郑州超临界CO₂地热取热项目投运：技术解析与行业影响

2026年5月19日，河南郑州，一项标志性清洁能源工程正式投运：我国首个采用超临界二氧化碳工质的地热能取热项目。这不仅标志着郑州惠济区在能源结构优化上取得实质性进展，更代表了我国在中深层地热高效、清洁开发技术领域实现了关键突破。

该项目由华能集团投资建设，总投资规模超亿元。其技术核心在于工质的根本性革新——以超临界二氧化碳替代传统水介质，构建了一套“只取热、不取水”的全封闭循环系统。初步运行数据验证了其效能优势：系统取热能力较常规技术提升约20%，单位供暖能耗则同步下降约10%。

为何要换掉“水”？

传统水介质地热开发面临共性技术瓶颈：地下水回灌率难以保证、热提取效率存在理论上限、长期运行可能诱发地质沉降，并存在地下水污染风险。这些因素共同制约了地热资源的大规模商业化与可持续开发。

超临界二氧化碳技术提供了创新的解决方案。该技术利用二氧化碳在特定温压条件下形成的超临界态流体，该流体兼具气体的高扩散系数与液体的高密度特性，从而具备卓越的传热性能。项目将加压后的二氧化碳注入至2500米深的地热井中，使其在地下高温岩层中高效吸热。吸热后的工质返回地面，通过换热系统释放热量用于供暖，随后被重新加压并回注至地下，形成完全封闭、零流体消耗、零排放的热力循环。

整个工艺流程仅进行热量交换，从根本上杜绝了对地下水资源的消耗与污染，有效规避了传统开发模式伴生的环境与地质风险。

不止于技术突破

该项目的价值超越单一技术验证。它同步建成了集成化的地热井群、智能运行控制平台及区域供暖管网，形成了一套可复制的清洁供暖系统解决方案。

从环境效益评估：项目预计年均节约标准煤288吨，相应减少二氧化碳排放约750吨。这一减排量等效于约4.2万株成年树木的年固碳能力。对于正处于能源结构转型关键阶段、着力落实“双碳”目标的地区而言，此类项目的示范与推广价值显著。

郑州项目的成功运行，为我国广泛分布的中深层地热资源开发提供了新的技术范式。它证实，通过前沿工程技术，完全可以在不扰动地下含水层的前提下，安全、高效地开采深层地热能。这为具有类似地质条件的区域提供了可靠的技术路径，也为构建未来多元、清洁、韧性的区域能源供应体系奠定了关键基础。