淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢與對策 淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用的世界現(xiàn)狀及在我國的發(fā)展前景
陶慶法 胡杰
（國土資源部地質(zhì)環(huán)境司）
1 概述
地球的內(nèi)部是一個巨大的熱源庫，蘊藏著無比巨大的熱能。淺層地?zé)崮苁堑厍驘崮艿闹匾M成部分，通常是指位于地球表層變溫層之下，蘊藏在地殼淺部巖（土）體中的低溫地?zé)豳Y源，其熱能主要來自地球深部的熱傳導(dǎo)。淺層地?zé)崮艿臏囟嚷愿哂诋?dāng)?shù)仄骄鶜鉁?～5℃，溫度比較穩(wěn)定，分布廣泛，開發(fā)利用方便。具有十分廣闊的開發(fā)利用前景。淺層地?zé)崮艿睦茫饕峭ㄟ^熱泵技術(shù)的熱交換方式，將賦存于地層中的低位熱源轉(zhuǎn)化為可以利用的高位熱源，既可以供熱，又可以制冷。目前淺層地?zé)崮艿目山?jīng)濟開采利用的深度一般小于200m。
熱泵技術(shù)的不斷完善與廣泛應(yīng)用，為淺層地?zé)崮艿拈_發(fā)利用提供了條件。用于淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用的熱泵系統(tǒng)，統(tǒng)稱為“地源熱泵系統(tǒng)”，它是以巖土體、地下水（或地表水）為低溫?zé)嵩矗伤礋岜脵C組、地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱空調(diào)系統(tǒng)，是一種節(jié)能環(huán)保的空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)地?zé)崮芙粨Q形式的不同，地源熱泵系統(tǒng)分為地埋管地源熱泵系統(tǒng)、地下水地源熱泵系統(tǒng)和地表水地源熱泵系統(tǒng)。
地源熱泵技術(shù)是一種利用淺層地?zé)崮艿募瓤梢匀峁┡挚梢匀±渲评涞母咝Ч?jié)能的空調(diào)技術(shù)。其工作原理是利用地下常溫土壤或地下水溫度相對穩(wěn)定的特性，通過輸入少量的高品位電能，運用埋藏于建筑物周圍的管路系統(tǒng)或地下水與建筑物內(nèi)部進行熱交換，實現(xiàn)低品位熱能向高品位轉(zhuǎn)移的冷暖兩用空調(diào)系統(tǒng)。它由水循環(huán)系統(tǒng)、熱交換器、地源熱泵機組和控制系統(tǒng)組成。冬季代替鍋爐從土壤中取熱，以30～40℃左右熱風(fēng)向建筑物供暖，夏季代替普通空調(diào)向土壤排熱，以10～17℃左右冷風(fēng)給建筑物制冷。同時，還能供應(yīng)生活用熱水。
國內(nèi)外大量實例表明，采用地源熱泵系統(tǒng)開發(fā)利用淺層地?zé)崮軐ㄖ镞M行供暖空調(diào)，具有取用方便、無污染、運行費用低等特點。淺層地?zé)崮苁抢硐氲摹熬G色環(huán)保能源”，熱泵技術(shù)是“綠色環(huán)保技術(shù)”，其主要特點是：
（1）資源可持續(xù)利用。淺部地?zé)崮軆酉褚粋€巨大的熱能調(diào)蓄器，利用熱泵系統(tǒng)給建筑物供暖、空調(diào)，冬季從地層中取出熱量給建筑物供暖，夏季吸收建筑物的熱量釋放到地層中儲存，這樣，全年中建筑物冬季采暖所需的熱量，總體上可與來自地球深部的傳導(dǎo)熱量和夏季儲存的熱量實現(xiàn)平衡，使淺層地?zé)崮茉茨軌驅(qū)崿F(xiàn)可持續(xù)利用。
（2）高效節(jié)能。由于淺層地溫略高于當(dāng)?shù)仄骄鶜鉁兀容^恒定，冬季供熱時溫度比環(huán)境溫度高，所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比提高；夏季供冷時，溫度比環(huán)境溫度低，冷卻效果提高，機組效率也提高。地源熱泵的制冷制熱系數(shù)可達4.0以上。與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，高出40%左右，其運行費用僅為普通中央空調(diào)的50%～60%，與電熱鍋爐和電熱膜供熱相比，可節(jié)約70%左右的電能。
（3）無環(huán)境污染。地源熱泵運行時，除了消耗少量的電能外，需要的僅僅是與地下巖土層（含巖石、土層和空隙中的水）進行熱量交換的循環(huán)水或其它液體，基本不消耗水、不排泄廢物，不對周圍環(huán)境產(chǎn)生任何污染。
（4）運行費用低。維修量少、自動化程度高，運行費一般只相當(dāng)于普通供暖空調(diào)費用的30%～70%。
（5）一機多用。一套地源熱泵就可以實現(xiàn)供熱、供冷和生活熱水供應(yīng)，可代替原來的鍋爐加空調(diào)兩套系統(tǒng)，一次性投資降低。
（6）節(jié)省土地資源。地源熱泵除主機和循環(huán)水泵外，沒有其它安裝設(shè)備。與鍋爐房相比，省去了水處理間、風(fēng)機間、煙囪、煤場和渣土場，節(jié)約了土地資源。
（7）運行靈活、穩(wěn)定可靠、使用壽命長：每臺機組可獨立運行，個別機組發(fā)生故障不會影響整個系統(tǒng)的運行。機組運行工況穩(wěn)定，不受環(huán)境溫度變化的影響，冬季不需要除霜。熱泵的運轉(zhuǎn)部件少，基本上不需要維修，運行穩(wěn)定可靠，使用壽命可達20年。
