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北京泰利新能源总工程师叶宏宇谈企业发展之路

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  来源:地源热泵网     发布日期:2018-09-04
核心提示:在能源供求越来越紧张的当下,地热能正得到越来越多人的关注,未来地热能产业发展将走向何方?随着大量资本涌入地热能市场,地热能从业者该如何把握新机遇?面对市场潜力巨大的中深层地热能市场,浅层地热能开发企业又该如何着手拓展?
      在能源供求越来越紧张的当下,地热能正得到越来越多人的关注,未来地热能产业发展将走向何方?随着大量资本涌入地热能市场,地热能从业者该如何把握新机遇?面对市场潜力巨大的中深层地热能市场,浅层地热能开发企业又该如何着手拓展?前不久,《地源热泵》杂志记者前往北京泰利新能源科技发展有限公司采访了该公司总工程师叶宏宇,他向记者道出了泰利新能源发展之路,并畅谈了行业发展现状及未来远景。泰利新能源成立短短的五年间,凭借着强大的科研团队、独有的核心技术闯出了一条新路子,并借力PPP、BOT等商业模式,泰利新能源正在跑出发展“加速度”。

      作为国内少数同时拥有地质勘探、机电安装、环保工程专业资质的国家级高新技术企业,泰利新能源自2013年成立以来,打造出了一条地热能勘探、开发、投资、运营与服务为一体的完整产业链。经过几年的探索实践,泰利新能源地热能开发利用已闯出了一条新路子:在以贵州铜仁市为首的南方地区形成“浅层地热开发铜仁模式”、以河北肃宁县为首的北方地区形成“深层地热开发肃宁模式”。

      泰利新能源总工程师叶宏宇这样向记者概括公司的定位:开发浅层地热能资源,结合地源热泵技术,为建筑物提供舒适安全清洁经济的冷暖解决方案;开发深层地热能资源,结合地热能综合利用技术,为城市提供清洁廉价的地热能集中供暖服务;开发高温地热能资源,为社会提供清洁廉价的电能,为地方政府提供整体的城市能源解决方案;开展区域能源站规划与能源站投资建设服务,定位发展成国内一流的专业的地热新能源的勘查开发、投资建设运营单位。

      近年来,泰利新能源强大的技术团队攻克了南方地区喀斯特地貌区域地热资源规模化采集难题,推动贵州、湖南、湖北等地地热资源规模化开发,促进区域地热能建筑应用跨越式发展。在华北平原,攻克了砂岩热储回灌技术难题、实施新工艺,进行并网整合修复被无序开发的地热资源和水资源生态,同时建设现代化的地热能源站与能源调度中心,实现能源的智慧管理。泰利新能源除承接部分优质大型工程项目外,更多以技术方+社会资本方为地方政府提供城市整体能源规划和解决方案。

      总结其快速发展的原因,叶宏宇指出,泰利新能源的快速发展主要基于两方面原因:第一个方面是技术的创新,这是泰利新能源能够立足和可持续发展的根本;第二个方面是商业模式的创新,这是泰利新能源可以迅速扩大规模的根本,这两个方面支撑起了公司的快速崛起。

      技术突破促进地源热泵推广

      泰利新能源致力于地热能开发全产业链研究,包括地热能发电、深层地热能供暖、浅层地热能供冷暖,再到河水源供暖。目前泰利新能源已拥有了包括浅层地热能开发前期勘查技术、深层地热供暖回灌技术、高温地热发电技术、地热温泉资源靶向勘查技术在内的多项核心技术。

      在浅层地热能技术开发领域,泰利新能源将公司专利——物探勘查技术应用在南方地区地源热泵的施工中。在南方浅层地热能开发利用中,利用物探勘查技术指导地源热泵施工,是泰利新能源最核心的技术之一。

      据叶宏宇介绍,南方地质条件比较复杂,溶洞、构造等导致地源热泵施工时打孔成孔率比较低,只有80%~85%,通过物探勘查技术,能够查明地下岩溶、构造裂隙的发育情况,使得成孔率提高到97%~100%,降低初期投资,提高项目收益。“通过这项创新技术,在南方地区过去依靠国家补贴的项目,现在企业通过投资形式就可实现盈利,从而在南方实现地源热泵大规模推广。”叶宏宇向记者说道。

      北方中深层地热能资源比较丰富,地热能资源条件较好的地区,历史上都曾用地热能进行供暖,但粗放型直供直排的利用方式对环境造成了破坏。随着国家对环保要求日趋严格,利用地热能资源供暖需要回灌,这是企业在开发地热能资源时面临的最大技术挑战之一。

