北京市地源热泵技术应用现状

点击：1534 日期：[ 2014-04-26 22:51:14 ]

地源热泵技术及在全国的应用概况地源热泵是一个广义的术语，它包括了使用土壤、地下水和地表水作为热源和冷源的系统，即地下土壤热交换器地源热泵系统、地下水热泵系统、地表水(湖水、河水、海水及污水)热泵系统。地源热泵供暖(冷)系统通过吸收大地的能量，包括土壤、井水、湖泊等天然能源，冬季从大地吸收热量，夏季向大地放出热量，再由热泵机组向建筑物供冷供热，是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制冷的新型空调供暖系统，可广泛应用于商业楼宇、公共建筑、住宅公寓、学校、医院等建筑物。据专家测算，我国浅层地能资源潜力巨大，仅百米内的土壤每年可采集的低温能量约为1.5×1012kW，而百米内地下水的每年可采集的低温能量约为2.2×108kW，分别相当于目前我国发电装机容量4亿kW的3750倍和一半。地源热泵系统在冬季供暖时，不需要锅炉或增加辅助加热器，没有氮氧化物、二氧化硫和烟尘的排放，因而无污染。由于是分散供暖，大大提高了城市能源安全。简单的系统组成，使得地源热泵系统无需专人看管，也无需经常维护，运行和维护费用低。简单的控制设备，运行灵活，系统可靠性强。没有冷却塔和其它室外设备，节省占地和空间。通常机组寿命均在15年以上。供暖(冷)的同时，可提供生活热水。在我国，地源热泵的研究起始于20世纪80年代，最近5年，该项技术成了国内建筑节能及暖通空调界热门的研究课题，并开始大量应用于工程实践。自1996年至今，在北京、山东、河南、辽宁、河北、江苏、浙江、湖北、上海、西藏等地建成了地源热泵工程，全国地源热泵系统的应用估计超过2000万平方米，地源热泵技术正被越来越多的人们所了解。北京市地源热泵示范项目节能效果分析到2004年底，北京有500多万平方米的建筑利用地源热泵系统供暖(冷)。大的建筑如金四季购物中心有118000平方米，小的建筑如海淀外国语学校体育馆4000平方米。据初步了解，目前，已经形成了一批提供热泵技术、产品和服务的厂家，如北京恒有源科技发展有限公司、山东富尔达公司、清华同方、富莱克斯、上海开利、中科能、东宇制冷、山东荷泽热泵厂等。还有一批从事地源热泵技术设计的单位。在北京地区，掌握地源热泵技术的系统集成商大约有20多家。我们针对北京的地源热泵示范项目作了一些分析。海淀区法院项目，该建筑为办公楼，建筑面积28978平方米，为普通非保温建筑。 2003～2004年一个采暖季，在既供暖、又供新风和热水的情况下，每平方米耗电量26.12度，折合标准煤10.23公斤。如与采用燃煤锅炉房供暖，能耗每平方米25公斤标准煤相比，节能59％。松麓饭店项目。该项目属于宾馆建筑，建筑面积10400平方米，是既有的普通非保温建筑，也是北京市统计局信息咨询中心监测的11个采用地源热泵技术中耗能排行第二高的项目，2003～2004年一个采暖季，在既供暖，又大量供应热水的情况下，每平方米耗电48.82度，折合标准煤19.13公斤，如与原燃煤锅炉房供暖能耗每平方米25公斤标准煤相比，节能24％。北京菊儿胡同小区，小区用地下水热泵供暖。每平米供暖折标准煤15公斤，比原燃煤锅炉房供暖能耗每平方米25公斤标准煤相比，节能40%，投资增量回收期约为6年。通过对典型项目的比较分析可以看出，使用地源热泵技术，仅供暖，可节省能源30-50％。根据现有实际工程测算，地下水式地源热泵，系统初投资为300-400元/平方米；土壤地源热泵系统，初投资约为350-450元/平方米。总体地说，初投资比之目前常规燃煤锅炉房供暖系统，高出1-3倍，比之热电联产集中供热系统，高出34%—150%。但这种比较均未计算传统供热输送基础设施投资，也未量化计算地源热泵系统除供暖，还能制冷，提供新风、热水的带来的成本节约。根据北京市统计局信息咨询中心对采用地源热泵技术的11个项目的冬季运行分析报告，在供暖的同时，还供冷、供热水、新风的情况下，单位面积费用支出从9.48-28.85元不等， 63％的项目低于燃煤集中供热的采暖价格，全部被调查项目均低于燃油、燃气和电锅炉供暖价格。