圖為天津地源熱泵專業(yè)委員會(huì)副主任何耀東在大會(huì)上發(fā)言

何耀東：大家上午好！我今天講的題目是《地源熱泵十二年大發(fā)展的軌跡與促進(jìn)更大發(fā)展的技術(shù)措施》。我這是做了全國的調(diào)研，從2001年開始到去年（2012年）有十二年的時(shí)間，我們?nèi)珖牡卦礋岜檬侨绾未蟀l(fā)展的趨勢(shì)，這是一個(gè)過程和今后怎么樣的大發(fā)展。在講到中間的時(shí)候，我會(huì)把天津的內(nèi)容多講一些。

    有四個(gè)問題，第一是地源熱泵的十二年大發(fā)展，第二是為什么地源熱泵這么大發(fā)展，是什么原因，第三是地源熱泵大發(fā)展走過的路程和軌跡，第四是促進(jìn)地源熱泵更大發(fā)展的技術(shù)措施。

    一、地源熱泵的十二年大發(fā)展。

    地源熱泵發(fā)展的分期方法很多，總體上如果說分的話，可以分為三個(gè)階段。

    首先是起步期，昨天汪院士和馬教授都講到了，熱泵這個(gè)觀念和技術(shù)最早提出是在天津大學(xué)上個(gè)世紀(jì)五十年代的呂燦仁教授，他現(xiàn)在已經(jīng)90歲高齡，誕出了很多研究生，曾經(jīng)在國內(nèi)風(fēng)靡一時(shí)的偽科學(xué)的創(chuàng)造人也是教授帶出來的高材生，但是他走歪了，造成國內(nèi)一時(shí)烏煙瘴氣，當(dāng)然最后他的偽科學(xué)還是破產(chǎn)了，最后也判了十年徒刑。

    地源熱泵是從上世紀(jì)七十年代就已經(jīng)開始著手了一些項(xiàng)目的研究和發(fā)展設(shè)備，但是進(jìn)展比較慢，因?yàn)槲幕蟾锩螅_始了國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，這期間是最初的一個(gè)起步。大發(fā)展推廣時(shí)期大概是在上世紀(jì)七十年代到上世紀(jì)九十年代，這二十年期間，我們逐漸推廣了地源熱泵。大發(fā)展的興旺時(shí)期是從上世紀(jì)九十年代以后，具體來說就是本世紀(jì)2001年開始到現(xiàn)在這十二三年時(shí)間，這是真正興旺發(fā)達(dá)的時(shí)期。

    地源熱泵的十二年大發(fā)展里，總體來看發(fā)展的非?？?，現(xiàn)在不僅是一個(gè)中小項(xiàng)目，而且大項(xiàng)目也都在采用地源熱泵，政府采購招投標(biāo)項(xiàng)目非常多。大項(xiàng)目比如說前期最大的是人民日?qǐng)?bào)社的項(xiàng)目，中標(biāo)金額達(dá)到2700多萬元。我們昨天講的近期建成天津文化中心地上建筑將近78.5萬平米，加上地下的軌道交通等等建筑100萬平米，主要是用的地源熱泵。這個(gè)工程總費(fèi)用原來大概估算是三千多萬元，實(shí)際上一個(gè)數(shù)字統(tǒng)計(jì)是4230萬元。所以說我們這個(gè)大項(xiàng)目現(xiàn)在是非常非常的多，這些項(xiàng)目主要是集中在北京、天津、山東、浙江等地區(qū)，當(dāng)然不限于這些地區(qū)，上幾百萬大項(xiàng)目的地源熱泵項(xiàng)目還有濰坊的項(xiàng)目中標(biāo)880萬元。

    到目前為止，根據(jù)國土資源部的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全國31個(gè)省市自治區(qū)現(xiàn)在應(yīng)用地源熱泵的總面積超過了2億平方米。當(dāng)然我們說，這不僅是用于冷熱源，應(yīng)用淺層地溫能建筑項(xiàng)目2236個(gè)，建筑面積超過1.3億平方米，數(shù)字非常驚人。大約80%的項(xiàng)目主要集中在華北地區(qū)，因?yàn)槿A北地區(qū)利用地源熱泵特別是地埋管是最適合的地區(qū)，因?yàn)橄募九艧岷投救∨篌w上可以做到動(dòng)態(tài)平衡。

