12月6日，中国能建天津电力工程自主创新产业园供热（冷）能源站顺利通过72小时联合试运行，正式投入运营。

该能源站由中国能建科技发展公司（以下简称“科技发展公司”）采用“总承包+运营”模式设计、建造、运营，以“中深层地岩换热”为基础能源，复合水蓄能、空气能进行多能互补，将实现园区5.7万平方米面积的高效、环保供热（冷）。这是中国能建首座中深层地岩换热（地热）能源站，也是目前京津冀地区采用中深层地岩换热技术，实现供热（冷）的最大办公楼宇分布式能源项目。

一提到地热，人们可能会首先想到地下温泉，同时也会担忧地下水源污染、枯竭等问题。事实上，该能源站是向地下岩土层钻孔4口，在孔中安装密闭金属换热器传导和专用高温型水源热泵，提取地下高温热量，实现“只取热不取水”。

传统的水热型地热利用虽然经济效益较高，但存在审批难、回灌水不彻底、地下水位下降等弊端，而中深层地岩换热技术占地面积小、不受区域限制、地上零排放、地下零干扰，是突破目前传统地热行业发展瓶颈的最佳方式。

4年前，科技发展公司组建起15人的科研团队，并于2017年5月具备了中深层地岩换热器设计能力。“科研要有成果，成果要能转化，转化后要能持续创造价值。”科技发展公司党委书记、董事长王永红表示。

“科研贯穿能源站全寿命周期，是一个持续迭代的过程，要在产品创新中始终引领，在探索中不断突破，满足客户个性化需求。”科技发展公司副总经理戴志清介绍起该公司的科研基因。

该能源站处于地质断裂带，地质条件复杂，存在漏失、坍塌等风险。项目部进行了井身结构、单井向群井的设计优化，保证了成井的安全性和稳定性。内管机械性和绝热性能的试验与改良，特别是借鉴的石油行业连续油管技术，在最大程度提取地下热量的同时，减少了热量输送过程中的损失。底部封堵与固井工艺的设计研发，既能保证井管的绝对封闭，又能使固井水泥不影响井壁的吸热效率。

以井身工艺设计为例，项目区地岩井钻遇地层以松散或半胶结泥岩、砂岩为主，尤其是新近系馆陶组和石炭二叠系上段结构更为松散，并且有含水层互层，在制定井身工艺时，需要考虑多套方案和随机应变的灵活工艺措施。二开钻进时，项目部先用直径311毫米的钻头钻进至1500米左右的松散地质层附近，以便预防中途发生坍塌等情况时，有补下直径245毫米套管的余地，如无漏失坍塌风险，再换用直径216毫米钻头钻进。

换热技术示意图

今年5月，10号井钻至1550米深处时，出现了严重漏失现象。项目部及时启动了应急预案，通过对泥浆配比和化学性能、钻进速度、钻具组合的及时调整等措施，保证了井壁稳定。

“能源站运行这一段时间，通过楼内温度监测，供热效果完全满足大楼用热需要。”天津电力建设公司产业园基地主任辛永照在评估能源站供热效果时评价道。

根据项目运行数据和一次能源利用率分析，该能源站冬季供暖系统比电热锅炉节能80%，比燃气锅炉节能51%，全年（供暖+供冷）比“燃气锅炉+冷水机组”的常规系统节能30%以上，每年供暖季可减少标准煤消耗649吨，减少二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物排放分别达1525吨、5吨和4.3吨，具有显著的经济价值和社会效益。

“从能源站投产后热井的数据来看，4眼热井的取热能力均符合或超出了设计和预期的要求。”项目经理刘少勇说。“运行期间，我们也会通过监测系统数据的分析，继续进行科研工作，不断优化运营策略，持续提升该项技术的换热效率、经济性和稳定性，助力中国能建地热板块业务创新发展。”