北京時(shí)代新天測(cè)控技術(shù)有限公司

當(dāng)前在建筑新能源應(yīng)用領(lǐng)域，主要通過地源熱泵技術(shù)實(shí)現(xiàn)的“淺層地?zé)崮芙ㄖ?正在快速“擴(kuò)張"，發(fā)揮著越來(lái)越顯著的節(jié)能、“減霾"、降耗作用，推廣應(yīng)用前景看好，有望成為建筑新能源應(yīng)用領(lǐng)域的重要“增長(zhǎng)極"。

“淺層地?zé)崮芙ㄖ?節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì)日益顯露

冬季能供暖，夏季能制冷；比傳統(tǒng)空調(diào)耗電量節(jié)約一半以上；實(shí)際能源綜合利用效率*一種傳統(tǒng)能源利用方式……這樣的建筑能源利用結(jié)果并不是實(shí)驗(yàn)室的理想狀態(tài)，而是安徽合肥科學(xué)家園小區(qū)采用地源熱泵技術(shù)，開發(fā)利用淺層地?zé)崮艿默F(xiàn)實(shí)。

淺層地?zé)崮?，是指地表土壤、地下水、河流、湖泊中吸收太?yáng)能、地?zé)崮芏N(yùn)藏的低溫位熱能。地源熱泵技術(shù)，是利用了淺層地?zé)崮茏鳛槔錈峤粨Q源，通過能量轉(zhuǎn)換，為建筑物提供綠色清潔的空調(diào)系統(tǒng)。

“簡(jiǎn)而言之，就是改變了傳統(tǒng)空調(diào)與室外空氣進(jìn)行熱交換的原理，轉(zhuǎn)而利用土壤等地下熱能‘四季恒溫’的特點(diǎn)：冬季把土壤中的熱量‘取’出來(lái)，供給室內(nèi)采暖；夏季把室內(nèi)的熱量‘抽’出去，釋放到地能中，完成熱交換。"合肥科學(xué)家園小區(qū)基建辦主任曾杰說。

作為合肥市綠色節(jié)能建筑示范項(xiàng)目，在科學(xué)家園小區(qū)內(nèi)，720個(gè)深入地下100多米的鉆孔中，每個(gè)鉆孔中都埋入了1個(gè)雙“U"型管道，通過閉合水循環(huán)，將恒溫的地?zé)崮芘c小區(qū)1200戶家庭住宅內(nèi)的室溫進(jìn)行“置換"，使居民家中達(dá)到“冬暖夏涼"的舒適效果。

這套地源熱泵系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行四年，運(yùn)行費(fèi)用主要包括水、電、維修保養(yǎng)、人員工資等方面。其中，設(shè)備的電費(fèi)占80%-90%，每年的總成本大約200萬(wàn)元。“但如果采用傳統(tǒng)*空調(diào)的話，光電費(fèi)就至少要翻一倍，效果還要打折扣。"他說。

事實(shí)上，類似科學(xué)家園這樣的淺層地?zé)崮芙ㄖ谌珖?guó)各地已呈現(xiàn)“遍地開花"的發(fā)展態(tài)勢(shì)，應(yīng)用領(lǐng)域也不于民用住宅，還延伸到了辦公、酒店、商場(chǎng)、學(xué)校工業(yè)等各種建筑類型。

“地源熱泵的熱交換是封閉循環(huán)，不僅不取水、不排水、無(wú)污染，還節(jié)電。"合肥兩淮豪生酒店實(shí)施地源熱泵項(xiàng)目負(fù)責(zé)人韓非說，“冬天機(jī)組的供熱承擔(dān)整個(gè)酒店的供暖綽綽有余，還能提供廚熱等。"

“地?zé)?資源豐富節(jié)能“降霾"潛力巨大

基層干部和業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，隨著資源環(huán)境的約束趨緊，充分利用淺層地?zé)崮?，可為?jié)能“降霾"提供可觀的空間。

“與傳統(tǒng)燃煤、燃?xì)夤嵯啾?，采用地源熱泵?空調(diào)系統(tǒng)每消耗1千瓦能量，可以得到4千瓦以上的熱量或冷量，加上運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低，綜合節(jié)能超過50%，甚至可以達(dá)到70%左右。"安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院能效測(cè)評(píng)所副所長(zhǎng)沈念俊說。

2013年以來(lái)，安徽省住房和城鄉(xiāng)*在對(duì)安徽省地質(zhì)資料庫(kù)、合蕪蚌試驗(yàn)區(qū)科技創(chuàng)新公共服務(wù)和應(yīng)用技術(shù)研發(fā)中心、黃山華茂大酒店、黃山香茗酒店徽商中心等4個(gè)具有代表性的淺層地?zé)崮芙ㄖ?yīng)用項(xiàng)目進(jìn)行的調(diào)研實(shí)測(cè)顯示：

