我國(guó)地源熱泵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用策略

方 菲 菲

(內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070)

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我國(guó)地源熱泵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用策略

方 菲 菲

(內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070)

介紹了地源熱泵技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)地源熱泵系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展歷程及所處的政策環(huán)境進(jìn)行了闡述，并分析了在國(guó)內(nèi)推進(jìn)地源熱泵技術(shù)存在的障礙，提出了一些應(yīng)對(duì)策略，為該系統(tǒng)在我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。

地源熱泵，發(fā)展歷程，政策環(huán)境，應(yīng)用策略

0 引言

按照我國(guó)地源熱泵國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50366—2005地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范，地源熱泵系統(tǒng)是指以巖土體、地下水或地表水為低溫?zé)嵩矗伤礋岜脵C(jī)組、地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱空調(diào)系統(tǒng)。

隨著國(guó)家對(duì)新能源市場(chǎng)的不斷開發(fā)，地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用于建筑節(jié)能越來越受到重視。該技術(shù)不需要人工冷熱源，采用少量電能可同時(shí)滿足建筑供熱、供冷、供生活熱水的要求，具有清潔、節(jié)能和經(jīng)濟(jì)可行性，在辦公樓、學(xué)校、別墅住宅等各種建筑中都有成功應(yīng)用實(shí)例，發(fā)展前景良好。

1 國(guó)內(nèi)發(fā)展歷程

1995年的遼陽市郵電新村項(xiàng)目，是地源熱泵技術(shù)在我國(guó)的首次應(yīng)用。兩年后我國(guó)政府與美國(guó)簽署了《關(guān)于地能利用合作協(xié)議書》，擬在北京、廣州、杭州建設(shè)應(yīng)用地源熱泵系統(tǒng)的綠色節(jié)能建筑。政府的參與引導(dǎo)，推動(dòng)了各地?zé)岜孟到y(tǒng)迅猛發(fā)展。21世紀(jì)后，全國(guó)范圍內(nèi)除港、澳、臺(tái)地區(qū)外的31個(gè)省市區(qū)均有地源熱泵項(xiàng)目。截至2006年年底，地源熱泵技術(shù)應(yīng)用建筑面積為2 650萬m2，至2007年年底，地源熱泵應(yīng)用面積近8 000萬m2。在全國(guó)可再生能源建筑應(yīng)用示范城市中共有144個(gè)地源熱泵項(xiàng)目，示范工程總面積約1 578.09萬m2。

2 政策環(huán)境

我國(guó)地源熱泵行業(yè)從起步到發(fā)展壯大離不開中央及地方政府的引導(dǎo)和支持。

2006年,《中華人民共和國(guó)可再生能源法》把地?zé)崮艿拈_發(fā)與利用明確列入新能源所鼓勵(lì)發(fā)展的范圍。地?zé)岚l(fā)電、地?zé)峁┡⒌卦礋岜霉┡蚩照{(diào)、地下熱能儲(chǔ)存系統(tǒng)在《中華人民共和國(guó)可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄》中被列入重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目，此后制訂出臺(tái)的能源政策，旨在推進(jìn)地?zé)崮芸蒲小㈤_發(fā)和建設(shè)，加強(qiáng)資源調(diào)查評(píng)價(jià)。

2010年，《關(guān)于加快推行合同能源管理促進(jìn)節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展意見的通知》(國(guó)辦發(fā)[20]10〗25號(hào))，催生了合同能源管理模式，解決了地源熱泵系統(tǒng)初期投資高的難題，有效推進(jìn)了地源熱泵行業(yè)的發(fā)展。緊接著國(guó)家發(fā)展改革委和財(cái)政部頒布了《合同能源管理項(xiàng)目財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)資金管理暫行辦法》《關(guān)于財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)合同能源管理項(xiàng)目有關(guān)事項(xiàng)的補(bǔ)充通知》，對(duì)財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)合同能源管理項(xiàng)目作了進(jìn)一步說明。

2012年，《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》明確了地?zé)崮芤?guī)劃中的發(fā)展目標(biāo)。

2013年，《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃的通知》，再次明確了“十二五”期間包括地?zé)崮茉趦?nèi)的可再生能源發(fā)展目標(biāo)。國(guó)家法律法規(guī)的頒布和修訂，可再生能源示范城市及工程的推進(jìn)，鞏固了熱泵技術(shù)在我國(guó)的穩(wěn)固發(fā)展。

