地热开发向多场景、规模化发展。平台融合了数字孪生与5G通信技术,实现了对地热资源从开采、传输到利用全过程的实时监测与精准调控。
针对中深层地热开发难题,项目创新提出“成因-技术-经济”一体化开发模式,引入先进的双连续介质模拟算法。值得一提的是,研究团队首次将中深层换热系统的开采上限确定为150W/m,这一重要参数已被纳入国家标准,为大型地热项目的安全高效运行提供了科学依据。
在行业范式重构方面,项目研发了我国首款开源地热模拟软件“地热计算器”,有效填补了地热供暖项目前期评估环节的精细化软件空白。通过推动大数据、云计算与地热开发的深度融合,形成了地上地下全耦合的智慧能源管控新范式,实现了多能耦合运算与复杂场景下的能源智能调度,为行业数字化转型树立了新标杆。
多领域应用成果显著
记者了解到,项目已取得4项知识产权,参与1项标准制定,并在北京城市副中心、大兴国际机场、2022年北京冬奥会场馆等11个建设项目中成功应用。其中,“延庆综合交通服务中心”项目作为服务北京冬奥会的关键案例,验证了平台在大型地热供暖系统中的可靠性与先进性。
截至2024年,该技术体系已支撑北京市近900万平方米地热供暖项目,促成全球单体规模最大的地源热泵项目投运,并借助京津冀联动效应覆盖超5800万平方米区域,实现年替代标煤73.7万吨,减排温室气体182万吨。项目累计经济效益达33.96亿元,团队获授权专利30项、软件著作权20项,出版专著8部,发表SCI论文53篇,为行业培养高层次技术人才超2万人次。
推动能源结构向低碳转型
京能华清项目通过技术标准化、管理智慧化与产研协同化,为北方地区清洁供暖提供了可复制的解决方案。未来,随着地热能在城市能源体系中占比提升,这一创新模式有望进一步推动我国供热领域绿色转型,助力双碳目标加速实现。
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