（8）自動化程度高：地源熱泵一般是全電腦控制，可根據(jù)外部負(fù)荷的變化，調(diào)整壓縮機的工作數(shù)量，并設(shè)有壓縮機超溫保護、斷水保護等多種保護措施，可實現(xiàn)無人值守。
（9）用途廣泛：從嚴(yán)寒地區(qū)至熱帶地區(qū)均適用。
（10）易于管理。可實現(xiàn)機組獨立裝表、計費，方便對整個系統(tǒng)的管理。
地源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用受當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件的制約。地區(qū)的水文地質(zhì)條件決定了采用地源熱泵供暖、空調(diào)的可能性及其利用的方式。就一般而論，在地下水位埋藏不深，含水層厚度較大、滲透性能較強、易于回灌的地區(qū)，適宜采用以地下水源為載體的地源熱泵；在地下水位埋藏淺，松散層厚度大、但滲透差、不易回灌的砂、土層分布地區(qū)，適宜采用垂直埋管式地源熱泵；地下水位埋藏深，松散層厚度小、巖土層滲透性弱、不具備開采地下水的巖石地區(qū)，不適宜采用地源熱泵。
2 國際地源熱泵技術(shù)與淺層地?zé)崮軕?yīng)用發(fā)展趨勢
“熱泵”的概念，1912年由瑞士人提出，1946年第一個熱泵系統(tǒng)在美國俄勒岡州誕生。1974年起，瑞士、荷蘭和瑞典等國家政府逐步資助建立示范工程。20世紀(jì)80年代后期，熱泵技術(shù)日臻成熟。在過去的10年時間里，大約30個國家的熱泵平均增長速率達到10%，在國際社會中，由于其在減少二氧化碳方面得到普遍認(rèn)可而受到廣泛重視。
目前，利用熱泵技術(shù)開發(fā)利用淺層地?zé)崮茌^好的國家有美國、北歐、瑞典、瑞士和德國，已有大量裝機的國家有加拿大、奧地利、法國和荷蘭，開始重視和推廣應(yīng)用的國家有中國、日本、俄羅斯、英國、挪威、丹麥、愛爾蘭、澳大利亞、波蘭、羅馬尼亞、土耳其、韓國、意大利、阿根廷、智利、伊朗等國。
熱泵增長較快的主要還是在美國和歐洲。目前全世界裝機容量可能接近10100MWt，年均利用能量約59000TJ（16470GWh），實際安裝的機組量約900000個，據(jù)不完全的統(tǒng)計，目前地源熱泵裝機容量居多的國家依次是美國、瑞典、德國、瑞士、加拿大、澳大利亞（見表1）。
表1 利用地源熱泵裝機容量居多的國家
在美國，每年接近安裝5萬～6萬套熱泵機組，超過600個學(xué)校安裝了熱泵系統(tǒng)進行供暖和制冷。在瑞士，由于高原氣候條件，冬天日照少，水源熱泵系統(tǒng)已經(jīng)以每年15%的速度快速增長。目前，瑞士有超過25萬臺熱泵系統(tǒng)在運行，成為世界上利用熱泵密度最大的國家。在英國，盡管地質(zhì)條件非常復(fù)雜。但是熱泵技術(shù)也從非常小的起步發(fā)展到遍及整個英國。涉及領(lǐng)域有：私人建筑、房地產(chǎn)開發(fā)、公共設(shè)施等。目前，瑞典的地源熱泵安裝基本占總需求負(fù)荷的60%，尤其是進入到21世紀(jì)之后，瑞典的熱泵安裝增長更為迅速，僅2001年熱泵銷售就突破25000臺。澳大利亞雖然大部分國土位于熱帶，但是引入熱泵的數(shù)量也達到23000多套。
地源熱泵在日、韓、美和中歐、北歐應(yīng)用較為普遍。據(jù)1999年的統(tǒng)計，在住宅供熱裝置中，地源熱泵所占比例，瑞士96%，奧地利38%，丹麥27%。美國1998年地源熱泵系統(tǒng)在新建筑中占30%，且以10%的速度穩(wěn)步增長。其中最著名的地源熱泵工程有肯塔基州路易斯威爾的濱水區(qū)辦公大樓，服務(wù)面積15.8×104m2，每月節(jié)省運行費用25000美元。隨著該項技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，其組織的研究也迅速發(fā)展。據(jù)有關(guān)資料介紹，日本國研究出的高溫水地源熱泵，出水溫度達到80～150℃，且其制熱系數(shù)COP高達8.0。
由于地源熱泵技術(shù)的日趨成熟，有力地促進了淺層地?zé)崮艿膹V泛利用。近幾年來，各國淺層地?zé)崮艿拈_發(fā)利用規(guī)模和發(fā)展速度都在快速增長。從國外發(fā)展趨勢看，開發(fā)利用淺層地?zé)崮埽ㄌN藏于地球淺部巖土體中的低溫能源），將是地?zé)豳Y源開發(fā)利用的主流和方向。
3 我國淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用現(xiàn)狀
我國的熱泵研究始于20世紀(jì)50年代，天津大學(xué)熱能研究所的呂燦仁教授在1954年開展了我國熱泵的研究，1965年研制成功國內(nèi)第一臺水冷式熱泵機組。但由于多種原因，發(fā)展緩慢，直到80年代末90年代初，相關(guān)領(lǐng)域開始了新一輪的研究。進入21世紀(jì)以來，我國在熱泵模型仿真、試驗裝置、能耗評價以及系統(tǒng)材質(zhì)研究等方面取得了一批顯著成果。隨著傳統(tǒng)能源的緊缺和人們對開發(fā)新能源和再生能源的重視以及熱泵技術(shù)的日益成熟，熱泵技術(shù)及淺層低品位地?zé)崮艿拈_發(fā)利用得到了快速發(fā)展。
