地源热泵技术广泛开发应用展现新能源魅力
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目前沈阳、北京在浅层地温能资源利用方面已经走在了全国的前面，而天津、山东等地相关项目也在热火朝天的建设中，全国绝大多数省会城市已经或者正在进行浅层地温能资源勘查、评估及开发工作。北京奥运村和上海世博轴等示范项目更是成为浅层地温能开发的“金字招牌”。从全国上下这一波接一波的开发形势，也可看出这种新能源的魅力所在。

　　能量约是现有发电装机容量的1500倍

　　“浅层地温能可以说是一种取之不尽用之不竭的绿色新能源。”地源热泵推广本身具有诸多优势，潜力巨大。

　　首先，储量惊人。据专家测算，我国近百米深的土壤每年可采集的低温能量约是我国目前发电装机容量10亿千瓦的1500倍，而百米内地下水每年可采集的低温能量也有2亿千瓦。经计算仅北京规划区2000平方千米浅层地温能的储量相当于1.07亿吨标准煤，如果把目光投向全国，显然数字将变得更为巨大。

　　其次，资源开发比较经济实惠。段金平说，利用浅层地温能主要是运用地源热泵技术，根据地下常温土壤或地下水温度相对稳定的特性，通过输入少量的高品位电能，将低品位热能向高品位转移，来实现建筑物的供暖和制冷，其效能比可达到3，因此其在经济上比较合算。1平方米建筑投资约为250元至380元，比同样满足供暖、制冷和生活热水条件的燃气和空调系统等降低20%～30%，其运行费用明显低于其他清洁能源，几年就可收回设备的初始投资，可见其可用性极强。

　　第三，可循环再生。浅层地温能的能量主要来源于地球内部的热能（少部分来自太阳辐射能），而这两种能源相对人类历史来说为可再生资源，从利用该种能源的角度来讲，冬季从地层中取出热量给建筑物供暖，夏季吸收建筑物的热量释放到地层中储存，这样，全年建筑物冬季采暖所需的热量，总体上可与来自地球深部的热传导和夏季储存的热量实现平衡，使浅层地温能得以能够持续循环地利用。需要强调的是，地球上的自然能量是在不断循环的，所以绝大多数地区发展浅层地温能并不存在一些学者提出的“热堆积”或“冷堆积”的情况，不需要过分担忧。

　　第四，分布广泛，就近利用。与传统地热资源只在局部集中分布的特点不同，浅层地温能可以说是“俯拾即是”，不受区域地质条件限制，遍布于人们生活的环境，因此可以就近开发、无环境污染、使用方便，是理想的“绿色环保能源”。

　　全国应用建筑物面积近1.4亿平方米

　　　　据了解，我国对地源热泵技术的研究始于20世纪80年代，北京、宁波、广州等城市上世纪90年代启动了示范工程，近年来开始大量应用于浅层地温能的开发利用。全国31个省、市、区均有浅层地温能开发利用工程，应用浅层地温能供暖制冷的建筑物面积近1.4亿平方米，80%集中在华北和东北南部地区，包括北京、天津、河北、辽宁、河南、山东等省市。北京约有2000万平方米的建筑利用浅层地温能供暖和制冷，沈阳市已超过4300万平方米。北京国家大剧院和奥运村、上海世博轴等标志性工程都使用了地源热泵系统。最近，全国一些省会城市都在积极着手开发浅层地温能，11月中旬，由江苏省地质调查研究院编写的《南京市浅层地温能调查评价项目总体设计》，通过了由中国地质科学院组织的审查，将为南京市浅层地温能合理开发利用和保护提供依据。

　　中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心杨俊伟告诉记者，一些项目建成以来，表现良好，取得了显著的节能减排效果。其中，用友软件园地源热泵系统是燃煤锅炉系统耗煤量的1/4，是燃气锅炉系统耗气量的1/4，每年可以减少标煤约6500吨。每年减少排放1.6万吨二氧化碳、487吨二氧化硫。此外，该项目运行费用为全年33.28元/平方米，非常经济，被国家能源局评为“科技进步三等奖”。

　　而北京奥运村再生水热泵系统每年冬季从再生水中提取能量折合标煤约3600吨，占奥运村采暖总能耗的82％，折合天然气约270万立方米，比燃煤采暖可就地减排二氧化碳8600吨，粉尘40吨。项目以排入清河的再生水为水源，冬季从再生水中吸收热量，热泵供热75％的热量来自于城市废热，实现了变废为宝。夏季比空气源热泵节电40％，比冷却塔方式常规中央空调制冷节电25％以上，发挥削减城市用电高峰的作用。系统一次能源利用率为121％（煤电按33％计），比热电联产项目一次能源利用率高35%～50％。


　　不被广泛认知遭到设计单位冷遇

　　虽然浅层地温能作为一种绿色新能源前景被看好，在全国也有了大量的应用实例，但由于社会各界包括开发商及相关部门管理者对这一技术有关知识特别是经济性和稳定性了解不够，像建筑设计院等设计单位缺乏经验，仍未接受该项技术，采取敬而远之的态度，严重制约了资源的开发利用。

　　除了社会认知不足，浅层地温能开发还面临勘查评价滞后等瓶颈因素。勘查评价是浅层地温能科学开发利用的基础。该种能源的分布状态、运移规律、品位高低均受到地质体富水性及导热性能等制约，了解能量存在的地质条件就显得十分重要，特别是浅层地温能开发利用工程中采集和释放热的能力和强度与当地地质环境组成、地质环境中的流体部分的活动能力和岩土固体颗粒部分的热传导能力有直接关系。所以，在谈到一个地区浅层地温能利用时，首先要掌握该地区的区域地质背景，从宏观上把握浅层地温能地质条件和地温场分布，以便为开发利用奠定基础。

　　据了解，随着浅层地温能利用规模增长，也出现了一系列问题。如地下水地源热泵系统地下水回灌难，造成水位下降、地面沉降，系统整体不节能，水质污染，地温场变化。


　　“我们现在运用的地源热泵技术主要是消耗电能，所以还是希望国家保持低电价政策，这样浅层地温能的经济效益才能显现出来。”中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心总工程师冉伟彦向记者表示。其实，冉伟彦所提出的意见，主要反映了能源开发对政府政策扶持的需求。除了低电价诉求，浅层地温能开发也面临其他一些政策障碍。比如，很多地区为了保护地下水资源，对利用地下水源热泵技术开发浅层地温能大多持谨慎态度。