導(dǎo)語(yǔ)：國(guó)土局資源開(kāi)發(fā)利用探討一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀(guān)點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

我市地理位置比較偏僻，除少數(shù)地?zé)?a href="http://www.yuanjingfilm.com/article/zhongjibaogao/dybg/200905/198023.html" target="_blank">資源外，本地尚未探明其它能源礦產(chǎn)資源，所有能源物資均從外地運(yùn)來(lái)，運(yùn)距大，成本高。能源利用方式主要以火電、煤、氣、油等常規(guī)能源為主，除少量太陽(yáng)能和風(fēng)能外，其它能源尚未得到開(kāi)發(fā)利用。淺層地溫能利用是一種新型的優(yōu)質(zhì)環(huán)保能源，在北京、天津等大城市已廣泛推廣，技術(shù)日臻成熟。淺層地溫能具有可再生性、儲(chǔ)量大、清潔環(huán)保和可用性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此，推廣利用淺層地溫能資源，有利于優(yōu)化我市能源結(jié)構(gòu)，促進(jìn)多能互補(bǔ)，提高能源利用效率。

一、基本概念和特點(diǎn)

淺層地溫能一般是指地球淺表層數(shù)百米內(nèi)（＜200m）的土壤、砂石和地下水中所蘊(yùn)藏的一種低溫?zé)崮埽淠芰恐饕獊?lái)源于太陽(yáng)輻射和地球梯度增溫。淺層地溫能資源廣泛存在于淺層表地層的洹溫帶中，受四季氣候的影響較小，溫度相對(duì)恒定，再生迅速，可循環(huán)使用。其主要特點(diǎn)如下：

1.儲(chǔ)量巨大

據(jù)專(zhuān)家測(cè)算，我國(guó)近百米內(nèi)的土壤每年可采集的低溫能量是我國(guó)目前發(fā)電裝機(jī)容量的3750倍，百米內(nèi)地下水每年可采集的低溫能量也有2億千瓦。

2.清潔環(huán)保

淺層地溫能的開(kāi)發(fā)利用是利用有關(guān)技術(shù)裝備對(duì)淺層土壤或地下水進(jìn)行冷熱交換，以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的供暖（冬季）或降溫（夏季），整個(gè)過(guò)程中，不消耗土壤或水，可以實(shí)現(xiàn)供暖（冷）區(qū)域的污染排放，無(wú)環(huán)境污染。

3.可用性強(qiáng)

據(jù)北京、天津等淺層地溫利用程度較高地區(qū)統(tǒng)計(jì)，淺層地溫能建筑投資約250～380元/平方米，比同樣滿(mǎn)足供暖、制冷和生活熱水條件的燃?xì)夂涂照{(diào)系統(tǒng)等能耗降低20～30%，其運(yùn)行費(fèi)用明顯低于其他清潔能源，且能就地取材，免于運(yùn)輸，無(wú)廢渣、無(wú)污染，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

二、淺層地溫能的開(kāi)發(fā)利用技術(shù)

淺層地溫能的轉(zhuǎn)換主要采用熱泵技術(shù)。熱泵技術(shù)是全世界近年來(lái)倍受關(guān)注的一項(xiàng)新型能源技術(shù)，其基本原理基于逆卡諾循環(huán)，采用電能驅(qū)動(dòng)，從低溫?zé)嵩粗形崃?，并將其傳輸給高溫?zé)嵩匆怨┦褂?，傳輸?shù)礁邷責(zé)嵩粗械臒崃坎粌H大于所消耗的能量，而且大于從低溫?zé)嵩粗形盏哪芰?，在?biāo)準(zhǔn)工況下，系統(tǒng)消耗一個(gè)單位的能量，從低溫?zé)嵩粗刑崛《€(gè)單位的能量，合在一起輸出三個(gè)單位的能量。目前比較成熟的技術(shù)包括：

1.水源熱泵系統(tǒng)