我國政府十分重視熱泵技術(shù)和淺層地?zé)崮艿拈_發(fā)利用工作。1994年3月國務(wù)院批準(zhǔn)了《中國21世紀(jì)議程下的可持續(xù)能源計劃》。1997年11月原國家科委與美國能源部在北京簽署了《關(guān)于地?zé)崮茉瓷a(chǎn)與應(yīng)用的合作協(xié)議書》，中美兩國政府開始了可再生能源領(lǐng)域的技術(shù)合作。1998年11月，開始實施《中美兩國政府合作推廣美國土-氣型地源熱泵技術(shù)工作計劃書》，確定了北京計科地源熱泵科技有限公司、上海鼎達能源公司、廣州信利達公司為中美兩國政府地源熱泵合作項目的執(zhí)行單位。按照該計劃，1999年正式啟動了北京嘉和園國際公寓、寧波服裝廠廠房樓、廣州松田學(xué)院教學(xué)主樓三處示范性工程，建筑總面積13．238萬m2，其中北京嘉和園國際公寓面積最大，達8．8萬m2。2000年6月，由中國科學(xué)技術(shù)部在北京主辦了“美國土-氣型地源熱泵技術(shù)交流大會”，進一步推動了熱泵技術(shù)的運用。據(jù)統(tǒng)計，到2003年底，僅北京計科公司，已建成土-氣$#
北京是我國應(yīng)用地源熱泵技術(shù)開采淺層地?zé)崮軐ㄖ镞M行供暖空調(diào)較早且發(fā)展最快的地區(qū)之一。近幾年來，采用淺層地?zé)崮転榻ㄖ锕┡照{(diào)的工程數(shù)量迅速增加。到2004年底，北京已有200多個單位總計420萬m2的建筑面積利用淺層地?zé)崮芄┡蚬├洹Ｆ浣ㄖ镱愋陀衅胀ㄗ≌⑥k公大樓、高級賓館，也有學(xué)校、幼兒園、商場、醫(yī)院、敬老院、檔案館、體育場館、廠房、污水場站，景觀水池等。其中，地下水地源熱泵系統(tǒng)最大單項工程建筑面積達18萬m2，地埋管地源熱泵系統(tǒng)（又稱土壤源熱泵系統(tǒng)）最大單項工程建筑面積也已達13萬m2。目前由華清地?zé)峒瘓F正在實施的地埋管地源熱泵系統(tǒng)單項工程——用友軟件園，供暖空調(diào)面積將達到20萬m2。幾處代表性的地源熱泵供暖空調(diào)工程項目見表2。
表2 北京代表性的地源熱泵供暖空調(diào)工程項目簡介
天津也是我國應(yīng)用地源熱泵系統(tǒng)供暖空調(diào)較早的地區(qū)之一。近年來，已先后在天津開發(fā)區(qū)第十八大街海濱大道發(fā)展公司、天津地礦珠寶公司、天津市中心海河商貿(mào)區(qū)古文化街等地建立了地源熱泵系統(tǒng)供暖空調(diào)項目。目前，正在快速發(fā)展中。
河南、內(nèi)蒙古、山東、廣東、安徽等地也都開始了開發(fā)利用淺層地?zé)崮艿奶剿骱驮圏c。隨著我國能源結(jié)構(gòu)政策的調(diào)整，以燃煤和耗電為主的鍋爐采暖、空氣源熱泵供冷的傳統(tǒng)方式，將會被更加高效的以淺層地?zé)崮転闊嵩矗ɑ蚶湓矗┑牡卦礋岜霉┡ɑ蚬├洌┓绞剿〈ｋS著地源熱泵技術(shù)的逐步完善，淺層地?zé)崮鼙貙⒊蔀槲覈窈笠欢螘r期地?zé)崮荛_發(fā)利用中的最普遍最主要的能源。在我國建筑物供暖（或供冷）中，淺層地?zé)崮芩嫉谋戎匾矊⒂鷣碛摺?/p>
4 存在的主要問題
地源熱泵技術(shù)及其淺層地?zé)崮艿拈_發(fā)利用，雖然在我國取得了明顯成效，但由于發(fā)展時間短，總體上還處于起步階段，地區(qū)發(fā)展很不平衡，存在的一些問題也日益顯現(xiàn)，需要我們認(rèn)真研究和解決，否則將直接影響著淺層地?zé)豳Y源的科學(xué)開發(fā)和持續(xù)利用。主要問題是：
（1）社會認(rèn)知程度低。當(dāng)前社會對淺層地?zé)崮苜Y源的認(rèn)知程度還很低，人們對賦存于地殼表層豐富的淺層地?zé)崮苜Y源和特點及其熱泵技術(shù)了解不多，甚至相當(dāng)一部分專業(yè)設(shè)計單位的人員對此也缺乏了解，直接影響淺層地?zé)崮苓@一新型能源的廣泛應(yīng)用。
（2）開發(fā)技術(shù)水平不高。適合我國特點并滿足不同要求的地源熱泵系列產(chǎn)品尚未形成，有待積極開發(fā)；地源熱泵供暖空調(diào)項目專業(yè)設(shè)計人員普遍缺乏，系統(tǒng)設(shè)計不匹配和偏保守的問題較突出。土壤埋管換熱計算理論還不成熟，缺乏設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，工程質(zhì)量難以保證，廣泛應(yīng)用受到限制。
（3）開發(fā)利用工程與資源勘查評價工作脫節(jié)，存在一定的盲目性。水文地質(zhì)條件決定了淺層地?zé)崮艿拈_發(fā)利用方式和規(guī)模。但目前淺層地?zé)崮艿拈_發(fā)與勘查評價工作大多存在脫節(jié)問題，有的開發(fā)利用方案的選定缺乏科學(xué)依據(jù)，開發(fā)規(guī)模與資源條件不匹配，存在盲目性，導(dǎo)致工程效益不高，工程成功率偏低。因此，淺層地?zé)崮艿拈_發(fā)利用必須建立在水文地質(zhì)勘查評價工作的基礎(chǔ)上，應(yīng)對淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用的可行性、適宜性及開發(fā)利用容量進行評價，因地制宜地制定開發(fā)利用方案，選定熱泵系統(tǒng)類型（是地埋管地源熱泵還是地下水型地源熱泵等），確定埋管深度、密度等科學(xué)數(shù)據(jù)。
