中国地源热泵产业观察

作者:李元普 王晔华来源:中国可再生能源学会上传时间:2012-03-28

内容摘要:概论 地源热泵技术是当前世界上最先进的供暖制冷新技术。它利用浅层常温地热能解决供暖制冷问题,属于可再生能源利用技术。近十年来全世界每年以递增 20%以上的速度在增长,到...

概论
地源热泵技术是当前世界上最先进的供暖制冷新技术。它利用浅层常温地热能解决供暖制冷问题,属于可再生能源利用技术。近十年来全世界每年以递增20%以上的速度在增长,到2005年年底,已有33个国家在推广这项技术。它有三大优点,一是节能比其他常规供暖技术可节能50-60%;二是环保不排放任何废弃物;三是运行费用低,可降低30-70%。是供暖制冷领域解决污染节能问题的重要技术选择。
     中国地源热泵从技术引进到大规模推广,发展了十余年的时间。近几年来,能源短缺,价格猛涨,国家大力支持地源热泵的发展,并在政策上给予了一定的优惠条件。1997年中国科学技术部和美国能源部签署政府合作协议共同开发和推广地源热泵技术。作为协议的中方执行单位北京计科地源热泵科技有限公司在中国科技部和美国能源部的直接指导和帮助下,从美国引进最先进的地源热泵技术,并结合中国气候、水文地质、经济水平、生活习惯,进行创新和系统优化,开发出一系列适合中国供热制冷市场的地源热泵系统技术,供热制冷效果符合国家标准。至今地源热泵技术已成为供暖制冷领域利用可再生能源实现节能、环保、供热费用低廉的主要技术手段。
一、政策环境
地源热泵技术自上世纪末作为国家“十一五”科技攻关计划从美国引进以来,在科技部、建设部、国家发改委、财政部的支持下,作为国家鼓励推广的节能环保技术列入多项推广计划,从资金、税收、贷款、补贴等多方位予以政策扶持。2007年8月财政部和国家发改委印发《节能技术改造财政奖励资金管理暂行办法》规定企业每节能1吨标煤中央财政奖励200—250元,其中包括建筑节能工程。地方政府也出台相应政策推广节能减排技术。如北京市政府从2006年起对采用地源热泵技术供暖的工程每建筑平方米一次性补贴50元,使用者可享受分时谷价电费优惠。
二、主要地区地源热泵发展状况
北京
北京已安装1800万平方米,十一五期间计划每年安装600万平方米,2010年安装到3500万平方米。2008年北京奥运会主体育场“鸟巢”使用了地源热泵,从土壤中吸收能量,用于补偿体育场空调系统等。地源热泵是一种使用可再生能源、节能、环保的系统,通过地埋换热管,冬季吸收土壤中蕴含的热量为“鸟巢”供热,夏季吸收土壤中存贮的冷量向“鸟巢”供冷。
  据统计,北京奥运会实施了358个“绿色奥运”项目,包括新能源项目69项、建筑节能项目168项、水资源项目121项。奥运工程共建设了9个太阳能的热水系统。4个项目建设了地源热泵,3个项目建设了水源热泵,还有两个项目直接利用了地热。
  在200万平方米的奥运工程中,有26.7%的面积将使用可再生能源等绿色能源。168个建筑节能项目所节约的能源,相当于每年减少20万吨二氧化碳的排放。
沈阳
早在2006年9月29日,在沈阳市推进地源热泵系统建设和应用现场会上,国家建设部资源节约办公室副主任梁俊强宣布沈阳市被确定为全国地源热泵技术推广试点城市。2006年11月11日,沈阳市政府办公厅又下发了“关于全面推进地源热泵系统建设和应用工作的实施意见” 沈政发〔2006〕20号文件,市政府决定在全市已经形成地源热泵供热(制冷)面积312万平方米的基础上,全面推进地源热泵系统建设和应用。
沈政发〔2006〕20号文件中明确规定:从2008年起,每年建设和应用地源热泵技术不少于1600万平方米,其中新建1000万平方米,改建、改造600万平方米,截止2008年底,已完成2900万平方米。至2010年底,计划全市实现地源热泵技术应用面积6500万平方米,占全市当期供热面积的32.5%。文件指出:对正在申报但未审批的建设项目和已经审批但尚未开工建设的项目,原则上都要采用地源热泵技术。对已开工建设但未竣工的项目,原则上都要改为采用地源热泵技术。对已投入使用的公建,重点是机关办公场所、宾馆、酒店、写字楼等耗能大的建筑物要抓紧进行改造,采用地源热泵技术;对已投入使用的住宅,在具备条件的情况下,重点要对供热质量差的进行改造,采用地源热泵技术。同时政府对于采用地源热泵的相关单位也给予了扶持政策,包括:降低运营成本,给予资金支持,提供技术保证,加强政务服务,培育产业发展等相关利好政策。
重庆
重庆地源热泵技术在国内位居前列。重庆市已有渝中区化龙桥项目B3/01地块、开县人民医院业务综合楼、珠江·太阳城和南江水文地质工程地质队集资楼四个项目入选国家级可再生能源建筑应用示范工程,获得约3000万元的国家财政资助。
  地源热泵是最经济的节能环保型中央空调系统。它是利用地下常温土壤或地下水温度相对稳定的特性,进行能量转换的供暖制冷空调系统。重庆市试验显示,采用江水源热泵机组较常规空调系统节能30%左右。
重庆市推广地源热泵的最大优势,是地下多是砂岩,密度大、导热系数高,地下埋管换热性能比北京、上海高15%至20%。不利之处则是重庆市夏季冷负荷远远大于冬天的供暖负荷,造成地下岩土的吸、放热难于平衡,需采用复合式地源热泵系统等复杂技术。