水源熱泵利用地球表面淺層水吸收的太陽(yáng)能和地?zé)崮芏纬傻牡臀粺崮?。根?jù)水的來(lái)源不同，又可以進(jìn)一步分為地?zé)崴礋岜孟到y(tǒng)、地下水（深井水）水源熱泵系統(tǒng)和地表水水源熱泵系統(tǒng)等（見(jiàn)圖1）。

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1）地下水水源熱泵技術(shù)

同空氣、土壤和淺表水體等其他熱源相比，地下水資源豐富、很少受氣候變化影響，因此，冬季使用不會(huì)像空氣源熱泵那樣易結(jié)霜，或者像地表水那樣易結(jié)冰，既適用于中小型建筑又可用于大型建筑。常規(guī)地下水熱泵系統(tǒng)使用的多為深50m以?xún)?nèi)的淺井，并可分為井－溝渠型和井－井兩種類(lèi)型。井－溝渠型只有一口（組）抽水井，從井中抽出的地下水流經(jīng)蒸發(fā)器（或冷凝器）放出（或吸收）熱量后，直接排入溝渠或另作它用，不再灌回地下。井－井型則包括一口（組）抽水井和一口（組）回灌井，從抽水井抽出的地下水使用后經(jīng)回灌井灌回地下，通常將抽水井置于回灌井上游并保持一定距離。

2）地表水水源熱泵技術(shù)

湖水、河水水源熱泵:湖水、河水水源熱泵的利用在取水結(jié)構(gòu)和處理等方面的研究因所需資金較大，發(fā)展也不快，而且湖水、河水等經(jīng)升溫或降溫后再排回水源當(dāng)中去，對(duì)自然界生態(tài)有無(wú)影響還要進(jìn)一步觀(guān)察。

污水源熱泵:采用污水作為水源熱泵的熱源，根據(jù)污水夏季溫度低于室外溫度，冬季高于室外溫度的特點(diǎn)，用熱泵利用污水冷熱能。污水源熱泵系統(tǒng)按照其使用的污水的處理狀態(tài)可分為以未處理過(guò)的污水作為熱源的污水源熱泵系統(tǒng)、以二級(jí)出水或中水作為熱源的污水源熱泵系統(tǒng)；按照熱泵機(jī)組機(jī)房的布置情況可分為集中式、半集中式和分散式的污水源熱泵系統(tǒng)。

海水源熱泵:海水在一定的使用條件下是熱泵機(jī)組非常好的熱源形式之一。在25～50米水深位置海水的溫度基本恒定（5～8℃），主要用于中等規(guī)模及大規(guī)模的熱泵系統(tǒng)中。我市沿海地區(qū)海水資源豐富，經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)，在資源、技術(shù)、資金等方面都具備了相應(yīng)的發(fā)展條件。引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)，開(kāi)發(fā)大型區(qū)域海水供熱供冷熱泵機(jī)組，特別是在夏熱冬冷地區(qū)，已成為節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的有效途徑。

2.土壤源熱泵系統(tǒng)

土壤源熱泵系統(tǒng)（見(jiàn)圖2、3）是一種利用地下淺層地溫能資源的既可供熱又可制冷并提供生活熱水的一種節(jié)能環(huán)保的技術(shù)?，F(xiàn)采用的技術(shù)主要為土－氣型地?zé)岜眉夹g(shù)。

土－氣型地?zé)岜眉夹g(shù)所利用的能源是常溫土壤中的能量，采用埋設(shè)垂直管、水平管或向地表水拋設(shè)管路等多種方式，直接從淺

圖2土壤源熱泵制熱系統(tǒng)層土壤取熱或向其排熱，不受地下水開(kāi)采的限制，推廣的范圍更大、更靈活。它只要有足夠進(jìn)行熱交換的淺層土壤(-3.5℃以上的土壤或地下水)就可滿(mǎn)足地?zé)岜盟蟮募夹g(shù)條

圖3土壤源熱泵制冷系統(tǒng)件。土－氣型地源熱泵技術(shù)減少了地?zé)徂D(zhuǎn)換成熱水和冷水的過(guò)程其熱損失減少能源效率更高供暖、制冷運(yùn)行費(fèi)用更低。

