中深层地热供暖项目评价模型的研究.docx

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中深层地热供暖项目评价模型的研究

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陈思

[摘要]地热能作为新能源之一，其开发利用日益受到关注。尤其在我国北方地区，地热供暖正逐渐成为可持续发展项目的重要组成部分。当前对于地热的研究主要集中在地热的资源评价、开采技术等方面，对于项目的技术经济评价研究较少。基于此，本文根据地热项目特点和技术流程，构建了地热供暖技术经济评价模型，并选取雄县项目具体研究。根据模型计算结果，讨论了地热供暖技术经济评价综合评价模型的运用效果及北方地区地热供暖项目的特征。为科学合理地评价地热供暖项目的综合效益提供参考。

[关键词]节能减排新能源地热能收益

一、引言

我国城市供热的基本形式是热电联产集中供热、燃煤热水锅炉供热为主，电、油、天然气、太阳能、地热、核能供热为辅。燃煤（油、气）为主要热源不仅会产生大气环境污染，而且将高品位能源转换成低品位热水用于供暖，能源利用效率低。相比之下，地热供暖具有低成本、可持续和环保等独特优点，可实现无污染的循环供热。我国水热型地热资源资源储量丰富，且资源分布区与供暖需求城市区重叠，近年来，中低温地热能源供暖利用的规模不断增长，根据国家发展和改革委员会、国家能源局、国土资源部2017年1月发布的《地热能开发利用“十三五”规划》，截止2015年底全国热水型地热能供暖面积已达到1_02亿平方米，预计2016-2020年，新增4亿平方米。如何经济合理地利用热水型地热能资源，是加快地热供暖利用的重要课题。目前国内外研究主要集中在地热能发电及干热岩利用技术等方面，对中深层地热供暖的技术经济评价研究较少。基于此，需要借鉴技术经济评价理论已有研究成果，构建地热供暖相应的技术经济评价模型及指标体系，来评价地热供暖的经济性及项目可行性，为科学、快速决策提供依据。

二、地热项目工艺流程

利用中深层地热水作为供暖热源，采用“同层采灌”配置地热井，以及“板式换热器换热+热泵机组调峰”的方式，为末端用户冬季供暖（小负荷情况下由板式换热器直接供暖，大负荷情况下板式换热器+热泵进行供暖），既可实现同层回灌，取热不取水，也可实现地热水梯级利用，增大供暖能力。

三、地热项目盈亏风险因素分析

影响地热供暖项目盈利能力的风险因素较多，主要有以下因素：

一是市场因素。地热项目主要销售产品为采暖热能，市场主要为居民用户。因此，开发商住宅建设进度及销售情况、项目入住率、采暖收费率是影响项目能否盈利的主要风险因素之一。

二是资源因素。相比油气资源，我国地热资源已探明储量低，勘探目标及效果不确定，存在较大勘探风险，影响项目经济效益。

三是政策因素。各地政府对地热供暖鼓励政策、税收、补贴政策不一致，地热资源开发利用存在多头管理现状。目前大部分地区规定采用完全回灌技术的地热工程不征收水资源税，但考虑到该政策为改革试点时事政策，且政策中也未明确使用年限，而地热项目需长期运营，对于项目运营期能否一直享受水资源税免收政策存在一定风险。

四是运行管理。地热供暖工程是微利项目，目前还没有做到完全根据天气情况自动调节运行指标，项目运行管理水平也会影响项目的盈利能力。

基于对大量已运营地热项目的调研，分析得出影响地热项目收益的主要因素有地热单井出水量、地热水出水温度、供暖收费价格和热源建设配套费价格。由于这三个因素相互关联影响且北方地区大部分省市的供暖收费价格基本接近或相同，本文创新了以地热单井出水量、地热水出水温度、热源建设配套费价格为参数的三维判别曲面模型，能够科学、简单、高效的判别地热项目优劣，为地热项目机会研究和立项提供依据，降低投资风险。

四、建立地热项目评价模型

在市场开发阶段做好项目筛选，对项目影响最大的地热单井出水流量、地热水出水温度、热源建设贴费价格三个参数建立了三维判别曲面，使一线市场开发人员在没有编制可行性研究报告的情况下，能够科学、简单、高效地初步判别地热项目的盈利能力，为进一步项目机会研究和立项提供了依据，降低了市场开发成本。地热项目评价模型的建立步骤为：①确定基础参数，选定工艺流程；②确定工程量、价格参数，建立投资模型；③确定评價参数，建立经济模型；④进行模拟反算分析；⑤以地热水温度为X轴，贴费为Y轴，地热水流量为z轴，绘制曲线图。

设定地热井深度1500m，地热水温度拟定在55℃～90℃范围内，地热水流量由温度和贴费反算，供暖热指标为45W/m2，末端形式为地板辐射采暖，用户端供回水温度为45℃/35℃，评价年限为20年，折旧年限为14年，暖费收入为暖费单价21元/m2，入住率为80%，贴费指标拟定在0～100元/m2范围内，盈亏平衡指标：净现值为0，税后财务内部收益率为4.9%。以地热水温度为X轴，以地热水流量为Y轴，建立温度一流量盈亏平衡曲线如图2所示。

选取三种不同的地热井深度，以地热水温度为X轴，以贴费价格为Y轴，以地热