河北省清河縣怡?；▓@污水源熱泵供熱項目由中石化綠源地熱能開發(fā)有限公司建設和運營，本項目位于清河縣新材料工業(yè)聚集區(qū)(龍江街以南，天山路以北)，2020 年建成運行，從碧藍污水處理廠的污水中取熱，為怡?；▓@小區(qū)供熱， 供暖面積 21.3 萬平方米。 

       本項目的熱源是處理后的污水（中水）。碧藍污水處理廠每日處理水量為1.56～2.37 萬立方米/天，處理后的中水溫度為 14.5～27.2℃，處理后的中水水質符合《黑龍港流域及運東流域水污染物排放標準》(DB13/2797-2018)。污水來源主要是居民生活污水，流量、水溫和水質較為穩(wěn)定、持續(xù)，是理想的低品位熱源，可作為熱泵機組的熱源進行利用。結合對污水處理廠區(qū)域的居民自來消耗的水量、水溫調查，相互印證后，確定以 1.5 萬立方米/天、14℃為設計基礎參數(shù)。 

       本項目以碧藍污水處理廠處理后的中水作為低品位熱源，采用水源熱泵機組獲取中水中的熱量進行供熱利用。中水（14℃）經過污水潛水泵與自清洗過濾器，分別進入高區(qū)與低區(qū)熱泵機組的蒸發(fā)器，溫度降低到 6℃，再返回至污水處理廠（原中水管線取水點的下游），形成中水側循環(huán)，在這個過程中熱量轉移至供熱系統(tǒng)。供熱系統(tǒng)循環(huán)水分別通過高區(qū)和低區(qū)熱泵機組獲取中水中熱量，高低區(qū)供、回水溫度 45℃/35℃各自獨立往復循環(huán)，將熱量分別供給高區(qū)、低區(qū)采暖用戶， 將中水余熱轉化成供熱產品。詳見圖 1。 

 

圖 1 清河縣污水源熱泵供熱項目工藝流程示意圖 

       本項目主要設備有提升泵、接力泵、自清洗過濾器、水源熱泵機組、循環(huán)泵、補水泵等。其中，熱泵機組、自清洗過濾器是本項目的關鍵設備，1 臺 1459 千瓦高區(qū)熱泵、3 臺 2264 千瓦低區(qū)熱泵（詳見表 1），總供熱負荷 8251 千瓦。自清洗過濾器能夠過濾管道及系統(tǒng)殘留的相對大直徑顆粒、攔截或吸附一部分微生物和細菌，有效防止熱泵機組內換熱管堵塞，處理量 800 立方米/小時。 

表 1 熱泵機組主要參數(shù) 

       本項目 2020 年 11 月 15 日投入試運行，正式運行不足一個采暖季，因此項目經濟性參照可研報告。項目總投資 1876.77 萬元，稅后內部收益率 8.17%，投資回收期 9.61 年。詳細情況如下： 

       1、項目全部建成后，完成建設投資 1814.38 萬元，建設期利息 44.45 萬元，鋪底流動資金 17.94 萬元，總投資 1876.77 萬元。 

       2、暖費標準為民住宅每年每平方米 22 元，公共建筑每年每平方米 33 元。本項目為老舊小區(qū)，沒有基礎設施配套費收入，清河縣人民政府按照建筑面積每平方米 40 元給予建設補貼，2020 年、2021 年分別支付 50％。 

       3、人工成本年需 6.6 萬元，水費年需 2.94 萬元（含稅），材料費年需 0.84萬元（含稅），電費年需 189.32 萬元。 

       本項目使用中水余熱作為主要“燃料”，整體環(huán)保水平較好。但是運行過程中， 水源熱泵機組、提升泵、接力泵、補水泵、供暖循環(huán)泵消耗一定的電力。與燃煤集中供暖系統(tǒng)平均水平相比，每年可節(jié)約標煤 1250 噸，減排二氧化碳 3070 噸、二氧化硫 0.55 噸、氮氧化合物 0.78 噸、粉塵 0.16 噸，具有較高的環(huán)保效益。 