三、國(guó)內(nèi)外淺層低溫能開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

（一）國(guó)外淺層低溫能開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

“地源熱泵”的概念最早出現(xiàn)于1912年。20世紀(jì)50年代，歐洲開(kāi)始了研究地源熱泵的第一次高潮，但由于當(dāng)時(shí)能源價(jià)格低，這種系統(tǒng)并不經(jīng)濟(jì)，因而未得到推廣。直到20世紀(jì)70年代初世界上出現(xiàn)了第一次能源危機(jī)，地源熱泵才開(kāi)始得到重視。經(jīng)過(guò)50年的發(fā)展，目前地源熱泵技術(shù)在北美和歐洲已經(jīng)非常成熟，成為廣泛采用的一種供熱空調(diào)系統(tǒng)，有一整套標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、計(jì)算方法和施工工藝。

在歐洲，地源熱泵主要應(yīng)用于新建房屋，系統(tǒng)末端可以提供地板輻射采暖。但在各個(gè)國(guó)家的發(fā)展并不平衡，其中瑞典普及廣泛，市場(chǎng)成熟，90%的房屋安裝了地源熱泵，而英國(guó)、丹麥等國(guó)家才剛剛起步。

在美國(guó)，20世紀(jì)50年代，水源熱泵就作為一種商品開(kāi)始生產(chǎn)。1985年，美國(guó)已經(jīng)擁有1.4萬(wàn)臺(tái)地能中央空調(diào)系統(tǒng)（即利用地下淺層地?zé)豳Y源如地下水、土壤或地表水等的既可以供熱又可以制冷的高效節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)）；到目前已經(jīng)安裝了40多萬(wàn)臺(tái)，而且以每年10%的速度穩(wěn)步增長(zhǎng)。2000年，美國(guó)商業(yè)建筑中地能中央空調(diào)系統(tǒng)已占空調(diào)總保有量的25%，其中新建筑占40%。

（二）國(guó)內(nèi)淺層地溫能開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

我國(guó)在地源熱泵領(lǐng)域的研究始于20世紀(jì)80年代初。但當(dāng)時(shí)由于能源價(jià)格的特殊性，以及其他一些因素的影響，地源熱泵的推廣非常緩慢。

到了20世紀(jì)90年代以后，由于受?chē)?guó)際大環(huán)境的影響以及地源熱泵自身所具備的節(jié)能和環(huán)保優(yōu)勢(shì)，這項(xiàng)技術(shù)日益受到重視,得到了較快發(fā)展和推廣。

目前全國(guó)淺層地?zé)崮芊?wù)面積超過(guò)6000萬(wàn)平方米，主要集中在北京、上海、天津、沈陽(yáng)、河北等地；僅北京市就已完成熱泵項(xiàng)目超過(guò)500個(gè)，1200多萬(wàn)平方米的建筑利用地源熱泵系統(tǒng)供暖制冷，其中既有普通住宅、公共建筑，也有工業(yè)廠(chǎng)房、賓館商場(chǎng)。近年來(lái)，河南、陜西、內(nèi)蒙古、山東、安徽、湖北、湖南、廣東等省也都開(kāi)始了開(kāi)發(fā)利用淺層地溫能的探索和試點(diǎn)工作，淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用前景廣闊。

四、我市開(kāi)展淺層地溫能資源工作的建議

我市擁有豐富的海水資源，又是著名的“溫泉之鄉(xiāng)”，開(kāi)發(fā)利用淺層地溫能資源具有得天獨(dú)厚的條件。我市應(yīng)積極創(chuàng)造條件，加大開(kāi)發(fā)利用淺層地溫能資源的力度。