      为此,泰利新能源投入大量科研经费,收购地热井和地热站,开展实验性和生产性研究,攻克了砂岩热储这一瓶颈性回灌技术。通过这项技术创新,泰利新能源在行业里变得更具竞争力。

      两年前,泰利新能源的中深层地热能开发项目在河北省肃宁县起步,出于谨慎考虑,泰利新能源出资进行前期回灌试验,在肃宁县用半年多时间,进行了五对井的回灌试验。2016年泰利新能源又收购了一座地热能源站,进行生产性回灌试验,研究可持续回灌,经过两年多努力,该技术得以实现商业化。

      叶宏宇介绍说,“长期回灌要解决稳定性的问题,比如说至少要能坚持一个月以上才泵抽反洗一次,这样回灌才具有技术可行性,现在看我们的技术能保持两个月稳定回灌不用反洗,企业要敢于去创新,大胆去做研究。”泰利新能源通过肃宁县项目,实现了砂岩热储回灌技术工程可行性以及经济可行性。

      肃宁县地热资源储量十分丰富,且其地热资源具有埋藏浅、温度高、单井出水量大的特点。但由于当地地热开发形式粗放、开发技术落后,地热供暖尾水直排排放,长期超采排放地下热水资源使得地热资源濒临枯竭。为改变肃宁县地热供暖现状,肃宁县政府与北京泰利新能源科技发展有限公司合作,对现有地热供暖系统进行改造,对现有地热井进行统一收购,同时重新规划地热井布局,为肃宁县建设新型可持续利用地热集中供暖系统。

      肃宁县政府授权北京泰利新能源公司以特许经营模式投资开发建设肃宁县全县地热集中供暖系统,对肃宁县现有地热供暖系统进行技术升级改造,并实现地热资源的长期可持续利用,项目最终总供暖面积约600万平方米。

      泰利新能源在温泉勘探领域还走出了一条新路子,在全国范围内首推以企业全风险勘查的形式推广温泉开发的模式,泰利新能源掌握了温泉勘探的核心技术,可以先不向业主收费,温泉勘探成功后再要求业主付款,这样非常有吸引力,基本上谈一个项目成一个项目。”叶宏宇表示,采用此种方式,在成井之前业主不承担任何风险,业主的积极性非常高,温泉勘探成功后企业收费会略有溢价。

      从单一能源到多能互补转变

      北京泰利地热研究院是北京泰利集团旗下专业从事地热资源勘查、开发、评价和地热资源综合利用的研究院。研究院着重开展地热地质综合研究、热储模型建立与地热资源评价和地热勘查新理论、新技术、新工艺的推广工作,开展地热钻探技术、地热应用技术、地热尾水回灌技术研究等工作。

      “我们成立泰利地热研究院,包括获批了北京市科委地热院士工作站,这些都是泰利新能源重视技术创新的表现。”叶宏宇表示,一个企业若不重视科技创新,终将会被行业所淘汰,不停地进行技术研发,才能在这个行业里处于领先的位置。

       据叶宏宇介绍,近几年北京市的地源热泵市场萎缩,很多地源热泵项目受到限制——北京“寸土寸金”,没有多余土地实施地源热泵项目。“钻孔区域不足”在一定程度上已成为制约地源热泵技术推广的“瓶颈”。

      “钻孔面积变小,可以把换热孔延伸到地下250m~300m甚至更深,很多项目就可以开展了。”叶宏宇介绍,深部地埋管孔是目前一个技术发展方向;但超深地埋管换热孔(1000 m-2000m)在当下的经济性略差,还有很多环节需要攻关,尤其是换热管技术,经济性是目前阻碍超深地埋管大规模推广的最大难题。

      伴随着国家对清洁可再生能源消费等方面的相关要求和支持,各种能源应用形式不断被发掘,当前行业发展也呈现出了从单一能源到多能源互补的发展势头。

      叶宏宇认为,“现在单一应用地源热泵技术很难行通,未来地源热泵会朝着多能互补的技术方向发展。”目前泰利新能源已将多能互补技术应用于系统设计,他给记者举例说,泰利新能源在贵州铜仁市实施的地源热泵项目,采用地源+水源+冷却塔模式,应用多能互补的形式使得性价比提高。“虽然单独采用地源热泵运行成本最低,但初投资高,其他厂商投资铜仁某项目单独采用地源热泵,报价是6500万,而泰利新能源采用多能互补后只需要投资4500万。”叶宏宇介绍说。

      “用冷却塔可以调峰,用水源井也可以调峰,水源的价格较低,这种多能互补式地源热泵系统,在将来是一大方向。”叶宏宇指出,采用多能互补形式的地源热泵系统(也可以是传统能源调峰)初投资较便宜,运营费用比单独使用地源热泵略高一些,系统在“三伏天”“三九天”运行时负荷最大,但因为时间较短,整体运行成本不会变得太高。