    目前北京有2000萬平方米的建筑利用淺層地溫能供暖制冷，沈陽已經(jīng)超過4300萬平方米，因?yàn)樯蜿柈?dāng)初是政府項(xiàng)目，天津也達(dá)到1000萬平方米。據(jù)規(guī)劃，到2015年，天津要超過2000萬平方米的地源熱泵應(yīng)用項(xiàng)目。

    二、地源熱泵大發(fā)展的原因，地源熱泵是綠色建筑中節(jié)能環(huán)保、可再生能源利用中的主要要素。

    一是地源熱泵是促進(jìn)節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最好方式之一。中央空調(diào)冷熱源的方式，地源熱泵目前是最好的方式之一。

    我們舉了兩個(gè)例子。（PPT）這是一個(gè)地埋管，這是地下水。這兩種發(fā)展的最快，當(dāng)然地表水的地源熱泵也是很多，有江河湖海可以利用的也發(fā)展得很快。比如天津現(xiàn)在發(fā)展海水源熱泵，用在郵輪母港項(xiàng)目上，此外古文化街也用海河水作為熱泵，湖水源熱泵應(yīng)用在天津的奧運(yùn)項(xiàng)目水滴。還有天津公館用污水源熱泵也很好。但是地面水的地源熱泵要有一些特殊的條件，要符合利用條件才可以，但是地埋管地源熱泵和地下水源熱泵這兩種地源熱泵應(yīng)用的地域更廣一些。

    國家鼓勵(lì)可再生能源和新能源的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

    （PPT）這是兩個(gè)圖，比如夏天很熱，地源熱泵可以制冷，冬天樹葉都枯了，白雪皚皚，很冷的地方，可以用地源熱泵供暖。

    二是地源熱泵是構(gòu)成綠色建筑的重要組成部分，節(jié)能項(xiàng)目也顯著表現(xiàn)在節(jié)能運(yùn)行費(fèi)用上。昨天天津國土資源局的地?zé)崽幪庨L講到，我們夏天的每平方米地源熱泵的運(yùn)行費(fèi)用一個(gè)夏季大概是13元左右，冬季在23元左右，實(shí)際上這個(gè)數(shù)據(jù)可能有些出入，據(jù)我們統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，冬天也是12、3元左右一平米，冬天和夏天加起來就是25元左右。天津市目前的市民供熱費(fèi)用每平方米冬季是25元，這可以說假設(shè)地源熱泵冬天供暖、夏天供冷，全年費(fèi)用也就25元，相當(dāng)于市民冬季供熱費(fèi)用一平方米的25元費(fèi)用，不僅錢少了，使用的能源也少了。

    再有是環(huán)保，舉個(gè)例子，有一個(gè)項(xiàng)目二氧化碳排放量減少400多噸，二氧化硫項(xiàng)目減少16噸左右，煙塵減少了37.8噸，灰渣減少了1567噸左右。

    三、地源熱泵大發(fā)展的軌跡。

    一是高校、科研院所等白領(lǐng)軍團(tuán)率先研發(fā)，起到了引領(lǐng)作用。

    中國高校和科研院所在地源熱泵的發(fā)展中，率先進(jìn)行了理論研究和電腦模擬以及科研實(shí)踐。比如清華大學(xué)、天津大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等都進(jìn)行研究，促進(jìn)了地源熱泵的大發(fā)展。比如北京、天津、陜西的研究所，他們?cè)诘貙友芯康姆矫嫒〉昧撕苤匾某晒?。昨天講到天津，天津勘查開發(fā)設(shè)計(jì)研究院等單位共同完成的“天津市淺層地?zé)崮苜Y源開發(fā)利用試點(diǎn)工作方案”已從2010年3月開始實(shí)施，當(dāng)然這個(gè)實(shí)施我們昨天講到，是由國土資源部和天津合作做的研究成果。北京也進(jìn)行了“北京平原區(qū)水源熱泵適宜性區(qū)劃研究”，陜西省對(duì)全省適合地源熱泵工程的區(qū)域做了勘查。河北省也做了很多研究。