       碧藍污水處理廠隸屬清河縣水務局管理。水務局主動為兩家單位牽線搭橋提供服務，組織專家進行方案論證，報請政府批準，水務局與中石化綠源地熱公司簽定了中水免費利用協(xié)議。推動給予項目財政資金補貼 40 元/平方米，促使污水源熱泵供暖項目達到合理收益，快速啟動建設，促成民生供暖工程當年改造，當年投入供暖運行。污水處理和清潔供暖同屬民生工程，本項目將處理后的中水再度利用，變廢為寶，實現(xiàn)了污水處理與民生供暖的雙贏深綠發(fā)展。 

       在我國大部分城市，污水處理廠歸屬公用事業(yè)、生態(tài)環(huán)境、水務等政府部門管理，由政府建設和運營，或企業(yè)投資建設、從政府獲取處理費運營，地方政府直接管理污水處理廠或者有著很強的影響力，與清河縣的情況相似，便于協(xié)調建設污水源熱泵供暖制冷項目。清河縣開展污水源熱泵供暖的經驗和做法適合在全國城市推廣。  

       在資源方面，隨著城市化發(fā)展和環(huán)保要求提高，我國城市污水處理率越來越高，適合開展供熱制冷的低品位熱源將越來越多，特別是大中型城市污水資源量較大、穩(wěn)定、水質好，可以作為周邊地區(qū)供熱制冷的低品位熱源，實現(xiàn)變廢為寶。

       在工程方面，與中深層和淺層（地下水、土壤源）等其他地熱能供熱、生物質供熱、太陽能供熱方式相比，其建設施工不需要占用大量土地面積（本項目只有污水提升泵房和管道建設有少量的施工占地），適應城市建筑密集區(qū)的建設施工條件。

       在經濟方面，建設投資與地熱下水源、土壤源供熱項目相比接近或比略低； 運行成本與兩者相比接近。在收取基礎設施配套費或者少量政府財政補貼（本項目 40 元/平方米）的情況下，能夠以經濟可承受的價格（本項目 22 元/平方米/ 年）向城市居民提供供熱服務。周邊若有需求，還可以提供同時制冷服務。

       綜上各種條件，污水源供熱制冷是淺層地熱能利用的一種方式，非常適合作為老城區(qū)熱源替代改造和大中型城市可再生能源供暖的有效補充路徑。 

       （一）污水熱泵供熱制冷納入城市規(guī)劃，享受可再生能源政策支持。 

       我國大部分城市擁有污水處理廠，但是利用污水開展供熱制冷的項目卻不多見。一些地區(qū)并不了解污水源熱泵供熱制冷屬于淺層地熱能利用的一種方式。

       建議一方面，對已經出臺的地熱能、可再生能源等相關政策進行解釋，明確污水源熱泵供熱制冷是淺層地熱能利用的方式之一，可以享受相同的政策支持，同時加大宣傳力度。

       另一方面，在城市規(guī)劃中要統(tǒng)籌考慮污水廠建設與供熱制冷的協(xié)同發(fā)展，按照就近的原則，在污水處理廠周邊，優(yōu)先規(guī)劃污水源供熱制冷。 

       （二）展污水源熱泵冷暖雙供，提高資源利用程度。 

       本項目的熱泵設備具備冷暖雙供功能，即在冬季供暖、在夏季制冷。但是由于本項目是熱源改造項目，采暖小區(qū)已經建成，用戶末端只有地板輻射采暖設備， 沒有安裝風機盤管等末端制冷設備，因而無法進行夏季制冷。建議污水源熱泵供熱制冷項目開發(fā)單位繼續(xù)在周邊尋找和發(fā)展?jié)撛诘闹评溆脩?，既能提高資源利用程度，達到更好的節(jié)能減排效果，又可以增加企業(yè)收入，實現(xiàn)環(huán)境效益與經濟效益雙贏。類似新建類似的污水源熱泵項目應提前謀劃，尋找同時具有末端供熱、制冷設備的建筑，可以利用共同的供熱制冷管道，避免供或熱制冷單項負荷剩余， 實現(xiàn)工程項目節(jié)約集約開發(fā)建設。