淺層地能開發(fā)升起朝陽產(chǎn)業(yè)
淺層地能開發(fā)升起朝陽產(chǎn)業(yè)
煤荒、龜荒，能源緊缺使城市供暖和制冷日益面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，開發(fā)清潔的新能源替代傳統(tǒng)化石燃料(石油、煤炭、天然氣)，保障社會(huì)可持續(xù)發(fā)展成為當(dāng)務(wù)之急。淺層地能供暖(冷)系統(tǒng)在為建筑物暖、冷、熱水三聯(lián)供的過程中，可以實(shí)現(xiàn)使用區(qū)域的“零”污染，而且可以節(jié)約供暖(冷)用能的50,--75％，實(shí)現(xiàn)半數(shù)能量來自可再生能源的目標(biāo)。隨著核心技術(shù)的突破，淺層地能作為環(huán)保高效的替代能源成為21世紀(jì)取代傳統(tǒng)供暖(冷)方式的最佳選擇，其開發(fā)的產(chǎn)業(yè)化也隨之成為異軍突起的朝陽產(chǎn)業(yè)。
淺層地能潛力無限
專家介紹，淺層地能是地球淺表層數(shù)百米內(nèi)的土壤砂石和地下水中所蘊(yùn)藏的低溫?zé)崮埽瑴\層地能(熱)一般在10—20"C之間，主要來源于太陽輻射。這部分能量相當(dāng)于人類能源消耗總量的2萬倍，它儲(chǔ)量巨大、分布廣泛、可以再生，世界能源組織將淺層地能(熱)列為首推的可再生清潔能源之一。
熱泵技術(shù)已有上百年的歷史，我國淺層地能(熱)開發(fā)才剛剛起步，品位較低和難于收集一直是這一技術(shù)推廣的瓶頸。北京恒有源科技發(fā)展有限公司以自主研制的單井抽灌淺層地能(熱)采集技術(shù)為核心，開發(fā)出中央液態(tài)冷熱源環(huán)境系統(tǒng)，與成熟的熱泵技術(shù)、供暖通風(fēng)技術(shù)、空氣調(diào)節(jié)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)集成，不僅在提供冷熱量的能力方面大幅提高，而且提升了環(huán)保性能，獲得多項(xiàng)國際發(fā)明~-~rJ。單井抽灌淺層地能(熱)采集技術(shù)在2003年墨西哥世界地?zé)釋W(xué)術(shù)年會(huì)上發(fā)表，受到外國與會(huì)專家的高度i平階，在大會(huì)200多篇論文中脫穎而出，獲得最優(yōu)秀論文獎(jiǎng)。
據(jù)恒有源科技發(fā)展有限公司總工程師孫驥博士介紹，以北京地區(qū)為例，冬季供暖時(shí)，第一回路的能量采集井的出水溫度約為
據(jù)測(cè)算，目前我國發(fā)電裝機(jī)容量為4億千瓦，百米內(nèi)地下水每年可采集的低溫能量約為2．2×108kW，相當(dāng)于其一半，近百米內(nèi)的土壤每年可采集的低溫能量相當(dāng)于1．5 x 1012kW，則是其3750倍。按照北京目前已推廣的300萬平方米恒有源淺層地能供暖(冷)系統(tǒng)計(jì)算，每采暖季可以替代1 1．25萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤或0．75億立方米天然氣，與電采暖相比，可節(jié)省15萬kW電站一座，節(jié)省電廠和輸配電投資10億元，將北京建筑供暖用能比例降低10個(gè)百分點(diǎn)。同時(shí)，可減排15億標(biāo)準(zhǔn)立方米煙氣量、2640噸二氧化硫,4800噸顆粒物、1920噸氮氧化物、28萬噸二氧化碳，夏季制冷時(shí)每天比傳統(tǒng)中央空調(diào)節(jié)水3．75萬噸。
建筑供暖市場(chǎng)逐漸升溫
歐美國家在20世紀(jì)70年代加大了低溫地?zé)岬难芯苛Χ龋铀倭似鋺?yīng)用的開發(fā)。20世紀(jì)80年代中期，隨熱泵技術(shù)的發(fā)明和發(fā)展，低溫地?zé)岬睦靡查_始在歐美國家迅速普及，與低溫地?zé)岷蜔岜孟嚓P(guān)的市場(chǎng)銷售額每年遞增45％以上。到1999年，在家庭的供熱裝置中使用地源熱泵的比例，瑞士已達(dá)96％，奧地利達(dá)到38％，丹麥為27％。據(jù)美國能源部、環(huán)保署、愛迪生電力研究所等機(jī)構(gòu)的調(diào)查，美國目前運(yùn)行中的40萬臺(tái)地源熱泵，與使用其它能源相比，可降低溫室氣體排放100萬噸，相當(dāng)于減少50萬輛汽車的廢氣排放或新植100萬英畝的樹木，年節(jié)約能源費(fèi)用4．2億美元。
淺層地能供暖(冷)系統(tǒng)在我國也已“露出尖尖角”。據(jù)叵有源科技發(fā)展有限公司副總經(jīng)理汪繼東介紹，采用中央液態(tài)冷熱源環(huán)境系統(tǒng)，節(jié)能住宅每建筑平方米投資250元，含新風(fēng)機(jī)組的全空氣商業(yè)空調(diào)系統(tǒng)的住宅每建筑平方米投資390元，相當(dāng)于同檔次的中央空調(diào)的初投資，卻使用戶享受到冬暖夏涼、四季熱水的生活。目前城市熱力取費(fèi)為24元／平方米，商業(yè)30元／平方米，而采用淺層地能供暖(冷)系統(tǒng)一般住宅用戶每采暖季運(yùn)行費(fèi)為10~20元／平方米，商業(yè)用戶運(yùn)行費(fèi)用一般在15~25元／平方米。該系統(tǒng)夏季還節(jié)省了空N；％2-PG的蒸發(fā)水，每萬平方米可達(dá)數(shù)干噸。除北京外，已推及上海、河北、四川、西藏、新疆維吾爾自治區(qū)等地，應(yīng)用的建筑類型包括賓館、住宅、商場(chǎng)、寫字樓、學(xué)校、體育場(chǎng)館、醫(yī)院、廠房等。北京自2000年開始應(yīng)用淺層地能為建筑物提供供暖、制冷、供生活熱水三聯(lián)供，國家大劇院已采用冷熱源系統(tǒng)調(diào)節(jié)景觀水池的水體溫度。而且，我國已在蒙古國發(fā)展特許經(jīng)銷商并開建第一個(gè)項(xiàng)目。