    總而言之，高校和科研院所對(duì)地源熱泵的發(fā)展起到了一個(gè)引領(lǐng)的作用。

    二是設(shè)計(jì)院和施工單位在地源熱泵的大發(fā)展中起到了生力軍的作用。

    全國各地的建筑設(shè)計(jì)院都在設(shè)計(jì)地源熱泵的項(xiàng)目，包括建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、給排水、暖通空調(diào)和消防設(shè)計(jì)等等。昨天下午我們參加了一個(gè)天津空港國際醫(yī)院地源熱泵項(xiàng)目的評(píng)估，周一我們參加了中國空間技術(shù)研究院五院，2020年我們的空間站要上天，因?yàn)?020年以后，美國俄羅斯的空間站都要到期，之后只有中國的空間站在運(yùn)行。所以我們參與了中國空間技術(shù)研究五院在天津基地的地源熱泵項(xiàng)目的評(píng)估。施工單位也做了很多工作，大力促進(jìn)了地源熱泵技術(shù)的發(fā)展。

    三是業(yè)主單位（使用單位）大力采用地源熱泵，起到了有“英雄用武”之地的重要作用，對(duì)地源熱泵的發(fā)展起到了很好的作用。

    舉個(gè)例子，上海浦江智谷，這是獲得德國頒發(fā)的一個(gè)節(jié)能獎(jiǎng)的示范項(xiàng)目，我們?nèi)タ疾爝^。還有南京的朗詩公寓，北京的九華山莊（13萬平方米）等等。還有南通新城的污水源熱泵等等，說在全國各地的地源熱泵的使用，業(yè)主單位特別是政府部門的大項(xiàng)目和重點(diǎn)項(xiàng)目都采用了地源熱泵。

    以天津?yàn)槔?，天津?yàn)I海新區(qū)大量采用地源熱泵，包括天津港。因?yàn)樘旖驗(yàn)I海新區(qū)實(shí)際上是個(gè)小城市，它是把好幾個(gè)區(qū)都合并起來了，塘沽區(qū)、大港區(qū)、漢沽區(qū)等等幾個(gè)區(qū)都合并起來成為了一個(gè)濱海新區(qū)。他們現(xiàn)在極力主張發(fā)展地源熱泵項(xiàng)目，大港藝術(shù)中心的項(xiàng)目獲得了魯班獎(jiǎng)。天津許多重要新建項(xiàng)目大量采用了地源熱泵技術(shù)，比如中新天津生態(tài)城十幾萬平方米的綠色建筑群，還有北京奧運(yùn)會(huì)天津賽區(qū)的奧林匹克體育中心（水滴）），“十二五”重大項(xiàng)目的新建百萬平方米的天津市文化中心建筑群，它的總建筑面積100萬平方米，地上建筑將近80萬平方米，重點(diǎn)主要采用地源熱泵，還有就是2010年世界達(dá)沃斯論壇的主會(huì)場(chǎng)梅江會(huì)展中心，也是采用了地源熱泵。像這些都是天津的重中之重，都是市政府的項(xiàng)目，也是采用了地源熱泵。所以由于這個(gè)原因，在天津地源熱泵的發(fā)展非常快，非常好。

    四是政府的支持和引導(dǎo)起到了地源熱泵大發(fā)展的政策引導(dǎo)作用。

    國土資源部在全國各地進(jìn)行了很有力的地源熱泵的推廣工作，光說國土資源部和天津的合作就取得了很大的成果。在天津市試點(diǎn)開發(fā)了10項(xiàng)淺層地?zé)崮苁痉豆こ?，還召開了多次熱源熱泵技術(shù)發(fā)展論壇會(huì)，我們這里寫了三個(gè)，實(shí)際不只這三個(gè)，國土資源部在別的省市也開了很多。當(dāng)然財(cái)政部、能源局等等都有對(duì)地源熱泵的支持。

