北極星火力發(fā)電網(wǎng)訊:Q：2017年以來，“煤改清潔能源”尤其是煤改電在北方“2+26”重點(diǎn)城市遍地開花，火了空氣源熱泵，而地源熱泵在“煤改清潔能源”進(jìn)程中，其推廣力度和應(yīng)用規(guī)模卻“不盡如人意”。針對(duì)這一現(xiàn)象，該如何理解?

徐偉院長(zhǎng)：經(jīng)濟(jì)性高，但兩大“成本”影響其“煤改電”中表現(xiàn)

針對(duì)這一現(xiàn)象，徐偉院長(zhǎng)表示：“我們要辯證的去分析。”隨后，他從兩方面道出了個(gè)中緣由：地源熱泵之所以顯示度不高，與“經(jīng)濟(jì)成本”和“時(shí)間成本”有很大的關(guān)聯(lián)。

第一是時(shí)間成本，根據(jù)國(guó)家發(fā)展改革委的方案來計(jì)算，2017年-2021年這四年里，北方煤改清潔采暖示范城市實(shí)際只有三年時(shí)間來完成，每年都有每年的改造計(jì)劃，時(shí)間非常緊。而地源熱泵系統(tǒng)從最初的規(guī)劃，到系統(tǒng)設(shè)計(jì)、方案選擇、落地實(shí)施，中間還有安裝和調(diào)試，整個(gè)建設(shè)周期很長(zhǎng)。在短時(shí)間內(nèi)完成較多戶數(shù)、較大面積，會(huì)相對(duì)困難。但政府每年煤改清潔能源計(jì)劃中，短時(shí)間內(nèi)要完成多少數(shù)量，這是有時(shí)間要求的。

第二是經(jīng)濟(jì)成本。在城市開發(fā)建設(shè)里，尤其近十年來房?jī)r(jià)普遍大漲后，地源熱泵系統(tǒng)的造價(jià)在整個(gè)房屋的開發(fā)成本中，占比已越來越小，因此并不是開發(fā)商和用戶不選用的主要原因。在寸土寸金的城市中，有沒有足夠的空間來鋪設(shè)安裝地埋管換熱器，已成為阻撓用戶使用地源熱泵的重要原因。但在農(nóng)村，恰恰是空間沒有問題，而造價(jià)是主要問題，老百姓對(duì)價(jià)格的敏感度非常高，因此對(duì)目前整個(gè)村、鎮(zhèn)這一級(jí)推廣和應(yīng)用來說，初投資成本過高，必然會(huì)制約地源熱泵的應(yīng)用和發(fā)展。

據(jù)徐院長(zhǎng)介紹，我國(guó)清潔供暖行業(yè)有兩大應(yīng)用市場(chǎng)：一是城市，二是農(nóng)村。城市主要解決方式是把過去非清潔的能源變成清潔能源，而城市解決方案用地源熱泵或空氣源熱泵并不很多。反而，大量的清潔供暖技術(shù)用在城鄉(xiāng)結(jié)合部，比如說農(nóng)村、農(nóng)房。還有一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的一些建筑采用熱泵的比例也很高。

 “一年看成本，三年看質(zhì)量，五年看維保”，徐院長(zhǎng)概括的這三句話適合整個(gè)清潔供暖。就目前農(nóng)村清潔供暖工程中所采用的“煤改電”“煤改氣”技術(shù)來講，徐偉認(rèn)為，如果從純技術(shù)方案來講，它們并非是技術(shù)上最優(yōu)的方案；從效果來看，也不是以效果為導(dǎo)向的最優(yōu)方案。 

“理論來說，地源熱泵在各類供暖方式中，它的運(yùn)行成本是最經(jīng)濟(jì)的。但是如果將時(shí)間、空間、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)營(yíng)等多種因素混合在一起，作為政府部門或者實(shí)施單位，只能選擇在約束的條件下去完成，造成現(xiàn)在地源熱泵推廣量占比較低。即使在擁有政策扶持和民眾接受度較高的首都北京，地源熱泵占比也不會(huì)超過5%，大概也就3%左右。”徐偉院長(zhǎng)說道。 