對已經(jīng)開發(fā)利用淺層地?zé)崮艿墓こ毯偷貐^(qū)，大多沒有對其影響范圍內(nèi)環(huán)境地質(zhì)體中的巖土體溫度、地下水溫度及其水質(zhì)等進行監(jiān)測，也沒有及時分析地?zé)崮軋龅淖兓?guī)律及開展環(huán)境影響評價工作，對未來的變化趨勢更是心中無數(shù)。
（4）淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范滯后。目前尚缺乏《淺層地?zé)崮芸辈樵u價》、《淺層地?zé)崮艿刭|(zhì)環(huán)境境影響評價》等技術(shù)規(guī)范，使勘查評價工作缺乏標(biāo)準(zhǔn)，方法不統(tǒng)一。工程的設(shè)計缺乏系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范，大都處在無標(biāo)準(zhǔn)可依的狀態(tài)。對開發(fā)單位缺乏資質(zhì)管理，實施的工程也缺乏必要的論證程序。淺層地?zé)崮芄幔ɑ蚬├洌┦且豁椣到y(tǒng)工程，地上暖通空調(diào)系統(tǒng)與地下資源勘查評價及井位、埋管系統(tǒng)的設(shè)計、施工等環(huán)節(jié)，是有機的整體，各專業(yè)之間必須統(tǒng)一設(shè)計施工，協(xié)同作業(yè)。否則，淺層地?zé)崮芄┡ɑ蚬├洌┕こ虒斐蔁岜孟到y(tǒng)不匹配或匹配程度差，成功率低的不良后果。
（5）相關(guān)技術(shù)研發(fā)滯后。由于淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用在我國時間短，一些配套的技術(shù)措施和檢測設(shè)備還跟不上。如深層巖土熱物性測試技術(shù)和儀器研發(fā)、不同區(qū)域地下傳熱模型模擬試驗研究、地埋管換熱器的傳熱強化、系統(tǒng)設(shè)計軟件開發(fā)、地源熱泵仿真及最佳匹配參數(shù)的研究、高性能回填材料的研究等，亟待開發(fā)和研制。
（6）缺少必要的扶持和激勵政策。淺層地?zé)崮苜Y源開發(fā)利用潛力很大，資源的可再生、無污染，是任何化石燃料所不能替代的。但初期一次性投入也較大，要取得經(jīng)濟上的規(guī)模效益，需要各級政府在財稅等政策上予以扶持，否則，全面推廣和應(yīng)用受到一定的限制。就全國而言，目前僅有北京市，出臺了鼓勵政策，對用熱泵技術(shù)進行供暖（供冷）的，市財政按照其受益的建筑物面積給以補助。但有些地區(qū)不但沒有鼓勵政策，反而出臺了限制政策，如不僅對取出的地下源水收費，而且對回灌到地下的源水還再次收費，增加了企業(yè)負(fù)擔(dān)，使企業(yè)利用淺層地?zé)崮艿墓?jié)能、環(huán)保效果未能在經(jīng)濟效益上得到體現(xiàn)，因而大大限制了熱泵技術(shù)和淺層地?zé)崮艿睦煤桶l(fā)展。
5 對策
淺層地?zé)崮艿拈_發(fā)利用已逐漸在我國興起，并呈快速增長之勢，近幾年，其在用于供暖（空調(diào)）方面的發(fā)展速度已超過傳統(tǒng)意義上的地?zé)豳Y源，隨著人們認(rèn)識水平的提高和示范工程的引鑒，對其開發(fā)利用會引起更多人的關(guān)注，也將會有越來越多的建筑物供暖空調(diào)項目采用淺層地?zé)崮苜Y源。為促進淺層地?zé)崮苜Y源的合理開發(fā)利用，必須采取如下對策措施。
（1）積極開展淺層地?zé)崮苜Y源勘查評價，制定開發(fā)利用總體發(fā)展規(guī)劃。淺層地?zé)崮苜Y源普遍存在于地球表部，分布廣泛、取用方便，具有廣闊的利用前景已是不爭的事實，但采用何種方式開發(fā)、可能利用的量、長期利用后對環(huán)境的影響程度等，則受到當(dāng)?shù)鼐唧w水文地質(zhì)條件（地下水埋藏條件，地層結(jié)構(gòu)、含水地層的滲透性、地下水水質(zhì)等）的限制，只有這些條件查清楚，才能對淺層地?zé)崮艿睦梅绞阶龀稣_的選擇。就一個地區(qū)而論，也才能對適宜淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用的地區(qū)、不同利用方式的地段、可能的利用規(guī)模、潛在的環(huán)境地質(zhì)問題等做出合理的判斷。
部署開展區(qū)域淺層地?zé)崮苜Y源勘查評價工作。當(dāng)前，應(yīng)先從平原區(qū)的重點城市起步，開展以1∶10萬比例尺精度為主體的勘查評價工作。以原來開展的水文地質(zhì)勘查成果為基礎(chǔ)，補充必要的獲取巖土體熱傳導(dǎo)率、滲透率等參數(shù)的勘查工作。勘查工作深度一般控制在200m以淺。
在勘查評價的基礎(chǔ)上，編制淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用規(guī)劃，進行合理布局，確定適宜開發(fā)利用的地區(qū)、圈定不同利用方式（地下水、地埋管）的地段、提出合理的開發(fā)利用規(guī)模、防治地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境地質(zhì)問題的措施等。
