方 菲 菲

(内蒙古建筑职业技术学院,内蒙古 呼和浩特 010070)



我国地源热泵技术发展现状及应用策略

方 菲 菲

(内蒙古建筑职业技术学院,内蒙古 呼和浩特 010070)

介绍了地源热泵技术的优点,对地源热泵系统在国内的发展历程及所处的政策环境进行了阐述,并分析了在国内推进地源热泵技术存在的障碍,提出了一些应对策略,为该系统在我国的可持续发展提供依据。

地源热泵,发展历程,政策环境,应用策略

0 引言

按照我国地源热泵国家标准GB50366—2005地源热泵系统工程技术规范,地源热泵系统是指以岩土体、地下水或地表水为低温热源,由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。

随着国家对新能源市场的不断开发,地源热泵系统应用于建筑节能越来越受到重视。该技术不需要人工冷热源,采用少量电能可同时满足建筑供热、供冷、供生活热水的要求,具有清洁、节能和经济可行性,在办公楼、学校、别墅住宅等各种建筑中都有成功应用实例,发展前景良好。

1 国内发展历程

1995年的辽阳市邮电新村项目,是地源热泵技术在我国的首次应用。两年后我国政府与美国签署了《关于地能利用合作协议书》,拟在北京、广州、杭州建设应用地源热泵系统的绿色节能建筑。政府的参与引导,推动了各地热泵系统迅猛发展。21世纪后,全国范围内除港、澳、台地区外的31个省市区均有地源热泵项目。截至2006年年底,地源热泵技术应用建筑面积为2 650万m2,至2007年年底,地源热泵应用面积近8 000万m2。在全国可再生能源建筑应用示范城市中共有144个地源热泵项目,示范工程总面积约1 578.09万m2。

2 政策环境

我国地源热泵行业从起步到发展壮大离不开中央及地方政府的引导和支持。

2006年,《中华人民共和国可再生能源法》把地热能的开发与利用明确列入新能源所鼓励发展的范围。地热发电、地热供暖、地源热泵供暖或空调、地下热能储存系统在《中华人民共和国可再生能源产业发展指导目录》中被列入重点发展项目,此后制订出台的能源政策,旨在推进地热能科研、开发和建设,加强资源调查评价。

2010年,《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展意见的通知》(国办发[20]10〗25号),催生了合同能源管理模式,解决了地源热泵系统初期投资高的难题,有效推进了地源热泵行业的发展。紧接着国家发展改革委和财政部颁布了《合同能源管理项目财政奖励资金管理暂行办法》《关于财政奖励合同能源管理项目有关事项的补充通知》,对财政奖励合同能源管理项目作了进一步说明。

2012年,《可再生能源发展“十二五”规划》明确了地热能规划中的发展目标。

2013年,《国务院关于印发能源发展“十二五”规划的通知》,再次明确了“十二五”期间包括地热能在内的可再生能源发展目标。国家法律法规的颁布和修订,可再生能源示范城市及工程的推进,巩固了热泵技术在我国的稳固发展。

在地方,各政府通过财政补贴等手段,鼓励企业发展地源热泵项目,并按照投资规模给予资助、按节能效果给予奖励。北京市2006年《关于发展热泵系统的指导意见》中,确定地源热泵补助标准为50元/m2,市政府还提出将加大地热能、浅层地热能等可再生资源的开发利用力度,开展地热资源空白区的勘查评价等工作。重庆市规定对利用可再生能源热泵机组的空调,按照机组额定制冷量每千瓦补贴人民币800元;利用可再生能源提供生活热水的高温热泵机组,按机组额定制热量每千瓦补贴人民币900元。在山西省,优先考虑采用地源热泵技术对机关办公建筑和大型公共建筑进行节能改造;对政府投资的公益性项目,供热制冷系统优先选用热泵系统,所需资金从各级政府固定资产投资解决;其他项目选用热泵系统的,各级政府固定资产投资给予一次性补助。沈阳市颁布的《沈阳市地源热泵系统建设应用管理办法》对采用地源热泵系统的项目,免收水资源费;采用该系统供热的区域同样享受燃煤供热区域的优惠政策;奖励对在地源热泵系统建设管理方面做出突出贡献的单位和个人。此外,我国青岛、长沙、天津等其他大部分城市也都制定了地源热泵的鼓励和补助政策。

