节能减霾作用显著推进浅层地热能建筑

　   当前在建筑新能源应用领域，主要通过地源热泵技术实现的“浅层地热能建筑”正在快速“扩张”，发挥着越来越显著的节能、“减霾”、降耗作用，推广应用前景看好，有望成为建筑新能源应用领域的重要“增长极”。

　　“浅层地热能建筑”节能环保优势日益显露

　　冬季能供暖，夏季能制冷;比传统空调耗电量节约一半以上;实际能源综合利用效率超过任何一种传统能源利用方式……这样的建筑能源利用结果并不是实验室的理想状态，而是安徽合肥科学家园小区采用地源热泵技术，开发利用浅层地热能的现实。

　　浅层地热能，是指地表土壤、地下水、河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地源热泵技术，是利用了浅层地热能作为冷热交换源，通过能量转换，为建筑物提供绿色清洁的空调系统。

　　“简而言之，就是改变了传统空调与室外空气进行热交换的原理，转而利用土壤等地下热能‘四季恒温’的特点：冬季把土壤中的热量‘取’出来，供给室内采暖;夏季把室内的热量‘抽’出去，释放到地能中，完成热交换。”合肥科学家园小区基建办主任曾杰说。

　　作为合肥市绿色节能建筑示范项目，在科学家园小区内，720个深入地下100多米的钻孔中，每个钻孔中都埋入了1个双“U”型管道，通过闭合水循环，将恒温的地热能与小区1200户家庭住宅内的室温进行“置换”，使居民家中达到“冬暖夏凉”的舒适效果。

　　这套地源热泵系统已经运行四年，运行费用主要包括水、电、维修保养、人员工资等方面。其中，设备的电费占80%-90%，每年的总成本大约200万元。“但如果采用传统中央空调的话，光电费就至少要翻一倍，效果还要打折扣。”他说。

　　事实上，类似科学家园这样的浅层地热能建筑在全国各地已呈现“遍地开花”的发展态势，应用领域也不仅限于民用住宅，还延伸到了办公、酒店、商场、学校工业等各种建筑类型。

　　“地源热泵的热交换是封闭循环，不仅不取水、不排水、无污染，还节电高效。”合肥两淮豪生酒店实施地源热泵项目负责人韩非说，“冬天机组的供热承担整个酒店的供暖绰绰有余，还能提供厨热等。”

　　“地热”资源丰富节能“降霾”潜力巨大

　　基层干部和业内人士认为，随着资源环境的约束趋紧，充分利用浅层地热能，可为节能“降霾”提供可观的空间。

　　“与传统燃煤、燃气供热相比，采用地源热泵的中央空调系统每消耗1千瓦能量，可以得到4千瓦以上的热量或冷量，加上运行维护费用低，综合节能超过50%，甚至可以达到70%左右。”安徽省建筑科学研究设计院能效测评所副所长沈念俊说。

　　2013年以来，安徽省住房和城乡建设厅在对安徽省地质资料库、合芜蚌试验区科技创新公共服务和应用技术研发中心、黄山华茂国际大酒店、黄山香茗酒店徽商中心等4个具有代表性的浅层地热能建筑应用项目进行的调研实测显示：

　　在污染物排放方面，利用地源热泵系统相对于普通空调可减少污染物排放40%以上，与电供暖相比可减少污染物排放70%以上。同时，夏季减少了冷却塔的飘水损失，减缓了城市“热岛效应”;冬季无燃烧过程，对终端用户来说实现了污染物“零排放”。

　　在能源利用效率方面，上述4个项目相对于普通空调可节约用电40%以上，能效比高于常规&“电制冷机组供冷+锅炉供热”系统20-30%，高于风冷热泵系统约30-40%，减少化石能源使用量近60%。

　　浅层地热能在工业领域的应用效果同样显著。在天津宝坻区，该市首个大规模集中供热地源热泵项目于2013年投入使用，取代了原有的两台20吨燃煤蒸汽锅炉，整个园区实现供热15万平方米。据测算，每年减少二氧化碳排放96吨，氮氧化物29.4吨，烟尘排放19吨。

　　2013年安徽省国土资源厅发布的《安徽省浅层地热能调查与评价报告》显示，安徽若全部开发利用各地级市建设规划区浅层地热能资源，预计每年可节约标准煤8295万吨，减排有害物质近2亿吨，节省治理费用230亿元;省会合肥每年可开采的浅层地热能资源量相当于1.4亿吨标准煤，在居民住宅和公共建筑中的应用前景都十分广泛。

　　而在全国范围内看，我国浅层地热能资源量相当于95亿吨标准煤，增强型地热能理论资源量更是相当于860万亿吨标准煤，大致相当于2013年全国能源消费总量的20多万倍。目前业内一致认为，其平均利用系数是风电的3至4倍、太阳能的4至5倍、生物质能的1.5倍，在可再生能源当中属于优质能源。

　　地源热泵发展迅速有望再添新“增长极”

　　作为发展建筑新能源应用、实现“浅层地热能建筑”的主要方式，在国外，瑞典等北欧发达国家已经普遍采取了地源热泵技术;而国内从2003年市场开始萌芽，2013年，我国地源热泵行业产值已达到350亿元。

　　“1995年全国地源热泵应用面积为4000平方米，1999年达到6万平方米，2000年是10万平方米，2009年为1亿平方米，2013年达到3亿平方米。”中国能源研究会地热专业委员会专家委员会主任郑克

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