（2）推動示范工程的建設(shè)，帶動地區(qū)淺層地?zé)崮苜Y源的開發(fā)利用。我國南北差異大，地質(zhì)條件復(fù)雜，淺層地?zé)崮茉谝粋€地區(qū)成功應(yīng)用的經(jīng)驗受地區(qū)具體條件的限制，并不能完全適用于其他地區(qū)。不同方式的利用經(jīng)驗，也有其特性和相應(yīng)的利用模式。淺層地?zé)崮茉谝粋€地區(qū)的推廣應(yīng)用，除了吸收普遍的經(jīng)驗外，更重要的是應(yīng)結(jié)合地區(qū)具體的條件，建立符合本地實際的示范性工程，摸索方法、總結(jié)經(jīng)驗，推廣應(yīng)用，帶動面上的開發(fā)利用。
（3）依靠科技進步和創(chuàng)新，提高淺層地?zé)崮軕?yīng)用技術(shù)水平。淺層地?zé)崮芾蒙婕暗劫Y源勘查評價、地下?lián)Q熱、熱泵、建筑物內(nèi)供熱（供冷）系統(tǒng)、自動控制等諸方面的配套技術(shù)，涉及多學(xué)科相互聯(lián)系、借鑒的應(yīng)用技術(shù)，既需要自身的提高，也需要相互協(xié)調(diào)配合方面的強化和提高。當(dāng)前，尤其應(yīng)加強地下?lián)Q熱技術(shù)，適合我國特點和需要的地源熱泵產(chǎn)品研制及產(chǎn)品的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化和相關(guān)儀器的研制等，以推動整體技術(shù)水平的提高。
（4）出臺相關(guān)政策、激勵淺層地?zé)崮苜Y源的開發(fā)利用：淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用初投資較高，但運行管理費用低并具有清潔、高效、節(jié)能的特點，是具有很好的開發(fā)前景和可持續(xù)利用的清潔能源，政府應(yīng)出臺相關(guān)政策、法規(guī)，支持、鼓勵淺層地?zé)崮苜Y源的開發(fā)利用。各級地方政府可以參照北京市政府的做法，對用地?zé)崮芄┡ɑ蚬├洌┑模梢园凑战ǔ傻墓┡ɑ蚬├洌┑慕ㄖ娣e，財政上給以補貼，以此支持和鼓勵熱泵技術(shù)的推廣應(yīng)用，推進淺層地?zé)崮艿拈_發(fā)和利用。建議中央財政在可再生能源發(fā)展專項資金中，安排一部分資金專門支持和鼓勵示范區(qū)的淺層地?zé)崮艿拈_發(fā)利用。
（5）制定相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，規(guī)范淺層地?zé)崮苜Y源的開發(fā)利用。2005年11月建設(shè)部、國家質(zhì)檢局已聯(lián)合發(fā)布了GB50366-2005地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范，該規(guī)范適用于以巖土體、地下水、地表水為低溫?zé)嵩矗运蛱砑臃纼鰟┑乃芤簽閭鳠峤橘|(zhì)，采用蒸汽壓縮機熱泵技術(shù)進行供熱、空調(diào)或加熱生活熱水的系統(tǒng)工程設(shè)計、施工及驗收。它的發(fā)布與實施，將有利于淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用工程設(shè)計質(zhì)量的統(tǒng)一。當(dāng)前，亟需制定和出臺淺層地?zé)崮芸辈樵u價、淺層地?zé)崮艿刭|(zhì)環(huán)境影響評價等技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，以規(guī)范淺層地?zé)崮苜Y源的勘查評價、地源熱泵埋管設(shè)計、地質(zhì)環(huán)境影響評價等行為，提高淺層地?zé)崮艿拈_發(fā)利用水平。
（6）開展淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用示范工程地下?lián)Q熱系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)測工作。在已開發(fā)利用淺層地?zé)崮艿牡貐^(qū)，選擇不同類型的開發(fā)利用典型地區(qū)，開展地下?lián)Q熱系統(tǒng)的動態(tài)監(jiān)測，進行地下場地水、熱均衡動態(tài)長期監(jiān)測和研究，積累數(shù)據(jù)，為淺層地?zé)崮艿脑u價、地下?lián)Q熱系統(tǒng)工程的優(yōu)化設(shè)計、完善標(biāo)準(zhǔn)、保護資源環(huán)境提供依據(jù)。
