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【清洁低碳转型】西咸新区:以能源科技推进“双碳”进程

发布时间:2024-04-26 作者:

  文/特约记者   薛宝弟    通讯员  杜涛  安夏玮 

  3月15日,国家发展改革委发布《促进国家级新区高质量建设行动计划》,对包括陕西西咸新区在内的十九个国家级新区提出“增强新区科技和产业竞争力”等要求。 

  西咸新区位于西安、咸阳两市建成区之间,涉及西安、咸阳两市7县(区)23个乡镇和街道办事处。自2014年1月正式获批成立,科技就是引领西咸新区发展的重点。国家发展改革委在2014年2月印发的《陕西西咸新区总体方案》中明确,要发挥西安科研资源优势,统筹科技综合配套政策,完善科技创新体制机制,将西咸新区建设成为全国一流的高新技术研发基地、科技成果转化基地、创新型产业生产基地。 

  此后十年,西咸新区引入海绵城市等绿色理念,结合本地资源打造了装配式建筑、地下综合管廊、地热供暖等项目,不仅展现了本地的科技研发实力,也推动了新区的“双碳”进程。以干热岩供热为例,这项技术已经在新区多地落地,并在河南、山西的部分地区推广。 

  2023年,国家发展改革委公布首批碳达峰试点城市和园区,西咸新区成功入选。发挥本地资源优势,用好地热能技术为代表的能源科技,塑造了西咸新区的新动能,也增强了该区完成碳达峰试点任务的底气。 

    

  探索零碳供暖 

  干热岩是指温度大于200摄氏度、埋深数千米且内部没有或仅有少量流体的高温岩体。干热岩供暖是利用勘探钻机向高温岩石层钻孔,再将介质流体送入高温岩石层换热。换热后,高温介质流体被抽出并用于供暖。和传统供暖模式相比,干热岩供暖更为环保、节能。 

  西咸新区的干热岩储量丰富。陕西省咸阳市在2000年所做的地热资源调查报告显示,西咸地区储热量期望值为74.85×1015焦/平方千米。从2015年开始,西咸新区的沣西新城启动干热岩供暖试点,以同德佳苑为试验区,采取政府和社会资本合作的模式开展。以试验区5.6万平方米的供热面积计算,干热岩供暖在一个供暖季内可实现替代标准煤21万吨,减少二氧化碳排放约56万吨。在2018年1月举行的西咸新区无干扰地热供热技术论证会上,中国工程院院士江亿等14位相关领域的专家学者将其正式命名为“中深层地热能无干扰清洁供热技术”。 

  2018年2月,环境保护部表示,坚决打赢蓝天保卫战,以京津冀及周边、长三角、汾渭平原等重点区域为主战场,坚决加快调整产业结构、能源结构、交通运输结构,狠抓重污染天气应对。这是“汾渭平原”首次作为一个整体概念,与京津冀等地共同成为蓝天保卫战的主战场。当年4月,陕西省政府发布《陕西省铁腕治霾打赢蓝天保卫战三年行动方案(2018-2020年)》,这份方案禁止新建燃煤集中供热站,要求新增供暖全部使用天然气、电、可再生能源供暖。 

  在这样的背景下,西咸新区加大了对中深层地热能无干扰清洁供热技术的推广力度。根据2018年6月发布的《西咸新区铁腕治霾打赢蓝天保卫战三年行动实施方案(2018-2020年)》,新区新增供暖全部使用天然气、电、可再生能源供暖(包括地热供暖、生物质能清洁供暖、太阳能供暖、工业余热供暖等),优先采用中深层地热供热方式和分布式清洁能源集中供暖;居住建筑不具备条件的,可接入集中供暖。 

  此后,中深层地热能无干扰清洁供热技术进一步拓展了应用范围,也获得了更广泛的认可。2019年7月,在西咸新区沣西新城的西安交通大学创新港项目中,干热岩冷热联供项目的供冷机组首次启动。这个项目可以看作中深层地热能无干扰清洁供热技术应用的2.0版本:不仅可以供暖,还可用于制冷,即通过在热泵上加装冷却塔,供热系统可切换成制冷设备。在天气炎热时,用户只需打开室内风机,就能够享受到地热驱动冷却塔产生的凉风。升级后的应用满足了西安交通大学23个国家级实验室、2.5万名科研人员和1万名教职工的需求,实现了年替代电量1.63亿千瓦时。 

    

  打造低碳新区 

  在第28届联合国气候变化大会(COP28)的“中国角”开幕式上,生态环境部举办了“减污降碳协同增效:实现环境、气候、经济效益多赢”主题边会,现场发布了《2023中国减污降碳协同增效典型案例》。西咸新区沣西新城的“创新能源利用助推绿色发展”位列其中。除了中深层地热能无干扰清洁供热,沣西新城的案例还呈现了太阳能集热技术、绿色能源互联网、地热能光储综合能源中心项目的研发和运行情况。 

  沣西新城的绿色创新是西咸新区打造低碳新区的缩影。在过去几年中,西咸新区围绕地热能等资源,加大对可再生能源的开发和利用,推动能源结构优化升级。 

  在能源利用方面,新区与科研单位和企业积极合作,吸引能源创新项目在此落地。在光伏领域,以隆基绿能为代表的光伏上下游企业在此建设研发机构和示范基地;在氢能领域,新区以“打造具有全国影响力的燃料电池产业示范区和氢能装备研发制造基地”为目标,已落地氢能企业46家,全产业链发展初显雏形。 

  在能源结构优化方面,国网陕西省电力有限公司以“地热+绿电”模式推广电能替代。在交大创新港,该公司以提升建筑能效为目标,借助技术手段,实现干热岩供热、燃气锅炉辅热、冷水机组供冷水、分布式光伏发电的一体化运行,助力西咸新区创新探索新型采暖技术,目前已累计推广2500万平方米地热能供暖面积。在迎峰度夏期间,该公司确保区内企业冰蓄冷集中供冷项目的可靠供电,以灵活调节降温负荷,帮助项目实现降本增效。针对当地农村居民用户的特点,该公司大力推广碳晶采暖、地热膜采暖等方式,在减少碳排放的同时降低了用户的用能成本。 

  2023年11月,陕西省科学技术厅批准在新区建设“智能仿真系统”和“零碳智慧能源系统”两个升级创新联合体,根据《关于批准建设智能仿真系统和零碳智慧能源系统创新联合体的通知》,“零碳智慧能源系统”联合体将由西安交通大学牵头建设,聚焦零碳智慧能源系统所涉及的氢能、光伏、物联网等重点产业链,建立零碳智慧能源系统“规划-建设-调试-运维”全生命周期一体化创新体系,以氢、电、冷、热的创新场景应用为抓手,塑造零碳智慧能源领域发展新动能、新优势。