記者在調(diào)研中了解到，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)實現(xiàn)的“淺層地?zé)崮芙ㄖ?rdquo;正在快速“擴張”，發(fā)揮著越來越顯著的節(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“增長極”。
“淺層地?zé)崮芙ㄖ?rdquo;節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢日益顯露
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；實際能源綜合利用效率超過任何一種傳統(tǒng)能源利用方式……這樣的建筑能源利用結(jié)果并不是實驗室的理想狀態(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。
淺層地?zé)崮?，是指地表土壤、地下水、河流、湖泊中吸收太陽能、地?zé)崮芏N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)。
“簡而言之，就是改變了傳統(tǒng)空調(diào)與室外空氣進行熱交換的原理，轉(zhuǎn)而利用土壤等地下熱能‘四季恒溫’的特點：冬季把土壤中的熱量‘取’出來，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)能建筑示范項目，在科學(xué)家園小區(qū)內(nèi)，720個深入地下100多米的鉆孔中，每個鉆孔中都埋入了1個雙“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)的室溫進行“置換”，使居民家中達(dá)到“冬暖夏涼”的舒適效果。
曾杰告訴記者，這套地源熱泵系統(tǒng)已經(jīng)運行四年，運行費用主要包括水、電、維修保養(yǎng)、人員工資等方面。其中，設(shè)備的電費占80％－90％，每年的總成本大約200萬元。“但如果采用傳統(tǒng)中央空調(diào)的話，光電費就至少要翻一倍，效果還要打折扣。”他說。
事實上，類似科學(xué)家園這樣的淺層地?zé)崮芙ㄖ谌珖鞯匾殉尸F(xiàn)“遍地開花”的發(fā)展態(tài)勢，應(yīng)用領(lǐng)域也不僅限于民用住宅，還延伸到了辦公、酒店、商場、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、無污染，還節(jié)電高效。”負(fù)責(zé)為合肥兩淮豪生酒店實施地源熱泵項目的安徽兩淮建設(shè)有限責(zé)任公司工程部部長韓非說，“冬天機組的供熱承擔(dān)整個酒店的供暖綽綽有余，還能提供廚熱等。”
“地?zé)?rdquo;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)夤嵯啾龋捎玫卦礋岜玫闹醒肟照{(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，加上運行維護費用低，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)計院能效測評所副所長沈念俊說。
2013年以來，安徽省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳在對安徽省地質(zhì)資料庫、合蕪蚌試驗區(qū)科技創(chuàng)新公共服務(wù)和應(yīng)用技術(shù)研發(fā)中心、黃山華茂國際大酒店、黃山香茗酒店徽商中心等4個具有代表性的淺層地?zé)崮芙ㄖ?yīng)用項目進行的調(diào)研實測顯示：
在污染物排放方面，利用地源熱泵系統(tǒng)相對于普通空調(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，夏季減少了冷卻塔的飄水損失，減緩了城市“熱島效應(yīng)”；冬季無燃燒過程，對終端用戶來說實現(xiàn)了污染物“零排放”。
在能源利用效率方面，上述4個項目相對于普通空調(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)，該市首個大規(guī)模集中供熱地源熱泵項目于2013年投入使用，取代了原有的兩臺20噸燃煤蒸汽鍋爐，整個園區(qū)實現(xiàn)供熱15萬平方米。據(jù)測算，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年安徽省國土資源廳發(fā)布的《安徽省淺層地?zé)崮苷{(diào)查與評價報告》顯示，安徽若全部開發(fā)利用各地級市建設(shè)規(guī)劃區(qū)淺層地?zé)崮苜Y源，預(yù)計每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤8295萬噸，減排有害物質(zhì)近2億噸，節(jié)省治理費用230億元；省會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。
