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空调热泵
地热利用与热泵技术的融合发展
发布时间:2017-4-6 字号: 点击数:
    前行之路因融合而显力量强悍。行业征程下,动力“大引擎”地热能与热泵技术结缘为奔跑“加速度”。
 
地热利用与热泵技术的融合发展
 
文/马凤娇
 
    (供热制冷 讯)行业延伸的基础在于能源结构的调整与转型,经济新常态与可持续发展的要求下,清洁能源的地位日渐凸显。作为贮存在地球内部可再生热能的地热资源,经过专业人员多年辛勤探索,取得可喜成就,进而使得产业发展迎来新的契机,尤其是在供暖/制冷的暖通领域。作为应用方式之一的地源热泵,在我国应用建筑面积位于世界前列,而近年来“煤改清洁能源”政策下,更是成为重头戏。
 
    多年来,党和国家采取多项措施治理大气污染,而大气污染中最为显著的雾霾问题,冬季供暖期尤为突出,供暖方式亟需变革。2015年巴黎气候大会上,通过的《巴黎协定》开启了人类应对全球气候变化新的里程碑。大会后,我国对到2030年的碳排放强度和达到峰值的期限做出承诺。而作为清洁能源的地热能让国人信心倍增。
 
 
    据悉,我国地热资源量约占全球地热资源的1/6。其中,浅层地热能资源量相当于95亿t标煤;中低温地热资源资源量13700亿t标煤;干热岩(3~10公里内)资源量860万亿t标煤。中国工程院院士曹耀峰表示:“按照2020年能源消费总量48亿t标煤测算,届时地热能占比将达到1.5%,比目前的0.5%提高1个百分点,意味着非化石能源今后5年的3个百分点增幅中,地热‘三分天下有其一’。”由此而得,在未来能源结构调整中,地热能或成增速最快的能源。而背靠雄厚的资源、深耕地热供暖/制冷的各暖通企业,不断更新的热泵技术领衔相关技术“改朝换代”拓展领域“江山”,以灿烂的姿态迎接市场挑战。
 
    相关数据显示,截止十二五末全国浅层地热能供热制冷面积达到3.92亿m2,深层地热供暖面积达到1.02亿m2,地热能源发挥的作用日益明显。据了解,在中国石化多年努力下,建成了我国第一个“无烟城”——河北雄县,实现地热供暖能力达450万m2,其技术与实践经验将得到大范围推广。如今,京津冀地区形成了较完备的地热勘察开发利用技术体系,将成为“十三五”期间我国发展地热的主阵地,迎来跨跃性发展。
 
    理论与实践结合是可持续发展的必备因素,地热产业跨跃性发展实践中离不开政府政策与行业技术理论的支撑,是延续更是创新。新五年下,国家出台多项政策对资源利用予以规划,《可再生能源发展“十三五”规划》中明确提出要在开展资源勘察的基础上加强地热能开发利用,将地热能规划与城市总体规划进行衔接,电热供暖纳入城市基础设施建设,在土地、用电、财税价格等方面给予扶持,全面促进地热能的合理、有效利用。暖通行业发展已成为可再生能源未来发展的重要一环,愈来愈具体的政策体现着国家的重视程度。
 
    在国家能源局的指导协调下,国家地热能中心带头组织、深入调研、综合研究、科学编制了地热能开发利用十三五规划。主要目标是地热供暖/制冷面积累计新增11亿m2,到2020年累计达到16亿m2,加上发电、种植、养殖洗浴等,共可实现替代标煤7210万t,同时CO2减排为1.77亿t。这是我国首次出台地热发展五年规划。
 
    诸多利好政策下,处于地热这个大产业下的各领域加快转型升级速度,与人类生产、生活相关的暖通领域同样不例外,地热能、空气能等清洁能源成为能源应用新色彩。2015年我国地源热泵年利用能量100311 TJ/a,已然超过美国,位居世界第一,而在2016年大规模治理雾霾的行动中地源热泵设备容量逐渐增大,缩小着与美国之间的距离。
 
    地热能供暖作为地热资源利用的一大门类,当前技术条件下,分为地热井供暖、地源热泵两种类型,通过系统设备向建筑内长期输送热量或冷量。其作为清洁供暖的典范,不需要将能量转化为电能而后供暖,能源利用效率更高,节能效果更明显,设备运行过程中几乎不会产生CO2等温室气体,环境保护作用突出。
 
    对于由地能采集(水地源井)、地面换能(空调机组)、建筑物用户末端散能(散能装置)三大子系统组成的浅层地能热泵系统来说,它采用热泵技术降低品位热源代替高品位化石燃料,满足用户多种需求。需要强调的是,直接接触地热资源的地能采集子系统是系统运行的重要环节,会受到所在地区具体水文地质条件、地层结构、含水层类型等因素的制约,而制约下是坚定地钻研。中国工程院院士、中国矿业大学武强教授表示:“地能采集子系统在整个采暖季或制冷季运行状态是保障地能热泵整个系统能否正常运行的核心基础。”背靠资源,克服困难,创新技术,行业发展将大步向前。
 
 
    “天道酬勤,思者常新;博观约取,厚积薄发。”华清地热、恒有源、环发新能源等一大批地源热泵集成商顺势而为,积极致力浅层地热能源利用开发,完成多个标志项目地源热泵空调系统。美好愿景、绿色责任,集成商们秉持科学严谨追求完美的行业理念,不断完善产品下的系统工程细节,施工中配以地源热泵系统设计计算软件和先进的岩土工程钻机技术设备,使得效率大大提升,严把做到“万无一失”的质量关。同样,洞察机遇与潜力的清华同方、麦克维尔、克莱门特、约克等空调设备企业纷纷转战热泵市场,在优化设备系统、升级产品技术的进程中充满干劲儿。
 
    在市场大背景下,低价竞争、设备系统匹配不合格等不当的竞争现象时有发生,但在政府“煤改清洁能源”等政策的严格把控、市场优胜劣汰规律的运行下,技术产品依旧是比拼擂台上的主角,各企业手握生存根本,使得行业散发着蓬勃朝阳的气息。世界权威地热专家曾表示,至2050年的世界热泵发展趋势,无论装机容量或年利用热能都是几何级数向上速增。
 
    市场在扩大,冬季供暖不再是我国北方“特色”,气候的变化、技术的革新、政策的导向,南方供暖逐渐兴起而发展,然而北方的集中供暖于南方不适合,分散式方式成为最佳选择,同样益于节能。因此地源热泵成为供暖star。
 
    在丰富的地热资源、政府政策支持的“海洋”里,地热产业将得到长足发展,暖通领域大力发展中深层地热供暖PPP模式,开展有序竞争,积极响应“一带一路”,并培养领域人才。多重耀眼因素下是暖通领域的迅速攀升、行业融合大发展以革新供暖/制冷模式,为国家发展、人民健康生活贡献绿色。(本文发表于《供热制冷》2月刊空调热泵栏目)
 
来源:《供热制冷》  mfj
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