      泰利新能源在开发地热能的基础上,已延伸到工业余热利用,污水余热利用以及太阳能等建设复合式能源系统协同解决城市供暖制冷需求。

      多点发力开辟商业模式通道

      2017年8月31日,中国人民银行、环境保护部等七部委联合发布《关于构建绿色金融体系的指导意见》,提出“大力发展绿色信贷,推动证券市场支持绿色投资,设立绿色发展基金,通过政府和社会资本合作(ppp)模式动员社会资本”,生态文明体制改革的进展,为指导绿色发展带来了新方向。《“十三五”节能环保产业发展规划》同样指出,要建立健全绿色金融体系,推动节能环保产业与绿色金融的深度融合。

      2018年年初,发改委等六部委联合印发《关于加快浅层地热能开发利用促进北方采暖地区燃煤减量替代的通知》,鼓励相关地区创新投融资模式、供热体制和供热运营模式,进一步放开城镇供暖行业市场准入,大力推广政府和社会资本合作(PPP)模式,积极支持社会资本参与浅层地热能开发。鼓励投资主体发行绿色债券实施浅层地热能开发利用。鼓励金融机构、融资租赁企业创新金融产品和融资模式支持浅层地热能开发利用。

      利好政策频频出台,进一步加码环保产业发展。地热能在得到诸多地方政府和能源巨头青睐的同时,同时也得到了社会资本的关注。

      “这些年地源热泵行业内,越来越多的资本介入到这个市场。去年年初地热‘十三五’规划发布后,地热能成为了热门行业,国家层面对行业的重视导致资本的介入,资本介入会打破地热行业常规的游戏规则。”谈及当下社会资本参与地热能开发情况,叶宏宇认为,大量资本的介入将在一定程度上决定行业的发展方向和速度。

      而在叶宏宇看来,“若没有商业模式的创新,产业规模仍将无法扩大。”他告诉记者,以往地源热泵企业绝大部分以工程施工为主,国内一流的大牌企业,一年最多3~5亿产值,虽然全国市场巨大,但没有领头羊企业,例如北京有很多优秀的地源热泵企业,但多数只占领北京的市场,不占领全国市场。

      叶宏宇深刻地体会到最近几年来资本介入到行业中所产生的积极作用,他认为,“未来2~3年是地源热泵行业大洗牌的关键时期,传统的企业如果不转变观念,很可能会被淘汰。”
      
      “资本介入会改变行业现有的格局,在地热资源条件较理想的地区,用投资形式去推广,将不会再是一个项目或一个小区这样的规模,而会是整座城市。”叶宏宇认为,2~3年之内,中国会出现几家年产值20~30亿,甚至40~50亿的地源热泵企业,这是行业未来可能发生的最大的变化之一。

      叶宏宇说,“资本之所以在这个阶段介入,正是因为有一部分企业通过掌握核心技术,降低了产品成本,才能实现以投资的形式大面积推广。”

      在四五年之前,人们还不敢提地源热泵的规模化应用,认为会出现问题,如今随着技术积累和沉淀,一流的地源热泵企业基本可以控制风险,中深层、浅层地热能可以实现规模化发展。叶宏宇认为,“基于地热能这几年的发展,地热能正演变成为最具竞争力的可再生能源,未来三到五年,北方新增清洁供热会以具有较高经济效益的地热资源为主。”

      从浅层到中深层地热能领域

      对于越来越多浅层地热能开发企业投入到中深层地热能领域的现象,叶宏宇指出,这对地热能行业发展有利,可以促进整个行业规模化发展。中深层地热能开发直供直排出三十多摄氏度热水,是浅层地热能开发的良好资源。浅层地热能开发企业采用的热泵技术,被认为是常规技术,应用到中深层地热能领域,便属于地热的梯级利用技术。浅层地热能开发利用单位进入这一领域里,因为专业对口的地源热泵技术,可以弥补中深层地热能开发企业的弱项。

      叶宏宇同时提醒浅层地热能开发企业,若想进军中深层地热能领域一定要和中深层地热能领域里的勘查单位合作,否则无法开采好中深层地热井。他分析说,“首先回灌是最大的难题,华北平原、京津冀地区的地质大部分是砂岩热储,回灌很难,像雄县这种基岩热储的地方很少。”

      叶宏宇指出,中深层地热能技术开发门槛比浅层地热能门槛高出不止一两倍,全国开发浅层地热能的企业有几百上千家,但专业勘查中深层地热能的企业也就二三十家,这些企业是这些年来积累的技术,“同样打一口2000多米的井,有经验的企业每小时出150吨水,一般企业只出80吨,差距很大”。