但是淺層地能應(yīng)用技術(shù)在我國剛剛起步，到2005年全國淺層地能供暖(冷)面積不足1000萬平方米，不到全國集中供熱面積的1％。住宅業(yè)在我國已成為重要的支柱產(chǎn)業(yè)，今后10~15年它將持續(xù)穩(wěn)定增長。城鎮(zhèn)居民，為改善現(xiàn)有居住面積，10年需增加31．8億平方米；隨城市化進(jìn)程的發(fā)展，2010年城鎮(zhèn)人口上升為5．4億，需新增住宅40億平方米；現(xiàn)有住宅更新10年需新建23．8億平方米；三者相加，10年需新增住宅95．6億平方米，平均每年為9．56億平方米。在我國相當(dāng)大的地區(qū)，供暖已經(jīng)是必不可少的建筑標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于新建筑，北京等一些全國大城市明確規(guī)定，新建小區(qū)和建筑物必須采用清潔能源供暖，不準(zhǔn)采用燃煤鍋爐。對(duì)于已有建筑，國內(nèi)大中型城市，尤其是現(xiàn)存設(shè)施冬季供暖污染較為嚴(yán)重的北方城市，也相繼開始了改造工程和使用清潔能源的建設(shè)。
汪繼東在談到淺層地能應(yīng)用產(chǎn)業(yè)時(shí)給記者算了這樣一筆賬：在未來10年內(nèi)，如果全國每年新建建筑3．4億平方米，其中10％使用中央液態(tài)冷熱源環(huán)境系統(tǒng)或同類技術(shù)，加上在全國400億平方米的現(xiàn)有建筑中，每年有2．5％需要加以改造，改造部分的5％使用中央液態(tài)冷熱源環(huán)境系統(tǒng)或同類技術(shù)，那么這一領(lǐng)域每年的市場(chǎng)潛力可達(dá)8400萬平方米。
急需政策保駕護(hù)航
業(yè)內(nèi)人士介紹，實(shí)際上政府是淺層地能(熱)技術(shù)應(yīng)用的最大受益者。城市熱力要建熱電廠和熱力管網(wǎng)，每建筑平方米需要財(cái)政支出400元；天然氣管網(wǎng)，政府在每建筑平方米需要配套投資340元，而市政四源費(fèi)，政府在供暖方面只收取25~50元。而應(yīng)用淺層地能，用戶夏季制冷的用電負(fù)荷就能夠完全滿足冬季供暖的需求，不需要政府再為用戶供暖進(jìn)行補(bǔ)貼和投入。
發(fā)達(dá)國家通常給予技術(shù)開發(fā)企業(yè)和用戶優(yōu)惠的扶持政策，比如提供買方信貸、貸款擔(dān)保、貸款貼息、初投資補(bǔ)貼、提供特殊優(yōu)惠低電價(jià)、運(yùn)行費(fèi)用補(bǔ)貼等等。
淺層熱能應(yīng)用技術(shù)在推廣過程中也遇到一系列障礙，首先我國《可再生能源法》中沒有提到“淺層地能”這個(gè)概念，很多人把“淺層地能”簡單等同于“地?zé)帷倍右苑磳?duì)；其次部門條塊分割，與淺層地能(熱)技術(shù)應(yīng)用相關(guān)的單位都在搞自己的標(biāo)準(zhǔn)，可能一抓就死，一放就亂；同時(shí)，一些浪費(fèi)地下水資源并可能造成污染的落后技術(shù)、低成本的偽劣產(chǎn)品沖擊市場(chǎng)，進(jìn)行惡『生價(jià)格戰(zhàn)，使得高新技術(shù)開發(fā)企業(yè)難以招架。
記者同時(shí)獲悉，近日，中關(guān)村淺層地能(熱)替代能源產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在京成立，該聯(lián)盟是在中關(guān)村科技園區(qū)海淀園管委會(huì)的支持下，由北京中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)協(xié)會(huì)牽頭，以中關(guān)村科技園區(qū)內(nèi)從事淺層地能開發(fā)利用的企業(yè)為主體，由相關(guān)企業(yè)和機(jī)構(gòu)共同組成的民間團(tuán)體。據(jù)北京中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)協(xié)會(huì)相關(guān)人士介紹，淺層地能開發(fā)從政府支持程度、技術(shù)推廣效果和用戶反饋意見三方面看效果都非常好，成立這個(gè)聯(lián)盟旨在協(xié)調(diào)促進(jìn)淺層地能以及其他可再生能源的開發(fā)利用工作，培育發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)和新能源市場(chǎng)，推動(dòng)首都經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。