（7）建立和完善淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用數(shù)據(jù)庫及信息系統(tǒng)：淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用的地下?lián)Q熱系統(tǒng)工程深埋地下，是永久性工程，有的地面建筑物消失了，地下?lián)Q熱系統(tǒng)（地埋管、水源井等）還將長期保存于地下深處，對當(dāng)?shù)丨h(huán)境和后人的生產(chǎn)、生活等活動有潛在的影響。為加強淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用的管理與資源的保護，應(yīng)及早建立全國及省（區(qū)、市）淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用地下熱交換工程數(shù)據(jù)庫及信息系統(tǒng)。
地?zé)崮芸筛鶕?jù)賦存形式分成三類
地?zé)崮苁怯傻貧こ槿〉奶烊粺崮埽@種能量來自地球內(nèi)部的熔巖，并以熱力形式存在，是引致火山爆發(fā)及地震的能量。地球內(nèi)部的溫度高達攝氏7000度，而在80至100公里的深度處，溫度會降至攝氏650度至1200度。透過地下水的流動和熔巖涌至離地面1至5公里的地殼，熱力得以被轉(zhuǎn)送至較接近地面的地方。高溫的熔巖將附近的地下水加熱，這些加熱了的水最終會滲出地面。運用地?zé)崮茏詈唵魏妥詈虾醭杀拘б娴姆椒ǎ褪侵苯尤∮眠@些熱源，并抽取其能量。
地?zé)崮芨鶕?jù)其賦存形式可以分成淺層地?zé)豳Y源、水熱型地?zé)豳Y源和干熱巖資源。
東西部地?zé)豳Y源類型不同
中國地?zé)豳Y源主要集中在東部和西南部地區(qū)。受環(huán)太平洋地?zé)釒Ш偷刂泻?阿爾卑斯-喜馬拉雅地?zé)釒У挠绊懀覈鴸|南沿海地區(qū)和西南部地區(qū)形成了兩個地?zé)豳Y源富集區(qū)。
其中，東部地區(qū)以中低溫地?zé)豳Y源為主，主要分布于松遼平原、黃淮海平原、江漢平原、山東半島和東南沿海地區(qū);高溫地?zé)豳Y源(熱儲溫度≥150℃)主要分布在西南部地區(qū)藏南、滇西、川西和臺灣省。
目前地?zé)崮馨l(fā)展處于停滯狀態(tài)
我國地?zé)崮荛_發(fā)利用處于起步階段有關(guān)，關(guān)鍵技術(shù)有待突破。根據(jù)英國石油公司BP的數(shù)據(jù)顯示，2011-2019年，中國地?zé)岚l(fā)電累計裝機容量一直在25-27兆瓦區(qū)間內(nèi)，近五年更是沒有出現(xiàn)過變動。隨著我國“碳中和”和“碳達峰”目標(biāo)的確立，中國地?zé)岚l(fā)電裝機容量才得到增長。相對于美國2500MW地?zé)嵫b機容量，反映出我國近年來地?zé)岚l(fā)電發(fā)展處于停滯狀態(tài)。
地?zé)崮荛_發(fā)利用潛力巨大
我國地?zé)崮苜Y源豐富，但資源探明率和利用程度較低，開發(fā)利用潛力很大。目前，中國大陸336個主要城市淺層地?zé)崮苣昕刹少Y源量折合7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，可實現(xiàn)供暖(制冷)建筑面積320億平方米;大陸水熱型地?zé)崮苣昕刹少Y源量折合18.65億噸標(biāo)準(zhǔn)煤;埋深3000-10000m干熱巖型地?zé)崮芑A(chǔ)資源量約為2.5×1025J(折合856萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤)。
供暖、發(fā)電和農(nóng)業(yè)為未來利用趨勢
地?zé)崮艿睦茫婕暗哪Ｊ绞謴V泛，為現(xiàn)今的市場化地?zé)崮荛_發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗，地?zé)崮艿闹苯永煤偷責(zé)岚l(fā)電，如應(yīng)用在工業(yè)加工、民用采暖和空調(diào)、醫(yī)療、洗浴、土壤加溫、農(nóng)業(yè)溫室、農(nóng)田灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜禽飼養(yǎng)等方面。
目前，地?zé)崮茏鳛樾履茉粗械膬?yōu)勢能源之一，其利用模式，也由市場經(jīng)濟初期的地?zé)釡厝茫鸩较蚰茉礊橹鞯睦媚Ｊ睫D(zhuǎn)型，使可貴的地?zé)豳Y源得到充分、高效的利用。在未來，地?zé)崮茏鳛槟茉吹闹髁骼媚Ｊ接腥N，分別是：地?zé)峁┡⒌責(zé)岚l(fā)電與地?zé)徂r(nóng)業(yè)。
—— 以上數(shù)據(jù)參考前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國地?zé)崮荛_發(fā)利用前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》
淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢與對策
地源熱泵技術(shù)及其淺層地?zé)崮艿拈_發(fā)利用,雖然在我國取得了明顯成效,但由于發(fā)展時間短,總體上還處于起步階段,地區(qū)發(fā)展很不平衡,存在的一些問題也日益顯現(xiàn),需要我們認(rèn)真研究和解決,否則將直接影響著淺層地?zé)豳Y源的科學(xué)開發(fā)和持續(xù)利用。主要問題是: (1)社會認(rèn)知程度低。當(dāng)前社會對淺層地?zé)崮苜Y源的認(rèn)知程度還很低,人們對賦...