    說到政府的支持，比如北京，北京對(duì)地埋管地源熱泵項(xiàng)目的補(bǔ)貼措施已經(jīng)很多年了，所以北京地源熱泵發(fā)展能夠到兩千萬平方米以上，是由于政府的支持，它每平米補(bǔ)助50元，地下水每平方米補(bǔ)助30元。畢竟北京有補(bǔ)貼，對(duì)于促進(jìn)發(fā)展起到了很大的作用。另外起碼這個(gè)項(xiàng)目是北京政府支持的，叫人一聽，這是市領(lǐng)導(dǎo)支持的，政府支持的，所以搞起來更有作用。2011年北京又出臺(tái)了“北京市振興發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)實(shí)施方案”，對(duì)地源熱泵的發(fā)展起到了很好的推動(dòng)作用。

    比如天津，天津市濱海新區(qū)政府出臺(tái)了“關(guān)于鼓勵(lì)綠色經(jīng)濟(jì)、低碳技術(shù)發(fā)展的財(cái)政金融支持辦法”，對(duì)于地埋管地源熱泵每平米給予30元到50元的補(bǔ)助，一個(gè)項(xiàng)目最多可以補(bǔ)助到200萬元。所以有濱海新區(qū)政府的支持和補(bǔ)貼，在天津?yàn)I海新區(qū)地源熱泵的發(fā)展非?？臁５翘旖?yàn)I海新區(qū)對(duì)地下水源熱泵目前還沒有補(bǔ)貼的政策。

    五是國家標(biāo)準(zhǔn)與地方標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)更促進(jìn)了地源熱泵的大發(fā)展。

    2005年，國家出臺(tái)了地源熱泵國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和地方地源熱泵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。天津也在2007年和2010年分別做了技術(shù)規(guī)程。

    六是學(xué)術(shù)單位在地源熱泵大發(fā)展中起到了推波助瀾的作用。例如我們的第五屆中國地源熱泵行業(yè)高層論壇，前四屆已經(jīng)在其他地方召開了，起到了非常大的作用。全國地源熱泵委員會(huì)在2010年進(jìn)行了評(píng)優(yōu)活動(dòng)，評(píng)出了十佳施工企業(yè)、十佳產(chǎn)品、十佳集成商和地源熱泵技術(shù)推動(dòng)人物等多項(xiàng)表彰，本人也是獲得了技術(shù)推動(dòng)人員，這張圖的右下角是我的證書和獎(jiǎng)杯。

    制冷學(xué)會(huì)在這方面也做了很多的工作，比如學(xué)術(shù)研究、技術(shù)咨詢、發(fā)表學(xué)術(shù)論文、進(jìn)行熱泵工程評(píng)估等等。

    比如說天津制冷工程委員會(huì)對(duì)全國61個(gè)大中型項(xiàng)目的施工都做了工程評(píng)估，發(fā)表了優(yōu)質(zhì)工程證書，其中有6項(xiàng)是地源熱泵技術(shù)。

    （PPT）例如第一項(xiàng)和第三項(xiàng)是中冷公司，第四項(xiàng)和第六項(xiàng)是美意公司做的，第五項(xiàng)是金大地公司做的，是污水源項(xiàng)目獲得評(píng)優(yōu)。我們對(duì)地下水源熱泵有一個(gè)不同的看法，我們認(rèn)為地下水源熱泵有很多弊端，所以我們沒有進(jìn)行任何一項(xiàng)評(píng)估。

    我們列了幾篇論文，本人也發(fā)表了，從2004年到今年差不多八九年時(shí)間，發(fā)表了二十余篇地源熱泵論文，今年的兩篇一篇發(fā)表在北京，一篇發(fā)表在上海。這幾篇論文中有六篇是關(guān)于地源熱泵的文章。

