編者按：“第二十屆中國分布式能源國際論壇”于2024年10月29日在北京召開，本次大會由由中國能源研究會指導，中國能源研究會分布式能源專委會、中國能源網主辦。會上，北京燃氣能源發展有限公司副經理滕小果做了主題為《北京城市副中心6#能源站綠色能源耦合案例》的報告。

以下內容根據論壇演講實錄進行整理。

非常感謝主辦方提供這次機會，讓我們有機會分享北京城市副中心6號站的綠色能源耦合案例。

北京城市副中心6號站的項目，大致供能面積12個地塊，總面積大約56萬平方米。項目要求實現60%的可再生能源裝機比例，并確保總的可再生能源供應量超過80%。為此，我們制定了多能協同智能耦合的方案，該方案優先考慮利用可再生能源，即地源熱泵，并將其與三聯供系統進行耦合，同時輔以普通能源的補充。

冬季供暖主要由三個核心供能系統構成。最上層是6臺地源熱泵系統，它們與蓄能水池協同工作，其中蓄能水池主要用于儲存可再生能源產生的熱能。中間部分是天然氣的冷熱電三聯供系統，而下層則是作為補充的燃氣鍋爐。

夏季的制冷情況主要分為兩個，一個是地源熱泵供冷，另一個是天然氣三聯供系統。

整個耦合過程中突出講一個亮點，如何將燃氣三聯供和地源熱泵耦合起來，正常的地源熱泵在北京市運行時是在寒冷的季節，如果地熱取得較多，地溫降下來時，容易產生停機保護，與三聯供耦合之后，把三聯供剩下的煙氣，大概80攝氏度的煙氣和地源熱泵的進水進行耦合，相當于提升了地源熱泵系統整體的能效，同時也避免了停機保護。

我們對整個溫度區間進行了合理的梯級利用規劃。對于寶貴的天然氣資源，我們采取了以下策略：在溫度超過1000攝氏度的階段，主要用于發電;而在1200～500攝氏度區間內，主要用于供熱和供冷;當溫度降至180攝氏度以下時，則進行低溫供暖。

我們將鍋爐產生的煙氣和發電機的余煙與地源熱泵的進水進行了耦合處理，有效地將煙氣的溫度降低到了30攝氏度以下，因此在冬季運行時，不會出現白煙。

鑒于整個系統的復雜性，為確保項目的順利運行，我們對運行策略進行了多輪探討，最終制定了25種運行策略。這些策略通過智慧平臺實現了實時的優化調度。自2020年正式供能以來，項目整體能效表現優異。通常，行業標準中地源熱泵制熱的效率約為3.0%，而該項目在主要依賴地源熱泵運行的情況下，系統能效高達5.23%。

我們對項目實際的碳排放情況進行了綜合對比分析，主要考慮了三種方案：一是我們當前采用的多能協同智能耦合系統，二是單獨采用地源熱泵系統，三是常規的供能系統。經過智慧運營平臺的精細管理，我們當前系統的碳排放總量為1.07。相比之下，如果單獨采用地源熱泵系統，碳排放量為1.16;如果采用常規的鍋爐加電制冷系統，碳排放量則高達1.38。因此，我們當前的系統是這三種方案中最低碳的一種形式。

目前，北京市外調綠色電力的比例約為30%。展望未來，當北京市外調綠電比例提升至44%時，實際上我們現在的能源系統，本地燃氣發電仍然是北京市超低碳電力的主要來源，也就是北京市的燃氣發電依然是最高效的。

最后，總結一下該項目的幾大亮點：

第一，在可再生能源的利用上達到最大化，通過采用地源熱泵與水蓄能相結合的方式，成功實現了60%的整體可再生能源裝機比例。

第二，在熱效率的提升上取得顯著成效。

第三，最大化提升了輸配效率，整個系統采用了二級系統，并且引入高效仿真的能源系統，打造了數字雙胞胎系統，進一步提升了運營效率。