而在全國范圍內(nèi)看，我國淺層地?zé)崮苜Y源量相當(dāng)于95億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，增強型地?zé)崮芾碚撡Y源量更是相當(dāng)于860萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，大致相當(dāng)于2013年全國能源消費總量的20多萬倍。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)中屬于優(yōu)質(zhì)能源。
地源熱泵發(fā)展迅速有望再添新“增長極”
記者了解到，作為發(fā)展建筑新能源應(yīng)用、實現(xiàn)“淺層地?zé)崮芙ㄖ?rdquo;的主要方式，在國外，瑞典等北歐發(fā)達(dá)國家已經(jīng)普遍采取了地源熱泵技術(shù)；而國內(nèi)從2003年市場開始萌芽，2013年，我國地源熱泵行業(yè)產(chǎn)值已達(dá)到350億元。
“1995年全國地源熱泵應(yīng)用面積為4000平方米，1999年達(dá)到6萬平方米，2000年是10萬平方米，2009年為1億平方米，2013年達(dá)到3億平方米。”中國能源研究會地?zé)釋I(yè)委員會專家委員會主任鄭克棪此前公開發(fā)布的一組數(shù)據(jù)也顯示，我國地源熱泵行業(yè)已進入快速發(fā)展階段。
據(jù)統(tǒng)計，我國現(xiàn)有500億平方米的建筑面積，每年增加18萬至20萬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)用市場巨大。而據(jù)行業(yè)企業(yè)測算，2013年地源熱泵全行業(yè)產(chǎn)值是350億元，未來每年大約增長1億平方米應(yīng)用面積，將產(chǎn)生300億至400億元的產(chǎn)值。
韓非告訴記者，從技術(shù)層面來說，我國自主研發(fā)、設(shè)計、制造、施工的地源熱泵設(shè)施設(shè)備已走向成熟，可以做到與建筑本身同壽命，施工成本也逐漸下降，目前已較最早時期下降了約20％。目前，該公司也已將這一技術(shù)“打包”推向了市場，成為了集設(shè)計、施工、維護為一體的系統(tǒng)服務(wù)提供商，目前已累計有20多個業(yè)主單位，成功實施了100多個項目，最長的項目已經(jīng)運行了十幾年。
“根據(jù)測算，5000平方米以上的建筑采用地源熱泵都較中央空調(diào)更加節(jié)能、‘劃算’。”韓非說，“現(xiàn)在我們的訂單越來越多，居民小區(qū)、大型酒店、辦公樓、場館等，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)能建筑市場上前景非常好。”
（本稿件由記者馬姝瑞、馮雷、陸文軍、杜宇、王昆、孟含琪、潘德鑫采寫）
延伸閱讀
記者調(diào)研：地?zé)崮芙ㄖ茝V應(yīng)用水平亟待提升
記者在多地調(diào)研了解到，盡管“地?zé)崮芙ㄖ?rdquo;在新能源建筑領(lǐng)域具有十分重要的意義，但受制于投入成本、技術(shù)運行等因素，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等仍相對滯后、市場占有率不高、產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平有待提升。為此，基層呼吁從提升行業(yè)“門檻”、完善激勵扶持政策、壯大行業(yè)企業(yè)等方面入手，盡快提升我國“地?zé)崮芙ㄖ?rdquo;的推廣應(yīng)用水平。
來自住建部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2013年底，如加上城市污水和工業(yè)廢水熱源，2013年我國地源熱泵應(yīng)用面積已達(dá)4億平方米。但記者在各地采訪中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前，我國淺層地?zé)崮苜Y源的利用實施水平還有待提升，亟須從提升行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)入手，從嚴(yán)、從高設(shè)立行業(yè)“門檻”，加強監(jiān)管。
“當(dāng)前，政府主管部門及行業(yè)內(nèi)對淺層地能資源調(diào)查和評價還不夠全面，技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品體系建設(shè)也剛剛起步，動態(tài)監(jiān)測和建筑物的能效檢測缺乏，且由于產(chǎn)品認(rèn)證制度、責(zé)任監(jiān)管和產(chǎn)品淘汰制度尚不健全等原因，導(dǎo)致部分項目實際運行使用過程中，沒有達(dá)到預(yù)期節(jié)能效果。”安徽省建筑節(jié)能和綠色建筑協(xié)會秘書長葉長青介紹說。
