在西班牙首都马德里,一项旨在重塑城市能源结构的创新工程正在落地。该项目核心在于“基础设施热激活”技术的应用,即利用桩基、隧道和挡土墙等结构性元素作为热交换器,通过低品位地热能实现建筑环境的温度调节。这一技术路线不仅大幅降低了对化石燃料的依赖,更显著削减了二氧化碳排放,为城市可持续发展提供了新的解决方案。
全球首创的城市隧道地热系统
此次落地的项目位于马德里A-5高速公路的下穿段,这是西班牙首个在大规模城市隧道中实施结构热激活的工程。工程团队在隧道内部署了两段双层楼板,构建起一个循环水温维持在25摄氏度的水回路。该系统充分利用了地下16米深处恒定的16摄氏度土壤温度,通过高效的热交换机制,将隧道本身转化为巨大的“地热电池”。
这种设计巧妙地利用了混凝土结构的热惰性,在夜间或低负荷时段储存冷量或热量,并在白天或高负荷时段释放,从而平衡电网压力并提升能源利用效率。相较于传统的地源热泵系统,这种集成于基础设施中的方案无需额外占用土地空间,实现了城市地下空间的立体化能源开发。
优先保障公共建筑绿色供能
目前,该地热系统的首要服务对象是附近的安赫尔·冈萨雷斯图书馆(Biblioteca Ángel González)。通过部署高效的地源热泵机组,隧道产生的冷热资源被转化为供暖、制冷及生活热水,直接供给图书馆使用。这一举措不仅维持了图书馆原有的舒适热环境,更通过替代传统能源设备,显著降低了其运营能耗。
从技术路径来看,该系统属于浅层地热能利用范畴,具有稳定性高、环境影响小、全生命周期成本低等优势。随着全球对建筑领域脱碳要求的日益严格,此类将基础设施与能源生产相结合的模式,正逐渐成为欧洲主要城市更新和新建项目中的标准配置。马德里此举不仅提升了公共设施的绿色形象,也为后续更大范围的区域供能网络奠定了技术基础。
中国企业的机遇与挑战
对于中国暖通空调及地下工程企业而言,这一案例提供了重要的市场风向标。中国在盾构隧道施工、混凝土预制构件以及热泵设备制造方面拥有完整的产业链优势,特别是在成本控制和技术迭代速度上具备竞争力。然而,要将产品或服务嵌入此类“基础设施即能源系统”的创新项目中,企业需突破单一设备供应商的角色,转向提供涵盖热力学模拟、结构耦合设计及全生命周期运维的综合解决方案。
随着中国“双碳”目标的推进,城市地下空间的能源化利用潜力巨大。借鉴马德里经验,中国企业可积极探索隧道、地铁车站等大型地下结构与地热能结合的技术路径,通过数字化手段优化冷热负荷匹配,从而在日益激烈的绿色基建市场中占据先机。