淺層地?zé)崮艿膰鴥?nèi)外研究利用現(xiàn)狀與發(fā)展
目前從國外發(fā)展趨勢看,開發(fā)利用淺層地?zé)崮?將是地?zé)豳Y源開發(fā)利用的主流和方向。 淺層地?zé)崮苁菍氋F的新型能源。與風(fēng)能、太陽能等非人力控制的自然資源相比,淺層地?zé)崮苁且环N在開采利用時間上,可人為控制使用的可再生能源,是集熱、礦、水為一體,具有潔凈、廉價、用途廣泛的新能源。開發(fā)利用淺層地?zé)崮芸梢越档统Ｒ?guī)能源...
淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用的世界現(xiàn)狀及在我國的發(fā)展前景
摘要：在世界地?zé)崮苤苯永弥校瑧?yīng)用地?zé)釤岜瞄_發(fā)淺層地?zé)崮芤言诮┠陜?nèi)獨占鰲頭，其裝機容量和利用能量均以每年超過20%的速度飛速增長，因為它適應(yīng)了高效節(jié)能和環(huán)境保護的需要，而且經(jīng)濟可行、普遍適用。由此分析預(yù)測地?zé)釤岜靡脖貙⒃谖覈哂羞h(yuǎn)大的開發(fā)前景。1 前言 2006年1月1日起我國《可再生能源法》開...
地?zé)崮艿膽?yīng)用現(xiàn)狀
此外，地?zé)崮艿膽?yīng)用技術(shù)也在不斷創(chuàng)新與提升。從早期的直接利用到現(xiàn)在的高效熱泵技術(shù)，地?zé)崮艿奶崛『屠眯曙@著提高。這些技術(shù)進步不僅降低了地?zé)崮荛_發(fā)的成本，還擴大了其應(yīng)用范圍，包括農(nóng)業(yè)溫室、水產(chǎn)養(yǎng)殖和工業(yè)用熱等多個領(lǐng)域。同時，地?zé)崮苓€得到了政策層面的大力支持。許多國家出臺了相應(yīng)的優(yōu)惠政策和...
開采和利用地?zé)豳Y源的建議
一、深化地?zé)豳Y源勘查工作 地?zé)豳Y源勘查是地?zé)崮荛_發(fā)利用的基礎(chǔ)。應(yīng)積極推進淺層地?zé)崮芾茫瑸榈責(zé)崮茉吹拈_發(fā)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。二、穩(wěn)妥推進中深層地?zé)崮芄┡?根據(jù)資源狀況和市場需求，在京津冀、山西、山東、陜西、河南、青海、黑龍江、吉林、遼寧等區(qū)域穩(wěn)妥推進中深層地?zé)崮芄┡詼p少對傳統(tǒng)供暖方式的...
高溫干熱巖地?zé)衢_發(fā)開采技術(shù)重點挑戰(zhàn)與現(xiàn)狀-地大熱能
在全球向多元化“ 新能源時代”轉(zhuǎn)型的大趨勢下，中國作為能源消費大國和負(fù)責(zé)任大國，肩負(fù)著促進地區(qū)能源轉(zhuǎn)型、實現(xiàn)綠色低碳可持續(xù)發(fā)展的重任。中國積極響應(yīng)巴黎氣候協(xié)定，提出2030年碳達峰、2060年碳中和的遠(yuǎn)景目標(biāo)，國家“十四五”規(guī)劃強調(diào)推動能源清潔低碳安全高效利用。地?zé)崮茏鳛榍鍧嵖稍偕茉矗哂械吞辑h(huán)保...
地?zé)崮墁F(xiàn)狀
在技術(shù)層面上，地?zé)崮芾弥饕媾R開采點準(zhǔn)確勘測及對地?zé)崽N藏量預(yù)測的挑戰(zhàn)。一次鉆探成本高，找到合適的開采點對于地?zé)犴椖康耐顿Y建設(shè)至關(guān)重要。當(dāng)前，地?zé)岙a(chǎn)業(yè)正在引入石油、天然氣等常規(guī)能源的勘測設(shè)備，以更準(zhǔn)確地尋找開采點。世界各國和地區(qū)也在為地?zé)崮艿陌l(fā)展提供便利和支持。全球約有40個國家將地?zé)崮?..
天津淺層地溫能開發(fā)利用前景
在我國則處于起步階段，尚未對淺層地?zé)崮苓M行系統(tǒng)的勘查評價，開發(fā)利用技術(shù)有待提高。因此，國土資發(fā)［2005］288號文將淺層地?zé)崮苷{(diào)查和評價及開發(fā)利用方案的試點作為近期國土資源部將開采的地?zé)嶂攸c工作之一。當(dāng)前，能源供應(yīng)不足，已經(jīng)成為制約天津市經(jīng)濟、社會發(fā)展的突出矛盾。自20世紀(jì)70年代起開始地?zé)峥辈?..
河南省淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用展望
一、開發(fā)利用淺層地?zé)崮苁俏覈茉磻?zhàn)略和重要國策 淺層地?zé)崮苁且环N清潔的、可再生的能源,是國家要求大力探索和發(fā)展的新能源。胡錦濤總書記在中央人口資源環(huán)境工作座談會上指出:建立資源節(jié)約型國民經(jīng)濟體系和資源節(jié)約型社會,逐步形成有利于節(jié)約資源和保護環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和消費方式,依靠科學(xué)進步推進資源利用方式的根本轉(zhuǎn)變...