一些地源熱泵行業(yè)企業(yè)也表示，當(dāng)前，地源熱泵系統(tǒng)科學(xué)評價體系和嚴(yán)格的市場準(zhǔn)入制度都還沒有建立完善起來，國家地?zé)岜卯a(chǎn)品制造標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用技術(shù)規(guī)范也不夠完善，二者不能有效統(tǒng)一。
為此，基層主管部門和行業(yè)企業(yè)建議，未來要結(jié)合各地實際，加快制定國家層面的淺層地?zé)崮軕?yīng)用計劃，提升行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。特別是對已經(jīng)發(fā)展較為成熟的地源熱泵市場，嚴(yán)格規(guī)范管理，引導(dǎo)行業(yè)協(xié)會、龍頭企業(yè)完善技術(shù)規(guī)范，并推動上升為國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范。
還有專家提出，在淺層地?zé)崮艿膽?yīng)用領(lǐng)域上，國家應(yīng)針對不同行業(yè)設(shè)立不同的政策“門檻”，如在洗浴、度假、養(yǎng)生等領(lǐng)域限制應(yīng)用，重點發(fā)展供暖、供熱等有利于整個社會節(jié)能降耗的項目，建立完善的地源熱泵、地表水源熱泵等項目立項審制度，完善相關(guān)環(huán)境評估機制，避免對地?zé)豳Y源的破壞。
此外，葉長青等基層干部還提出，要加強閉合監(jiān)管，推進淺層地?zé)崮茼椖康募墒痉?。通過不定期專項檢查等形式，強化工程項目實施過程監(jiān)管力度，進一步推進淺層地?zé)崮軕?yīng)用項目規(guī)劃、設(shè)計、施工、監(jiān)理、測評等建設(shè)全過程閉合管理。在條件成熟的城市或地區(qū)，可統(tǒng)籌規(guī)劃，擴大淺層地?zé)崮芙ㄖ?yīng)用集中連片示范，完善淺層地?zé)崮芙ㄖ?yīng)用的集成技術(shù)體系，以及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、配套的政策法規(guī)。
作為國內(nèi)推廣應(yīng)用可再生能源建筑較早的城市，合肥市從2006年就開始實施相關(guān)項目，主要的可再生能源利用形式就是太陽能光伏和地源熱泵。“但主要受制于投資成本，利用淺層地?zé)嵩吹牡卦礋岜眉夹g(shù)至今依舊是鼓勵性推廣。”合肥市建委科技處處長肖方初說。
而在全國范圍內(nèi)，目前國內(nèi)空調(diào)市場上地源熱泵的市場份額不足7％。盡管各地均通過財政補貼等手段，給予使用地源地泵的企業(yè)和項目資金獎勵與補貼，但對市場的“撬動”作用依舊有限，其主要原因就在于地源熱泵初投資成本太高，初期推廣困難。
安徽省住建廳提供的數(shù)據(jù)顯示，淺層地?zé)崮芙ㄖ?yīng)用增量成本約為350－400元／平方米，而增量成本回收期平均為6－9年，初期資金量大，后期收益慢等因素嚴(yán)重制約了建設(shè)單位積極性。
“從前期投入上看，地源熱泵由于技術(shù)和施工的特殊性，標(biāo)準(zhǔn)高、投入高，相對于普通的國產(chǎn)中央空調(diào)來說，也要多投入大約30％。以兩淮豪生酒店為例，建設(shè)投入達(dá)1900萬元，最終用3年才實現(xiàn)節(jié)約的資金與多投入成本相抵。”合肥兩淮豪生酒店實施地源熱泵項目的施工方安徽兩淮建設(shè)有限責(zé)任公司工程部部長韓非說。
對此，業(yè)內(nèi)人士建議，我國淺層地?zé)豳Y源豐富，隨著城市化的發(fā)展，居民對建筑性能和節(jié)能方面的要求都將逐步提升，而傳統(tǒng)空調(diào)、采暖等使用方式，加重了城市熱島效應(yīng)，并因燃煤等資源利用方式產(chǎn)生了一系列環(huán)保問題，特別是對南方既有建筑的改造上，地源熱泵的改造方式相對簡單易行，是一個很好的方式。為此，國家要在適合采用地源熱泵技術(shù)的地區(qū)出臺實質(zhì)性扶持政策，大力提倡應(yīng)用。
如為了突破地源熱泵等淺層地?zé)嵩磻?yīng)用項目的前期投入成本等障礙，國家應(yīng)拿出專項資金，結(jié)合河北、北京、天津等多省市相繼出臺的激勵政策和成績經(jīng)驗，加大對淺層地?zé)犴椖康姆龀?，給予一定節(jié)能補貼。同時，盡快督促各地將淺層地?zé)崮芙ㄖ?yīng)用電價參照居民用電執(zhí)行等已有政策盡快“落地”。
（本稿件由記者馬姝瑞、馮雷、陸文軍、杜宇、王昆、孟含琪、潘德鑫采寫）
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