3 发展障碍

在地源热泵技术快速发展的同时,其存在的问题也日益显露,影响了它的推广应用。主要体现在以下方面:

1)地源热泵地下施工量大。

初期投资远超过常规系统,投资回收期长。在应用地源热泵的开发项目中,施工过程中较传统项目施工周期延长,时间成本消耗大。

2)区域性明显。

受气候影响,地源热泵在我国长江黄河流域、东北、西北、华北等对冷热需求较大的地区较适用,南方部分只有夏季冷量需求而无冬季热量需求的地区也有一定的适用性,对于条件所限不能用常规能源供冷的地区可以说是较好的选择。但总体上,区域性较明显,相对来说华中、西南、西北等地应用并不多。

3)我国地源热泵行业产品制造标准和应用规范尚不完善,二者间也缺乏统一。

如设备制造商在提供地源热泵设备机组时不能提供整体系统的设计,造成机组节能而系统节能效果差。此外存在设备、材料、施工各个环节都没有明确的规范细则,标准缺失,项目的建设及运营监管不严格。

4)缺乏严格市场准入制度和技术经济标准的科学论证,盲目规模化应用。

在地源热泵市场高速增长的背景下,许多企业跟风进入该行业,使得市场上品牌繁多,产品质量参差不齐,再加上从业人员缺乏系统的学习,专业水平较低,影响项目的施工质量水平。又如欧洲水—水型地源热泵机组的标准系统与美国地理管换热系统的设计标准不一致,将此两种系统结合在我国的使用,导致了大量失败案例。

5)未形成该系统应用对生态地质环境影响的科学评价体系。

盲目取热,往往达不到节能效果,反而会对地下水和地层造成破坏,最终导致地下水源流失或者地面塌陷。

6)政府各部门在推进热泵技术以及市场监管中的责任不够明晰。

4 应用策略

1)政府加强节能环保意识,加大投入力度。

政府的引导是地源热泵发展的根本推动力,只有从政府层面强化节能意识,制定相关政策引导专业设计进入地源热泵市场,从源头提高系统可靠性与节能性,才能确保我国地源热泵系统的正确市场走向。

2)明确国家各个部门职责划分,规范系统管理。

3)加快研发适合我国地热能特点的热泵产品,构建统一的地源热泵标准体系。

包括法规、技术标准、成套的技术等。开展对市场准入制度、工程质量验证与技术标准等前期研究工作,规范地源热泵市场。

4)建立数据库和信息系统,为地热能开发提供依据。

科学调研,做好热能资源勘察评价,包括强化动态监测,建立地源热泵后评估系统。开展地源热泵大规模应用对岩土热平衡的影响等环境地质问题的评价研究,制定相关技术与政策管理策略,减少资源浪费、环境污染。

5)不断深化和总结经验,加强地热资源管理工作。

政府部门应对开发应用地源热泵企业的资质进行评定和认证,在设计、施工和监测部门建立专项资质管理制度。

6)加强可再生能源与建筑一体化的科研、开发和建设,加强示范项目管理,确保效果。

通过在不同城市地区建立的示范工程总结经验,促进这个产业能的有序发展。

7)通过政府调控,引导和拉动商业性投资、培育有良好资金基础、管理规范、技术先进企业成为行业优秀带领者,做大做强地热资源产业。

8)热泵应用企业加强科研投入,提高自主研发水平,配备专业的设计、施工队伍,并且具备专业的技术,加强行业自律,促进行业健康发展。

9)举办行业交流会议,加强国内地源热泵企业与政府领导、专家学者之间对相关政策、热点话题、关键技术及从业经验的深入交流学习,促进行业健康发展。

10)积极探索地热能源开发方向,如对经济较不发达但地热能储藏丰富的我国西部地区进行地热能源开发,探索清洁能源替代传统能源的同时实现经济效益,是该技术的应用发展方向。另外我国夏热冬冷区气候带,居住建筑的热舒适度比北方更低,地源热泵基本不受气候影响,适合开发利用地热资源。

5 结语

地源热泵在节能、环保相关领域发挥着越来越大的作用。掌握其体系存在的现状问题,探究科学节能途径策略,在政府支持下,努力完善地源热泵标准体系、做好全面调研规划,加强系统监管力度等,使其在发展国民经济、保护生态环境、优化能源结构方面做出应有的贡献。

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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,讲师

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