  据了解,重庆市日前出台了《重庆市可再生能源建筑应用示范工程专项补助资金管理暂行办法》。《办法》规定,对利用可再生能源热泵机组的空调,按机组额定制冷量每千瓦补贴人民币800元,利用可再生能源提供生活热水的高温热泵机组,按机组额定制热量每千瓦补贴人民币900元。
青岛
     眼下,作为一种替代燃煤和电能供热制冷的新技术——地源热泵技术正在青岛市得到快速推广。青岛通过采取服务与监督并举、管理与引导结合的监管模式,大力推广使用地源热泵技术,引导房地产业和建筑行业的可持续发展,实现经济效益、环境效益、社会效益的统一。
    2006年,青岛市城阳区千禧国际村三期住宅项目在全市率先采用地源热泵技术进行试点。在试点成功的基础上,地源热泵技术在青岛很快进入推广使用阶段。经过短短两年的推广,仅青岛城阳区已有9个约60万平方米的建筑项目采用了地源热泵中央空调技术。同时,在推广使用的广度方面也实现重大突破,由原先仅仅应用在住宅开发项目上,已广泛推广到其他各类建筑项目。目前,银盛泰商务港、城阳区经贸中心、海都国际、蓝钻商务等4个公共建筑和四方机车车辆厂等2个工业项目,均采用了地源热泵技术。
广东
2003年,地源热泵销售市场及制造企业、销售商才开始进入快速成长的阶段。目前,广东地区已经成为中国热泵行业最主要的生产基地和消费市场。据不完全统计,目前广东地区的热泵企业大约有197家,主要分部在广州、东莞、佛山、珠海、中山、深圳等地区。其中,广州地区热泵企业有67家,所占比重34%,如:同益、德能、瑞姆、中宇、西莱克等;佛山地区热泵企业51家,所占比重为26%,如:确正、美的、长菱等;东莞地区有热泵企业26家,所占比重13%,如:豪瓦特、新时代、科阳等。
广东地区热泵企业数量占到全国半数以上,而且规模较大的企业有80%以上都聚集于此,估计广东热泵产业的产能至少占到全国总量的65%以上,另外,广东热泵产业正处于快速成长阶段,大量资本注入,企业数量激增,权威专家预测,由于热泵行业前景广阔,目前很多家电企业及其他资本会在近期迅速进入广东热泵市场,未来几年广东的热泵产能还会急速扩张。
三、市场前景广阔
2006年年底,除个别省、市、区外,其它省市区都不同程度地在推广地源热泵技术。年销售额已超过50亿元,并以20%以上的速度在增长。资料显示,2005年地源热泵应用面积为3000万平方米,2007年应用面积到7000万平方米,而地源热泵系统在城市示范工程中单体规模达80万平方米。地源热泵市场发展非常迅猛,发展潜力很大。
   地源热泵技术在各建筑类型中的应用比例:
2006160项工程调查)
四、发展过程中的阻碍分析
尽管近两年地源热泵发展速度直线上升,人们对新能源、新的节能技术手段认可度大大普及和提升;然而同所有的新生事物一样,地源热泵技术在市场推广过程中,不可避免的遇到了一些较为棘手的技术和非技术问题。一是国家缺乏统一的地源热泵产品制造标准,存在大量小规模地源热泵机组生产厂,产品质量无法保证;二是地源热泵行业的技术人员相对快速发展成熟的市场来说还很欠缺,水平也参差不齐,因人为因素造成了一些地源热泵项目不节能,甚至运行不起来;三是缺乏地源热泵技术的培训研发投入不够,岩土热物性及其传热机制的研究尚处初级阶段,各地区的水文地质勘察资料还很不全面;四是市场准入机制尚不健全,在进行多个乃至成规模推广地源热泵技术时,缺乏整体规划的概念,没有对地下热平衡问题考虑充分,造成工程供热制冷效果不理想。
为了有效解决这些问题,一方面应组织有关政府部门和技术专家,抓紧制定地源热泵机组生产制造的技术标准;建立与现代国际先进水平接轨的地源热泵技术研发和培训基地,组织人力物力对各地浅层水文地质构造进行考察和统计,对各种类型的岩土热物性及传热机制进行深入研究。另一方面要大力推动地源热泵的技术培训和推广,提高地源热泵从业人员的专业水平和实践能力。目前国内新能源权威机构,中国可再生能源学会的系列地源热泵技术培训填补了国内专业地源热泵技术获取渠道的空白,在地源热泵的技术创新和市场推广方面处于领先地位。按不同需求的人群划分,推出了针对管理层和一般入门者的地源热泵咨询师培训,主要讲授地源热泵技术精要及市场推广问题;针对地源热泵技术人员或有相关行业一定经验的从业人员推出地源热泵设计师培训;针对工程施工技术人员推出地源热泵安装师培训。此外还针对企业需求,推出了结合企业特定状况的定制式地源热泵技术服务。由于技术全面、案例新颖、可操作性强,中国可再生能源学会地源热泵专业组的技术培训在业内广受好评,所颁发证书广受认可。

       在国家节能减排政策的大力支持下,地源热泵技术的发展前景非常广阔,为满足市场需求,需要国家财政投入、学术科研建设、企业自身完善不断做出调整和努力,从宏观规划到具体工程所面临的机遇和挑战,都需要我们认真而审慎的分析和解决,而非不假思索的盲目跟进。



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