在地方，各政府通過財(cái)政補(bǔ)貼等手段，鼓勵(lì)企業(yè)發(fā)展地源熱泵項(xiàng)目，并按照投資規(guī)模給予資助、按節(jié)能效果給予獎(jiǎng)勵(lì)。北京市2006年《關(guān)于發(fā)展熱泵系統(tǒng)的指導(dǎo)意見》中，確定地源熱泵補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)為50元/m2，市政府還提出將加大地?zé)崮堋\層地?zé)崮艿瓤稍偕Y源的開發(fā)利用力度，開展地?zé)豳Y源空白區(qū)的勘查評(píng)價(jià)等工作。重慶市規(guī)定對(duì)利用可再生能源熱泵機(jī)組的空調(diào)，按照機(jī)組額定制冷量每千瓦補(bǔ)貼人民幣800元；利用可再生能源提供生活熱水的高溫?zé)岜脵C(jī)組，按機(jī)組額定制熱量每千瓦補(bǔ)貼人民幣900元。在山西省，優(yōu)先考慮采用地源熱泵技術(shù)對(duì)機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑進(jìn)行節(jié)能改造；對(duì)政府投資的公益性項(xiàng)目，供熱制冷系統(tǒng)優(yōu)先選用熱泵系統(tǒng)，所需資金從各級(jí)政府固定資產(chǎn)投資解決；其他項(xiàng)目選用熱泵系統(tǒng)的，各級(jí)政府固定資產(chǎn)投資給予一次性補(bǔ)助。沈陽市頒布的《沈陽市地源熱泵系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用管理辦法》對(duì)采用地源熱泵系統(tǒng)的項(xiàng)目，免收水資源費(fèi)；采用該系統(tǒng)供熱的區(qū)域同樣享受燃煤供熱區(qū)域的優(yōu)惠政策；獎(jiǎng)勵(lì)對(duì)在地源熱泵系統(tǒng)建設(shè)管理方面做出突出貢獻(xiàn)的單位和個(gè)人。此外，我國(guó)青島、長(zhǎng)沙、天津等其他大部分城市也都制定了地源熱泵的鼓勵(lì)和補(bǔ)助政策。

3 發(fā)展障礙

在地源熱泵技術(shù)快速發(fā)展的同時(shí)，其存在的問題也日益顯露，影響了它的推廣應(yīng)用。主要體現(xiàn)在以下方面：

1)地源熱泵地下施工量大。

初期投資遠(yuǎn)超過常規(guī)系統(tǒng)，投資回收期長(zhǎng)。在應(yīng)用地源熱泵的開發(fā)項(xiàng)目中，施工過程中較傳統(tǒng)項(xiàng)目施工周期延長(zhǎng)，時(shí)間成本消耗大。

2)區(qū)域性明顯。

受氣候影響，地源熱泵在我國(guó)長(zhǎng)江黃河流域、東北、西北、華北等對(duì)冷熱需求較大的地區(qū)較適用，南方部分只有夏季冷量需求而無冬季熱量需求的地區(qū)也有一定的適用性，對(duì)于條件所限不能用常規(guī)能源供冷的地區(qū)可以說是較好的選擇。但總體上，區(qū)域性較明顯，相對(duì)來說華中、西南、西北等地應(yīng)用并不多。

3)我國(guó)地源熱泵行業(yè)產(chǎn)品制造標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)范尚不完善，二者間也缺乏統(tǒng)一。

如設(shè)備制造商在提供地源熱泵設(shè)備機(jī)組時(shí)不能提供整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，造成機(jī)組節(jié)能而系統(tǒng)節(jié)能效果差。此外存在設(shè)備、材料、施工各個(gè)環(huán)節(jié)都沒有明確的規(guī)范細(xì)則，標(biāo)準(zhǔn)缺失，項(xiàng)目的建設(shè)及運(yùn)營(yíng)監(jiān)管不嚴(yán)格。

4)缺乏嚴(yán)格市場(chǎng)準(zhǔn)入制度和技術(shù)經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)論證，盲目規(guī)模化應(yīng)用。

在地源熱泵市場(chǎng)高速增長(zhǎng)的背景下，許多企業(yè)跟風(fēng)進(jìn)入該行業(yè)，使得市場(chǎng)上品牌繁多，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，再加上從業(yè)人員缺乏系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，專業(yè)水平較低，影響項(xiàng)目的施工質(zhì)量水平。又如歐洲水—水型地源熱泵機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)與美國(guó)地理管換熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不一致，將此兩種系統(tǒng)結(jié)合在我國(guó)的使用，導(dǎo)致了大量失敗案例。

5)未形成該系統(tǒng)應(yīng)用對(duì)生態(tài)地質(zhì)環(huán)境影響的科學(xué)評(píng)價(jià)體系。

盲目取熱，往往達(dá)不到節(jié)能效果，反而會(huì)對(duì)地下水和地層造成破壞，最終導(dǎo)致地下水源流失或者地面塌陷。

6)政府各部門在推進(jìn)熱泵技術(shù)以及市場(chǎng)監(jiān)管中的責(zé)任不夠明晰。

4 應(yīng)用策略

1)政府加強(qiáng)節(jié)能環(huán)保意識(shí)，加大投入力度。

政府的引導(dǎo)是地源熱泵發(fā)展的根本推動(dòng)力，只有從政府層面強(qiáng)化節(jié)能意識(shí)，制定相關(guān)政策引導(dǎo)專業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)入地源熱泵市場(chǎng)，從源頭提高系統(tǒng)可靠性與節(jié)能性，才能確保我國(guó)地源熱泵系統(tǒng)的正確市場(chǎng)走向。