      叶宏宇对记者说,以往在一些地热能资源丰富的地方,小区的开发商打一眼地热井,就可以给小区供暖了。“打一口砂岩井成本很低,打一口井三年就可以回本。”叶宏宇解释,因为是暴力经营,盈利能力虽然非常强,但粗放式利用把尾水直接排掉,对环境造成破坏。

      他建议,在地热资源丰富的地方,一些企业和投资单位,要把这些粗放式利用的地热井改造成可回灌的地热井。“把地热井回灌问题解决之后,随着资本介入,企业实现盈利后,这些地区将不再有理由不去开发地热资源。”叶宏宇说。

      据了解,泰利新能源未来三年在中深层地热能领域取得特许经营权的土地面积至少有5000万平方米。河北是泰利新能源地热能开发重中之重的地方,“保定、沧州、衡水、邯郸、邢台地质比较好,像山东、陕西这些地方也是地质条件比较好的,未来我们也可能进军东北,东北地热资源比这些地方虽然略差一点,但市场需求比较大,收费也高,需求端弥补资源短缺,也是可以开发的。”叶宏宇对未来发展前景充满信心。

      地热能规模化发展未来可期

      泰利新能源目前取得特许经营权的地区包括河北肃宁县、秦皇岛市下属区县等。泰利新能源在贵州省铜仁市打造的“浅层地热开发铜仁模式”成为行业发展的一大亮点,铜仁市目前已经有两百多万平方米浅层地热能利用面积,未来还将以每年五六十万平米的速度继续增长。

      叶宏宇说,泰利新能源与平台公司合作投资,将浅层地热能在贵州普及,当地的公共建筑目前大多采用地热能供暖。目前,全国很多地区在学习铜仁市的浅层地热能开发模式,包括贵阳新区、湖南湘潭、贵州黔东南州、贵州遵义市等。叶宏宇指出,“借鉴最多的地区还是在贵州和湖南,大概有一半的地级市在复制‘铜仁模式’。”接下来,泰利新能源还将在全国布局这一模式。

      泰利新能源与中核集团、北控集团等进行战略合作,未来三年计划在全国取得一亿平方米地热能供暖制冷的特许经营权,北方深层地热能集中供热项目占5000万平方米,其余部分是南方供热制冷项目。

       叶宏宇表示,“一亿平方米面积只计算地源热泵源侧投资,就需要两三百亿元。获得特许经营权的项目可以经营二十几年,取得特许经营权后,企业不用再怎么找市场了,一个特许经营权项目,未来五到八年都会有工程做,县城每年会新增供热面积。”

      谈及行业发展存在的困惑问题,叶宏宇认为,目前地热行业的政策存在不连贯,对地源热泵规模化推广产生不利影响。他向记者介绍,北方中深层地热利用在推广,但国土资源主管部门严控探矿权、采矿权,如果矿权问题解决不了,就推不动。从政府角度看,要把通道打通才行,否则一部分部门在推,另一部分部门却在收紧。同样在南方,有些地方适合取地表水采暖,且成本要比传统空调低,效益也好,能源部门在鼓励开发,但水利部门不一定鼓励,也存在一些限制条件。

  “就地源热泵本身而言,没有多高的技术含量,系统末端、机房技术都已经成熟,真正的技术难点在地下部分。”叶宏宇向记者介绍,北方地质属于层状热储,地层波动很小,按照设计去施工,基本问题不大,而南方不同,南方到处是岩溶和裂隙地质,但翻看目前地源热泵施工的规范,都没有“物探”这一说法。他表示,行业里能把前期勘查做好的企业,目前可能连10%都没有,“因为行业门槛低,又没有监管的限制,导致很多地源热泵企业的施工,出现地质问题。”叶宏宇说。

       “目前地源热泵行业内一流的从业企业都在寻找资本,这些企业有很好的项目,但是资本方不好找;而资本方有好的项目也愿意去投,尤其是能源类投资项目资本方比较青睐。”叶宏宇表示,行业现在需要一个桥梁,中国地源热泵产业联盟可以吸纳一些资本方,同时去推荐一流的浅层和中深层地热能开发企业。他认为,下一步行业最令人期待的是“地热能规模化推广”,在这个行业里,这又是一个新的起点。

      技术创新支撑起了行业快速发展,但若没有商业模式的创新,产业规模仍将无法扩大。泰利新能源敢闯敢试,已走出了一条可供业界借鉴的发展新路子。未来泰利新能源将继续不断地深入推进北方中深层集中供热、南方浅层地热能供热制冷的规模化推广,泰利新能源正向着更璀璨的未来迈进。

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