在污染物排放方面，利用地源熱泵系統(tǒng)相對(duì)于普通空調(diào)可減少污染物排放40%以上，與電供暖相比可減少污染物排放70%以上。同時(shí)，夏季減少了冷卻塔的飄水損失，減緩了城市“熱島效應(yīng)"；冬季無(wú)燃燒過程，對(duì)終端用戶來(lái)說實(shí)現(xiàn)了污染物“*"。

在能源利用效率方面，上述4個(gè)項(xiàng)目相對(duì)于普通空調(diào)可節(jié)約用電40%以上，能效比高于常規(guī)&“電制冷機(jī)組供冷+鍋爐供熱"系統(tǒng)20-30%，高于風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)約30-40%，減少化石能源使用量近60%。

淺層地?zé)崮茉诠I(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用效果同樣顯著。在天津?qū)氎鎱^(qū)，該市*大規(guī)模集中供熱地源熱泵項(xiàng)目于2013年投入使用，取代了原有的兩臺(tái)20噸燃煤蒸汽鍋爐，整個(gè)園區(qū)實(shí)現(xiàn)供熱15萬(wàn)平方米。據(jù)測(cè)算，每年減少二氧化碳排放96噸，氮氧化物29.4噸，煙塵排放19噸。

2013年安徽省*發(fā)布的《安徽省淺層地?zé)崮苷{(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告》顯示，安徽若全部開發(fā)利用各地級(jí)市建設(shè)規(guī)劃區(qū)淺層地?zé)崮苜Y源，預(yù)計(jì)每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤8295萬(wàn)噸，減排有害物質(zhì)近2億噸，節(jié)省治理費(fèi)用230億元；省會(huì)合肥每年可開采的淺層地?zé)崮苜Y源量相當(dāng)于1.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，在居民住宅和公共建筑中的應(yīng)用前景都十分廣泛。

而在全國(guó)范圍內(nèi)看，我國(guó)淺層地?zé)崮苜Y源量相當(dāng)于95億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，增強(qiáng)型地?zé)崮芾碚撡Y源量更是相當(dāng)于860萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，大致相當(dāng)于2013年全國(guó)能源消費(fèi)總量的20多萬(wàn)倍。目前業(yè)內(nèi)一致認(rèn)為，其平均利用系數(shù)是風(fēng)電的3至4倍、太陽(yáng)能的4至5倍、生物質(zhì)能的1.5倍，在可再生能源當(dāng)中屬于能源。

地源熱泵發(fā)展迅速有望再添新“增長(zhǎng)極"

作為發(fā)展建筑新能源應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)“淺層地?zé)崮芙ㄖ?的主要方式，在國(guó)外，瑞典等北歐發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)普遍采取了地源熱泵技術(shù)；而國(guó)內(nèi)從2003年市場(chǎng)開始萌芽，2013年，我國(guó)地源熱泵行業(yè)產(chǎn)值已達(dá)到350億元。

“1995年全國(guó)地源熱泵應(yīng)用面積為4000平方米，1999年達(dá)到6萬(wàn)平方米，2000年是10萬(wàn)平方米，2009年為1億平方米，2013年達(dá)到3億平方米。"中國(guó)能源研究會(huì)地?zé)釋I(yè)委員會(huì)專家委員會(huì)主任鄭克棪此前公開發(fā)布的一組數(shù)據(jù)也顯示，我國(guó)地源熱泵行業(yè)已進(jìn)入快速發(fā)展階段。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有500億平方米的建筑面積，每年增加18萬(wàn)至20萬(wàn)平方米新的民用建筑，到2020年將達(dá)到近700億平方米建筑面積，建筑新能源應(yīng)用市場(chǎng)巨大。而據(jù)行業(yè)企業(yè)測(cè)算，2013年地源熱泵全行業(yè)產(chǎn)值是350億元，未來(lái)每年大約增長(zhǎng)1億平方米應(yīng)用面積，將產(chǎn)生300億至400億元的產(chǎn)值。

根據(jù)測(cè)算，5000平方米以上的建筑采用地源熱泵都較*空調(diào)更加節(jié)能、‘劃算’“現(xiàn)在對(duì)地源熱泵有興趣的業(yè)主越來(lái)越多，居民小區(qū)、大型酒店、辦公樓、場(chǎng)館等，都在嘗試采用這一技術(shù)，可以說，淺層地?zé)崮艿膽?yīng)用在以后的綠色節(jié)能建筑市場(chǎng)上前景非常好。"