    制冷學(xué)會(huì)和高校也做了很多工作，避暑同濟(jì)大學(xué)、天津大學(xué)、哈工大、天工大等等高校和制冷學(xué)會(huì)合作非常緊密，這里要特別提到同濟(jì)大學(xué)龍威定教授最近提出要把地下水源熱泵從可再生能源示范項(xiàng)目里面剔除出去，這是一個(gè)非常響亮的口號(hào)，要把地下水源熱泵從國家可再生能源示范項(xiàng)目里面剔除出去，有很多的理由。我們這里有一個(gè)報(bào)道的水源危機(jī)，比如說地下水源熱泵和地下水抽得太多，現(xiàn)在全國有100多個(gè)漏斗，華北地區(qū)整個(gè)屬于一個(gè)大漏斗，全國還有其他省市的漏斗，影響的面積大概15萬平方公里，面積很大，而且地下水污染非常嚴(yán)重，地面沉降也非常嚴(yán)重，相關(guān)部門對(duì)我國118個(gè)城市連續(xù)的數(shù)據(jù)測(cè)試顯示，有64%的城市地下水遭受了嚴(yán)重的污染，大概只有3%的城市地下水還是清潔的，這個(gè)數(shù)據(jù)非常令人震驚。地下水污染、重金屬污染，農(nóng)作物受到污染，吃的東西都有重金屬在里面。所以龍維定教授不光是憑這些數(shù)據(jù)，他還有其他的數(shù)據(jù)，他提出一個(gè)觀念，就是我們要把地下水源熱泵從國家可再生能源示范項(xiàng)目剔除出去。北京、上海理工大學(xué)的教授也非常同意這個(gè)觀點(diǎn)，我本人也同意。

    國家在2005年出臺(tái)技術(shù)規(guī)范，而我們從2004年開始寫了六篇文章，都是對(duì)地下水源熱泵所提出的一些問題。比如第一篇是井水源熱泵的一些弊端，這篇是2004年寫的。比如回灌技術(shù)很難落實(shí)，回灌量很小，抽水量非常大，這樣地下水就大量流入下水道，形成地下水的浪費(fèi)。由于地面地下水抽水太多，回灌不了，造成了地面沉降。另外就是地下水的污染，通過地源熱泵機(jī)組、通過管道、油污的污染等等造成了很大的污染。當(dāng)然它也有一些利好的因素，比如節(jié)能環(huán)保，但是它的弊端非常多。

    第二篇論文是井水源熱泵要面對(duì)的十大參數(shù)，我把這五個(gè)弊端量化了，此外針對(duì)井的距離等等提出了另外五個(gè)參數(shù)。要這十大參數(shù)都能解決才能解決這個(gè)問題。因?yàn)楫?dāng)初在天津的局部委辦、政府機(jī)關(guān)有些職能部門大力推進(jìn)地下水源熱泵，打井抽水不回灌。當(dāng)時(shí)局部委辦是政府能力，我們制冷學(xué)會(huì)只能從學(xué)術(shù)和技術(shù)方面提倡有什么弊端。當(dāng)初我們的觀點(diǎn)也不一致，本人做了十五年真正地下水回灌的工作，最后現(xiàn)在天津制冷學(xué)會(huì)統(tǒng)一了。

    昨天國土資源部的地?zé)崽幪庨L說要大力發(fā)展地埋管、地源熱泵，適度發(fā)展地下水水源熱泵，我們天津制冷學(xué)會(huì)的觀點(diǎn)就是不提倡發(fā)展地下水水源熱泵，因?yàn)樗谋锥朔浅６啵o我們子孫后代、地下水污染、地面沉降帶來的危害不是一時(shí)半會(huì)能解決得了的。天津海拔才3米，天津的海水面都在漲，據(jù)我們一個(gè)數(shù)據(jù)表示，大概每年都要漲，到2100年天津的海水水面要漲1.5到2米。天津市海拔只有3米，要漲了2米，地下水回灌不了那么多，這個(gè)往下降，那個(gè)往上升，若干年后天津市那么多人豈不是都沉到海里面去了嗎？當(dāng)時(shí)這句話給大家留下了很深的印象，地下水源熱泵絕對(duì)不能在沒有回灌的條件下發(fā)展。

    所以我們說，龍維定提出的把地下水源熱泵從國家可再生能源示范項(xiàng)目里面剔除出去，本人非常同意。南呼北應(yīng)，在2004年到2007年的時(shí)候，我們都堅(jiān)決反對(duì)地下水源熱泵的發(fā)展。