我國地?zé)豳Y源開發(fā)利用現(xiàn)狀
我國中低溫地?zé)嶂苯永弥饕糜诘責(zé)峁┡⑨t(yī)療保健、洗浴和旅游度假、養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)溫室種植和灌溉、工業(yè)生產(chǎn)、礦泉水生產(chǎn)等方面；并逐步開發(fā)了地?zé)豳Y源梯級利用技術(shù)、地下含水層儲能技術(shù)等。目前，在全國地?zé)崴梅绞街校岵膳?8.0%，醫(yī)療洗浴與娛樂健身占65.2%，種植與養(yǎng)殖占9.1%，其他占7.7%。
相關(guān)評說：
漢中市直角： ______ 地?zé)豳Y源是一種深藏在地下的綠色清潔能源,這種能源的應(yīng)用十分廣泛,可以洗浴、... 地?zé)豳Y源雖然可再生,但必須要合理開采與維護,因此,采取地?zé)豳Y源的綜合利用和...
漢中市直角： ______ 前景不錯,大力發(fā)展清潔能源已是當(dāng)今時代主題之一,正因此,全球范圍內(nèi)掀起了地?zé)豳Y源開發(fā)利用的熱潮.隨著社會經(jīng)濟發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進步,人類對地?zé)豳Y源認(rèn)識將進一步提高,地?zé)岚l(fā)電前景值得期待. 我國是一個地?zé)豳Y源較豐富的國家,特別是中低溫地?zé)豳Y源幾乎遍及全國.據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計,全國每年可開發(fā)利用的地下熱水資源總量為68.45億m3,所含熱能量為972.28*1015J,折合每年約3284.8萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱量. 總的來說,作為可再生清潔能源,地?zé)崮芤鸭{入“十三五”能源規(guī)劃,地?zé)岚l(fā)電前景廣闊.地?zé)岚l(fā)電作為無排放、無消耗的穩(wěn)定能源,在中國有著較為先進陸上油氣鉆采技術(shù)和設(shè)備的情況下,可以成為我國地?zé)岚l(fā)電的有力后盾.
漢中市直角： ______ 地?zé)崮苁侵纲A存在地球內(nèi)部的可再生熱能,一般集中分布在構(gòu)造板塊邊緣一帶,起源于地球的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變.全球地?zé)崮艿膬α颗c資源潛量十分巨大,每年...
漢中市直角： ______ 淺層地?zé)崮茏鳛橐环N可再生能源,是指蘊藏在地表以下200米以淺巖土體及地下水中、溫度低于25度,在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟條件下具有開發(fā)利用價值的地球內(nèi)部的熱能資源.淺層地?zé)崮苁堑責(zé)豳Y源的一部分,也是一種特殊的礦產(chǎn)資源.
漢中市直角： ______ 發(fā)展高溫地?zé)豳Y源的非電利用.對一些高溫溫泉、沸泉以及間歇噴泉來說,發(fā)電利用并不是地?zé)衢_發(fā)利用的唯yi方向.比如間歇噴泉,它是在特定的地質(zhì)構(gòu)造背景下形成的...
漢中市直角： ______ 地?zé)豳Y源開發(fā)利用溉況:隨著我國向西部轉(zhuǎn)移的戰(zhàn)略目標(biāo)的實施,中西部地區(qū)的地?zé)峁ぷ饕阎鸩降玫郊訌?并已取得顯著進展.在地?zé)岚l(fā)電、采暖、溫室、養(yǎng)殖、康復(fù)醫(yī)療...
漢中市直角： ______ 目前,上海地區(qū)利用地源熱泵系統(tǒng)的工程已經(jīng)超過500個,用的建筑類型涵蓋辦公、商業(yè)、圖書館、別墅、公寓住宅等,呈多樣化.換熱系統(tǒng)以垂直埋管為主,該技術(shù)憑借其優(yōu)勢在上海市政府相關(guān)政策支持下,推廣發(fā)展迅速,未來節(jié)能減排潛力巨大. 上海地區(qū)較為典型的案例有:上海世博會的世博軸、上海政法學(xué)院新圖書館項目、竹園2-11地塊辦公樓及公共綠地項目等
漢中市直角： ______ 人類很早以前就開始利用地?zé)崮?例如利用溫泉沐浴、醫(yī)療,利用地下熱水取暖、建造農(nóng)作物溫室、水產(chǎn)養(yǎng)殖及烘干谷物等.但真正認(rèn)識地?zé)豳Y源并進行較大規(guī)模的開發(fā)利用卻是始于20世紀(jì)中葉.地?zé)崮艽蟛糠质莵碜缘厍蛏钐幍目稍偕詿崮?...
漢中市直角： ______ 地?zé)彷椛洳膳?簡稱地暖,是將溫度不高于60攝氏度的熱水或發(fā)熱電纜,暗埋在地?zé)岬匕逑碌谋P管系統(tǒng)內(nèi)加熱整個地面,通過地面均勻地向室內(nèi)輻射散熱的一種采暖方式.地?zé)彷椛洳膳c傳統(tǒng)采暖方式相比,具有舒適、節(jié)能和環(huán)保等諸多特點....
漢中市直角： ______ 地?zé)崮苁莵碜缘厍蛏钐幍目稍偕鸁崮?它來自于 地球的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變.地下水的深處循環(huán) 和源自極深處的巖漿“人侵”至地殼后,把熱量從地下深處 帶到...