据专家初步计算，使用地源热泵技术，投资增量回收期约为4-10年。北京市地源热泵示范项目节能效果分析到2004年底，北京有500多万平方米的建筑利用地源热泵系统供暖(冷)。大的建筑如金四季购物中心有118000平方米，小的建筑如海淀外国语学校体育馆4000平方米。据初步了解，目前，已经形成了一批提供热泵技术、产品和服务的厂家，如北京恒有源科技发展有限公司、山东富尔达公司、清华同方、富莱克斯、上海开利、中科能、东宇制冷、山东荷泽热泵厂等。还有一批从事地源热泵技术设计的单位。在北京地区，掌握地源热泵技术的系统集成商大约有20多家。我们针对北京的地源热泵示范项目作了一些分析。海淀区法院项目，该建筑为办公楼，建筑面积28978平方米，为普通非保温建筑。 2003～2004年一个采暖季，在既供暖、又供新风和热水的情况下，每平方米耗电量26.12度，折合标准煤10.23公斤。如与采用燃煤锅炉房供暖，能耗每平方米25公斤标准煤相比，节能59％。松麓饭店项目。该项目属于宾馆建筑，建筑面积10400平方米，是既有的普通非保温建筑，也是北京市统计局信息咨询中心监测的11个采用地源热泵技术中耗能排行第二高的项目，2003～2004年一个采暖季，在既供暖，又大量供应热水的情况下，每平方米耗电48.82度，折合标准煤19.13公斤，如与原燃煤锅炉房供暖能耗每平方米25公斤标准煤相比，节能24％。北京菊儿胡同小区，小区用地下水热泵供暖。每平米供暖折标准煤15公斤，比原燃煤锅炉房供暖能耗每平方米25公斤标准煤相比，节能40%，投资增量回收期约为6年。通过对典型项目的比较分析可以看出，使用地源热泵技术，仅供暖，可节省能源30-50％。根据现有实际工程测算，地下水式地源热泵，系统初投资为300-400元/平方米；土壤地源热泵系统，初投资约为350-450元/平方米。总体地说，初投资比之目前常规燃煤锅炉房供暖系统，高出1-3倍，比之热电联产集中供热系统，高出34％—150％。但这种比较均未计算传统供热输送基础设施投资，也未量化计算地源热泵系统除供暖，还能制冷，提供新风、热水的带来的成本节约。根据北京市统计局信息咨询中心对采用地源热泵技术的11个项目的冬季运行分析报告，在供暖的同时，还供冷、供热水、新风的情况下，单位面积费用支出从9.48-28.85元不等， 63％的项目低于燃煤集中供热的采暖价格，全部被调查项目均低于燃油、燃气和电锅炉供暖价格。据专家初步计算，使用地源热泵技术，投资增量回收期约为4-10年。推广应用中存在的主要问题目前，地源热泵技术在推广应用过程中存在的主要问题表现在以下几个方面。首先，由于我国长期以来对于节约能源和保护环境的宣传教育不够，没有形成强大公共舆论和社会环境，使得社会各方对于使用节能技术和设备缺乏紧迫感，积极性、主动性不够。此外，地源热泵技术开发使用过程短，社会对其认知不足，尤其是业主单位的主要决策人员的认知不足，直接影响此项新型能源技术的广泛使用。其次，地源热泵技术的初投资看似偏高，影响着一些业主对于采用该技术的选择。但该系统免除了能源传递输送过程的基础设施投资，以及该系统还能同时供冷和供新风，综合成本大大节约的这种价格优势，并未能被业主全面认识。第三，设计问题。设计单位普遍对此项能源技术不甚了解，在设备选型中不予使用或者使用不恰当。第四，对传统能源使用存在惯性。如北京市已经形成了使用传统能源的基础设施、管理服务设施和体系，传统的能源使用方式也在进行技术改造，扩大用户，形成规模，事实上形成了与新型可再生能源使用的竞争和冲突问题。八点建议：第一，即刻着手组织进行科学权威的经济、技术、环境评价。第二，在能源使用政策中给予新型可再生能源以应有的地位。第三，制定地方能源使用种类和区域布局的专门规划，明确地方的能源使用技术路线，从整体规划中安排新型可再生能源的使用范围。第四，制定鼓励使用新型可再生能源的经济政策。第五，使设计开发单位成为新型可再生能源使用的积极倡导者和实践者。第六，对于政府投资工程，强制使用技术成熟的可再生能源替代传统能源。第七，加大对于传统的能源使用制度的改革。

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