    四、促進(jìn)地源熱泵更大發(fā)展的技術(shù)措施。

    地源熱泵十二年來發(fā)展得這么快、這么好，各個(gè)方面都給予支持，今后應(yīng)該怎么樣更大地促進(jìn)發(fā)展呢？目前還存在哪些問題呢？

    一是加強(qiáng)地源熱泵排熱、取熱動(dòng)態(tài)平衡，華北地區(qū)地源熱泵發(fā)展得比較好，原因就是夏天供冷的時(shí)候，往地下排的熱和冬天取熱的時(shí)候把熱量取上來基本上可以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，如果略微有一些不平衡，采取一些措施就可以解決。不像南方地區(qū)，夏天供冷多，冬天取熱少。東北地區(qū)和西北地區(qū)冬天需要取大量的熱，夏天往地下排熱非常少，長時(shí)間地下溫度也不平衡了，所以這是一個(gè)關(guān)鍵問題。要發(fā)展地源熱泵，必須要解決排熱和取熱對(duì)地層土壤的動(dòng)態(tài)平衡。

    （PPT）我畫了一個(gè)圖，中間是一個(gè)水平線。最好是零總負(fù)荷線，當(dāng)然不可能絕對(duì)達(dá)到這個(gè)數(shù)據(jù)，所以要采取一些措施。比如有眾多地區(qū)都實(shí)現(xiàn)了復(fù)合式地源熱泵，建立了夏天用冷卻塔派熱一部分，不把大量的熱全部排到地下去。此外還研究出了十多種冷熱平衡技術(shù)措施，包括熱回收、太陽能利用等等，昨天馬老師講到，學(xué)校地源熱泵用太陽能，夏天兩個(gè)月放假了，熱能把它排到地下去，冬天取熱會(huì)更好一點(diǎn)。像東北、西北地區(qū)假如有大量的太陽能，夏天把熱量排到地下去，冬天取熱熱量就比較多了。所以我們有十幾種措施都可以做到地?zé)崤艧岷腿岬膭?dòng)態(tài)基本平衡。

    二是提高地源熱泵工程設(shè)計(jì)水平。目前設(shè)計(jì)院基本都搞設(shè)計(jì)，但是有些問題目前還做的不太好。

    比如說換熱量的計(jì)算不準(zhǔn)確，有的時(shí)候差一倍的都有。另外是鉆孔間距小，現(xiàn)在有些管的面積比較大，有的把它縮到4米以下，這是不可取的。還有鉆孔埋管不分組，一個(gè)管子壞了整個(gè)就影響大局。還有是對(duì)地層排取熱量的動(dòng)態(tài)平衡關(guān)注不夠，設(shè)計(jì)院應(yīng)該提高設(shè)計(jì)水平，從源頭上把它設(shè)計(jì)得更好一些。

    三是提高地源熱泵施工管理與施工技術(shù)水平，我們舉了七個(gè)問題。

    首先是采用優(yōu)質(zhì)熱泵機(jī)組和優(yōu)質(zhì)高密度聚乙烯管等管材。

    其次是提高PE管的焊接質(zhì)量。

    第三是鉆孔深度和偏斜度，有時(shí)候它取的距離特別短，3米，這個(gè)打完不是直的，有的時(shí)候兩個(gè)是交叉的，還出現(xiàn)過這樣的現(xiàn)象。所以鉆孔的精度和深度要注意。

    第四是下管操作規(guī)范化。

    第五是回填的問題，大多數(shù)企業(yè)都是原漿回填，但是做的還不到位。

    第六是堅(jiān)持打壓試驗(yàn)。

    第七是排氣問題。

    四是提高地源熱泵設(shè)備維修與運(yùn)行管理水平，我們要經(jīng)常進(jìn)行，不僅是日常維修和季節(jié)性維修，還要做到一年小修，三年大修。地下水源熱泵有人說不維修可以嗎？我們要求一年一小修，三年一大修。下管下到一百米，把一百米的管子提上來，問題也是非常多的。運(yùn)行管理方面現(xiàn)在很少做到百分之百完全無人值守的機(jī)房，所以我們希望在運(yùn)行管理方面做的更好一些。

    謝謝大家！