2)明確國(guó)家各個(gè)部門職責(zé)劃分，規(guī)范系統(tǒng)管理。

3)加快研發(fā)適合我國(guó)地?zé)崮芴攸c(diǎn)的熱泵產(chǎn)品，構(gòu)建統(tǒng)一的地源熱泵標(biāo)準(zhǔn)體系。

包括法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、成套的技術(shù)等。開展對(duì)市場(chǎng)準(zhǔn)入制度、工程質(zhì)量驗(yàn)證與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等前期研究工作，規(guī)范地源熱泵市場(chǎng)。

4)建立數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng)，為地?zé)崮荛_發(fā)提供依據(jù)。

科學(xué)調(diào)研，做好熱能資源勘察評(píng)價(jià)，包括強(qiáng)化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，建立地源熱泵后評(píng)估系統(tǒng)。開展地源熱泵大規(guī)模應(yīng)用對(duì)巖土熱平衡的影響等環(huán)境地質(zhì)問題的評(píng)價(jià)研究，制定相關(guān)技術(shù)與政策管理策略，減少資源浪費(fèi)、環(huán)境污染。

5)不斷深化和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)地?zé)豳Y源管理工作。

政府部門應(yīng)對(duì)開發(fā)應(yīng)用地源熱泵企業(yè)的資質(zhì)進(jìn)行評(píng)定和認(rèn)證，在設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)測(cè)部門建立專項(xiàng)資質(zhì)管理制度。

6)加強(qiáng)可再生能源與建筑一體化的科研、開發(fā)和建設(shè)，加強(qiáng)示范項(xiàng)目管理，確保效果。

通過在不同城市地區(qū)建立的示范工程總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)這個(gè)產(chǎn)業(yè)能的有序發(fā)展。

7)通過政府調(diào)控，引導(dǎo)和拉動(dòng)商業(yè)性投資、培育有良好資金基礎(chǔ)、管理規(guī)范、技術(shù)先進(jìn)企業(yè)成為行業(yè)優(yōu)秀帶領(lǐng)者，做大做強(qiáng)地?zé)豳Y源產(chǎn)業(yè)。

8)熱泵應(yīng)用企業(yè)加強(qiáng)科研投入，提高自主研發(fā)水平，配備專業(yè)的設(shè)計(jì)、施工隊(duì)伍，并且具備專業(yè)的技術(shù)，加強(qiáng)行業(yè)自律，促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展。

9)舉辦行業(yè)交流會(huì)議，加強(qiáng)國(guó)內(nèi)地源熱泵企業(yè)與政府領(lǐng)導(dǎo)、專家學(xué)者之間對(duì)相關(guān)政策、熱點(diǎn)話題、關(guān)鍵技術(shù)及從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的深入交流學(xué)習(xí)，促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展。

10)積極探索地?zé)崮茉撮_發(fā)方向，如對(duì)經(jīng)濟(jì)較不發(fā)達(dá)但地?zé)崮軆?chǔ)藏豐富的我國(guó)西部地區(qū)進(jìn)行地?zé)崮茉撮_發(fā)，探索清潔能源替代傳統(tǒng)能源的同時(shí)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，是該技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展方向。另外我國(guó)夏熱冬冷區(qū)氣候帶，居住建筑的熱舒適度比北方更低，地源熱泵基本不受氣候影響，適合開發(fā)利用地?zé)豳Y源。

5 結(jié)語

地源熱泵在節(jié)能、環(huán)保相關(guān)領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用。掌握其體系存在的現(xiàn)狀問題，探究科學(xué)節(jié)能途徑策略，在政府支持下，努力完善地源熱泵標(biāo)準(zhǔn)體系、做好全面調(diào)研規(guī)劃，加強(qiáng)系統(tǒng)監(jiān)管力度等，使其在發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)方面做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

[1]王 勇，袁 龍，劉 勇.地表水源熱泵系統(tǒng)高效應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究.建筑科學(xué),2012(10):19-23.

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[6]史曉波，于慶波.國(guó)內(nèi)地源熱泵復(fù)合系統(tǒng)研究進(jìn)展.第七屆全國(guó)能源與熱工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.2013.

Studyondevelopmentstatusand>applicationstrategyofGround-SourceHeatPumpinChina

FangFeifei

(Mongolia Vocational College of Construction, Hohhot 010070, China)

Introducesthetechnologyofadvantages,developmenthistoryandpoliticalenvironmentofdomesticGSHPsystem,analyzesdifficultyofpromotingGSHPtechnology,andputsforwardsomestrategies,whichhasprovidedsomebasisforitssustainabledevelopmentinChina.

Ground-SourcedHeatPump(GSHP),developmenthistory,politicalenvironment,applicationstrategy

1009-6825(2015)01-0189-02

2014-10-24

方菲菲(1983- )，女，講師

TU

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