鄭克棪：地源熱泵的明天在中國

伴隨地源熱泵工程應用的快速增長，為適應市場急速膨脹的巨大需求，國內地源熱泵生產企業迅速發展。10年來，我國生產熱泵機組的廠商由世紀初的幾家，已發展至超過200家，分布在山東、北京、深圳、大連、杭州、蘇州、廣州等地。國產品以水-水系統的大機組為主，主流是螺桿式壓縮機+殼管式換熱器，也有渦旋式壓縮機+板式換熱器或套管式換熱器的模塊式機組，大型機能達2000-3000kW制熱(制冷)量，也有小型適應家庭使用的小于10kW機，但以50-2000kW為主要產品。除熱泵主機外，熱泵相關配件和PE管線等的生產廠家還有100多家。另外，國外知名品牌的熱泵公司也陸續登陸中國，建立生產基地或合資企業，產品就地供應中國市場。同時，設計和施工隊伍也迅速擴大，目前全國該行業的設計和施工隊伍超過10萬人。

作為行業活躍的標志，全國各地每年多次召開地源熱泵相關的展覽會、研討會，2010年全國地源熱泵行業高層論壇參加者450多人，創行業大會人數的z*高記錄?？稍偕茉磪f會和資源綜合利用協會的地源熱泵專業委員會，以及中國能源研究會地熱專業委員會都舉辦各類地源熱泵培訓班，每年不下20場，加快培養初級和中級技術人才;相關專業的大學畢業生和碩士生、博士生供不應求。所有這些，充分體現了行業大發展的欣欣向榮局面。 更為重要的是，國家政府給與了政策和資金上的大力支持。一方面是政策性的支持，如《可再生能源法》、《節約能源法》中都對行業扶持有所規定，有具體給予補助的實施條例，還有中長期能源發展規劃目標。另一方面是公益性的扶持，比如國土資源部布置各地開展淺層地熱能的資源評價，劃出地源熱泵的適宜開發區和較適宜開發區，避免用戶的風險損失。2010年國土資源部和天津市人民政府共同支持在天津試點，完成了天津市淺層地熱能資源評價，包括地源熱泵和水源熱泵的適宜區和較適宜區的劃分;現在正接續開展典型示范工程建設，包括樣板工程和相應的一系列地溫和環境監測。讓全國各地政府和工程用戶更相信地源熱泵項目的節能減排能力和環境效益，從而保障今后行業的健康發展。

利用溫度下限過高：行業發展的癥結

據2010年世界地熱大會的統計，截止至2009年，世界地源熱泵應用的排名序列前5位是：美國、中國、瑞典、挪威、德國。

表一

鄭老介紹，從表格中可以看出，中國地源熱泵行業有自身的特點：一是中國主要為大樓建筑服務，以大型熱泵居多，因此熱泵總數少;二是中國的利用溫度偏高。其中，上限的36攝氏度，是天津利用地熱供暖尾水的溫度取熱再利用，除此之外，上限溫度也在25攝氏度，與其他國家基本持平;但是，下限溫度遠高于世界先進國家。

下限溫度過高，在鄭老看來，這正是我國地源熱泵行業發展的瓶頸。他舉例說，瑞典和挪威的許多地域在北緯60度，他們都可以成功地利用地源熱泵，而我國在哈爾濱(北緯45度)卻還不敢嘗試做地源熱泵供暖，這是因為業內有些人士擔心“冷熱不平衡”問題。

對此，鄭老解釋說，其實，大地并不是一個封閉的“盒子”，越往地球中心，溫度越高，地球表面的熱量如果被取走，地心的熱量就會逐漸補充過來，所以說地熱是可再生能源。它并不是夏季“存”多少熱量，冬季才能“取”多少，這種所謂的“平衡”是沒有科學依據的。鄭老介紹說，經過長期的監測，已經證明了“冬夏不平衡”問題無須擔憂。比如，北京4個月120天供暖期內，在剛開始供暖時，地下溫度降低很快，第一個月從15攝氏度降低到9攝氏度。但是過了嚴寒期，隨著熱泵負荷逐漸減小，到了2月份，雖然還在供暖，但是地下溫度已經開始上升。當4個月供暖期全部結束時，地下溫度已經恢復了了80%，剩下的20%在夏季完全能夠得以恢復。

所以，降低利用溫度的下限，這將是行業進一步發展的突破口。鄭老補充說，在項目開始時，一定要按照規范的要求做熱響應實驗，以此確定打多少孔，能取出多少熱，并可以通過計算機模擬運行30年看看效果如何，這樣經過了測試和模擬運行，就可以大膽地降低利用溫度的下限，仍然能夠收到理想的效果。五年內中國地源熱泵將成為世界第一