（一）摸清家底，科學(xué)制定規(guī)劃。淺層地溫能資源豐富，分布廣泛，積溫穩(wěn)定，開(kāi)發(fā)技術(shù)日臻成熟，是一種很好的環(huán)保替代能源。但對(duì)地溫能資源進(jìn)行地質(zhì)勘查評(píng)價(jià)，是合理開(kāi)發(fā)利用新能源的前提和基礎(chǔ)。因此，首先應(yīng)委托科研技術(shù)力量雄厚的單位（如北京市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局、天津地?zé)峥辈殚_(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)院等），按照節(jié)約能源、提高能源利用效率、保障能源安全的原則，開(kāi)展我市淺層地溫能資源調(diào)查評(píng)價(jià)和環(huán)境評(píng)估工作，為今后的開(kāi)發(fā)利用提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)。在調(diào)查評(píng)價(jià)評(píng)估的基礎(chǔ)上，科學(xué)編制我市淺層地溫能資源發(fā)展規(guī)劃，使淺層地溫能在我市能夠科學(xué)、有序利用。

（二）加大政府引導(dǎo)，推廣能源利用新技術(shù)。開(kāi)發(fā)利用淺層地溫能具有顯著的社會(huì)效益和環(huán)保效益，符合發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的要求，但因其初期投資成本較高、社會(huì)認(rèn)可度較低等原因，亟需加強(qiáng)政府引導(dǎo)。一是要做好技術(shù)評(píng)估，進(jìn)行小范圍試點(diǎn)。建議由有關(guān)主管部門(mén)，按照規(guī)定的程序，對(duì)于該技術(shù)及其使用效果，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)境的評(píng)估，在明確宜用范圍、使用限制、配套技術(shù)和設(shè)備、以及必須采取的保護(hù)環(huán)境和生態(tài)的措施的條件下，選擇小范圍進(jìn)行試點(diǎn)，建設(shè)淺層地溫能資源利用示范工程。二是對(duì)比多種新型能源利用方式，擇優(yōu)選擇。目前，新型能源的使用存在多種可替代的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和技術(shù)路線(xiàn)，我市應(yīng)根據(jù)能源使用的歷史、現(xiàn)狀和基礎(chǔ)設(shè)施條件，本著加大使用新型可再生能源種類(lèi)、數(shù)量的思路，把淺層地溫能開(kāi)發(fā)作為其中一種重要形式，進(jìn)行綜合對(duì)比，靈活選擇最佳方案，提高新型可再生能源的使用比重。三是給予費(fèi)稅減免或資金補(bǔ)貼。開(kāi)發(fā)商和業(yè)主作為新型能源的選擇者，其決策的主要依據(jù)均偏重于經(jīng)濟(jì)方面，因此可以采取相應(yīng)的政策措施，對(duì)于使用可再生能源的業(yè)主合理合法減免稅負(fù)、給予補(bǔ)貼；對(duì)于積極改造傳統(tǒng)能源設(shè)施的工程建設(shè)項(xiàng)目，給予減免基礎(chǔ)設(shè)施配套費(fèi)等優(yōu)惠政策；對(duì)于新型可再生能源技術(shù)、設(shè)備提供商可適當(dāng)減免營(yíng)業(yè)稅；對(duì)于新型可再生能源的研制和相應(yīng)投資部分給予適當(dāng)額度的貼息貸款。

（三）加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)研發(fā)，提高能源利用效率?？茖W(xué)開(kāi)發(fā)利用淺層地溫能資源，必須堅(jiān)持節(jié)約高效、突出實(shí)用性和可操作性的原則，因此，在實(shí)驗(yàn)和推廣階段，必須不斷加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)。具體工作中，應(yīng)積極引導(dǎo)企業(yè)加大投入力度，開(kāi)展地下水循環(huán)利用評(píng)估與對(duì)比等試驗(yàn)項(xiàng)目，及時(shí)掌握換熱井設(shè)備和威海當(dāng)?shù)氐貙訙囟取⑺?、水質(zhì)變化情況，了解地源井回灌和熱能恢復(fù)能力。要在試點(diǎn)過(guò)程中，注重開(kāi)展地源井井距試驗(yàn)，收集符合我市實(shí)際的各項(xiàng)系數(shù)，觀(guān)測(cè)地下?lián)Q熱系統(tǒng)的實(shí)際換熱(換冷)效果，為管理部門(mén)提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，降低開(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng)成本，不斷提高利用效率。