郑克棪：地源热泵的明天在中国

伴随地源热泵工程应用的快速增长，为适应市场急速膨胀的巨大需求，国内地源热泵生产企业迅速发展。10年来，我国生产热泵机组的厂商由世纪初的几家，已发展至超过200家，分布在山东、北京、深圳、大连、杭州、苏州、广州等地。国产品以水-水系统的大机组为主，主流是螺杆式压缩机+壳管式换热器，也有涡旋式压缩机+板式换热器或套管式换热器的模块式机组，大型机能达2000-3000kW制热(制冷)量，也有小型适应家庭使用的小于10kW机，但以50-2000kW为主要产品。除热泵主机外，热泵相关配件和PE管线等的生产厂家还有100多家。另外，国外知名品牌的热泵公司也陆续登陆中国，建立生产基地或合资企业，产品就地供应中国市场。同时，设计和施工队伍也迅速扩大，目前全国该行业的设计和施工队伍超过10万人。

作为行业活跃的标志，全国各地每年多次召开地源热泵相关的展览会、研讨会，2010年全国地源热泵行业高层论坛参加者450多人，创行业大会人数的z*高记录。可再生能源协会和资源综合利用协会的地源热泵专业委员会，以及中国能源研究会地热专业委员会都举办各类地源热泵培训班，每年不下20场，加快培养初级和中级技术人才;相关专业的大学毕业生和硕士生、博士生供不应求。所有这些，充分体现了行业大发展的欣欣向荣局面。 更为重要的是，国家政府给与了政策和资金上的大力支持。一方面是政策性的支持，如《可再生能源法》、《节约能源法》中都对行业扶持有所规定，有具体给予补助的实施条例，还有中长期能源发展规划目标。另一方面是公益性的扶持，比如国土资源部布置各地开展浅层地热能的资源评价，划出地源热泵的适宜开发区和较适宜开发区，避免用户的风险损失。2010年国土资源部和天津市人民政府共同支持在天津试点，完成了天津市浅层地热能资源评价，包括地源热泵和水源热泵的适宜区和较适宜区的划分;现在正接续开展典型示范工程建设，包括样板工程和相应的一系列地温和环境监测。让全国各地政府和工程用户更相信地源热泵项目的节能减排能力和环境效益，从而保障今后行业的健康发展。

利用温度下限过高：行业发展的症结

据2010年世界地热大会的统计，截止至2009年，世界地源热泵应用的排名序列前5位是：美国、中国、瑞典、挪威、德国。

表一

郑老介绍，从表格中可以看出，中国地源热泵行业有自身的特点：一是中国主要为大楼建筑服务，以大型热泵居多，因此热泵总数少;二是中国的利用温度偏高。其中，上限的36摄氏度，是天津利用地热供暖尾水的温度取热再利用，除此之外，上限温度也在25摄氏度，与其他国家基本持平;但是，下限温度远高于世界先进国家。

下限温度过高，在郑老看来，这正是我国地源热泵行业发展的瓶颈。他举例说，瑞典和挪威的许多地域在北纬60度，他们都可以成功地利用地源热泵，而我国在哈尔滨(北纬45度)却还不敢尝试做地源热泵供暖，这是因为业内有些人士担心“冷热不平衡”问题。

对此，郑老解释说，其实，大地并不是一个封闭的“盒子”，越往地球中心，温度越高，地球表面的热量如果被取走，地心的热量就会逐渐补充过来，所以说地热是可再生能源。它并不是夏季“存”多少热量，冬季才能“取”多少，这种所谓的“平衡”是没有科学依据的。郑老介绍说，经过长期的监测，已经证明了“冬夏不平衡”问题无须担忧。比如，北京4个月120天供暖期内，在刚开始供暖时，地下温度降低很快，第一个月从15摄氏度降低到9摄氏度。但是过了严寒期，随着热泵负荷逐渐减小，到了2月份，虽然还在供暖，但是地下温度已经开始上升。当4个月供暖期全部结束时，地下温度已经恢复了了80%，剩下的20%在夏季完全能够得以恢复。

所以，降低利用温度的下限，这将是行业进一步发展的突破口。郑老补充说，在项目开始时，一定要按照规范的要求做热响应实验，以此确定打多少孔，能取出多少热，并可以通过计算机模拟运行30年看看效果如何，这样经过了测试和模拟运行，就可以大胆地降低利用温度的下限，仍然能够收到理想的效果。五年内中国地源热泵将成为世界第一