新创举！大兴机场开创耦合式地源热泵系统新形式

“十三五”时期的重大基础设施项目“北京大兴国际机场”施工过程中积极开发新能源和可再生能源有力地促进了北京市能源结构转型升级。

近日，全球最大的浅层地源热泵集中供能项目“大兴机场地源热泵工程”1号能源站启动试运行，为热源中心和空防安保中心超6万平方米区域提供制冷服务。

北京大兴国际机场地源热泵工程位于机场蓄滞洪区附近，由新建地源热泵系统工程和烟气余热深度回收利用工程两部分组成，建设内容包括1号能源站工程、2号能源站工程、室外地埋管工程和热力管网四部分。

1号能源站地埋管位于蓄滞洪区南区，2号能源站地埋管区域位于蓄滞洪区北区。两个能源站工程共安装8台地源热泵机组，同时为增大地源热泵供能面积，加大设备运行期间对多种再生能源的综合利用，分别在1号能源站和2号能源站配套安装了5套锅炉烟气余热回收热泵和1套冰蓄冷设备。

目前大兴国际机场地热埋管总量超过了1万根。热力管网方面，通过敷设冷、热管网将两个能源站的冷热水分别送往各用能地块，同时采用市政热水管网对两个站进行补能，管线长合计28900m。

本项目的冷热源系统方式为：冬季优先运行地源热泵和烟气余热热泵，剩余部分由市政板换补充；夏季优先运行地源热泵，剩余部分由电驱热泵机组加冷却塔供冷补充。该系统每年能提取浅层地热能56.36万吉焦，总供热能力176兆瓦，总供冷能力123兆瓦，可满足大兴机场257万平方米建筑的冬季供暖和夏季制冷需求，节省天然气1735.89立方米，相当于21078吨标准煤，减少碳排放1.58万吨以上，可实现真正意义上的绿色节能。

其中，地源热泵1号能源站为地上二层建筑，建筑面积8738.28㎡，为蓄滞洪区西侧主干一路以南和蓄滞洪区东侧的用能地块提供冷热源。1号站总供热能力101.7兆瓦（1兆瓦=1000千瓦），供冷能力51兆瓦，供热服务面积142万㎡，供冷服务面积58万㎡。

地源热泵2号能源站为地下一层，地下局部二层，地上一层。建筑面积9047.90㎡，为蓄滞洪区西侧主干一路以北的用能地块提供冷热源。2号能源站总供热能力74.3兆瓦，供冷能力71.1兆瓦，供热服务面积115万㎡，供冷服务面积86万㎡。

充分利用浅层地热能和烟气余热资源，是北京打造绿色低碳、智慧高效的北京大兴国际机场能源供应系统的重要组成部分，是北京市能源结构转型升级的重要体现，同时也是国内最大的多能互补地源热泵系统。其烟气余热热泵，通过热泵技术提取烟囱排烟中的显热和潜热，提升一次热水回水温度或制备低温热水的烟气余热深度利用设备。烟气余热热泵机组，可以进一步降低烟气温度，提升锅炉热效率10%以上，同时降低烟气排放物中氮氧化物浓度，是将工业余热变废为宝，同时降低大气污染物排放的节能减排技术。

通过耦合设计，实现地源热泵与集中锅炉房、锅炉余热回收系统、常规电制冷、冰蓄冷等的有机结合，形成稳定可靠的复合式地源热泵系统是北京大兴国际机场的一大创举。在系统集成度、可靠度、安全性、经济性上进一步提升，开创了浅层地源热泵利用的新形式。

预计今年9月份，北京大兴国际机场地源热泵系统1号能源站、2号能源站将实现全面运行。