徐院長(zhǎng)認(rèn)為，“清潔供暖應(yīng)該有一個(gè)更優(yōu)的、更好的性價(jià)比，或者說更全面的系統(tǒng)化的解決方案。” 

Q：傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為地源熱泵的市場(chǎng)主要在北方集中供暖地區(qū)，但隨著人們收入水平提高、對(duì)更高生活質(zhì)量的追求和向往，南方供暖的需求得以快速壯大，如何看待地源熱泵在南方市場(chǎng)的發(fā)展？ 

徐偉院長(zhǎng)：地源熱泵技術(shù)在南方地區(qū)的應(yīng)用，最大的問題是“冷熱不平衡”。 

“南方這個(gè)范圍很寬很大。如果從建筑領(lǐng)域按照專業(yè)來劃分，實(shí)際上涉及兩個(gè)地區(qū)，一個(gè)是夏熱冬冷地區(qū)，一個(gè)是夏熱冬暖地區(qū)。”徐偉院長(zhǎng)介紹道，夏熱冬冷地區(qū)既有冷的需求，也有熱的需求；夏熱冬暖地區(qū)基本上只有冷的需求，熱的需求很少。 

徐偉認(rèn)為，目前地源熱泵技術(shù)在南方地區(qū)的應(yīng)用，最大的問題是“冷熱不平衡”。地源熱泵在南方市場(chǎng)，實(shí)際上就是淮河以南、長(zhǎng)江南北、嶺南到福建的北部這一帶，地理范圍上它們屬于夏熱冬冷地區(qū)，也就是有冷的需求也有熱的需求。值得注意的是，南方地區(qū)的特殊性在于對(duì)熱的承受能力強(qiáng)，對(duì)冷的承受能力弱，這樣的使用偏好導(dǎo)致夏熱冬冷地區(qū)使用地源熱泵出現(xiàn)了冷熱平衡問題——地下釋熱量過多。如果冷的負(fù)荷過多，會(huì)造成熱堆積從而影響系統(tǒng)的能效。夏熱冬暖地區(qū)因?yàn)闆]有熱的需求，只有冷的需求，從普遍性來說，地源熱泵在夏熱冬暖地區(qū)應(yīng)用不多。 

長(zhǎng)江流域夏熱冬冷地區(qū)，涉及14個(gè)?。ㄖ陛犑校?，約1.5億城鎮(zhèn)人口，已采用地水源熱泵系統(tǒng)的建筑涵蓋了辦公、商業(yè)、圖書館、別墅、公寓住宅等多種類型，地水源熱泵系統(tǒng)也呈現(xiàn)出了多樣化，包括江水源熱泵、湖水源熱泵、地下水水源熱泵、地埋管熱泵、污水源熱泵等，除了普通住宅項(xiàng)目，甚至不乏上海世博軸、我國(guó)第一高樓——上海中心、南京鼓樓國(guó)際服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)園、長(zhǎng)沙市濱江新城、新武漢火車站、重慶江北城CBD等知名項(xiàng)目。 

然而即使在夏熱冬暖地區(qū)，地源熱泵的使用也不乏案例。比如廣西南寧，當(dāng)?shù)貙?duì)熱的需求主要是生活熱水，冷的需求是房間供冷，所以在設(shè)計(jì)時(shí)可以力求冷熱平衡。此外，廣西有大量丘陵或者山區(qū)，地下水流動(dòng)的速度很快，地埋管和土壤的熱交換其實(shí)際是和地下水的熱交換，是地下水的熱 量交換。當(dāng)?shù)靥厥獾牡叵聵?gòu)造，決定了有些地區(qū)冷熱堆積顯得不再突出。 

總之，地源熱泵在北方市場(chǎng)有較為成熟的運(yùn)用，也逐漸打開了南方市場(chǎng)。無論南北市場(chǎng)，地源熱泵的應(yīng)用都需要綜合考慮時(shí)間、空間、氣候環(huán)境、換熱方式等因素，做到因地制宜，才能發(fā)揮出地源熱泵本身的優(yōu)勢(shì)與高能效。 

本文摘選自7月刊《地源熱泵》 

徐偉 中國(guó)建筑科學(xué)院建筑環(huán)境與節(jié)能研究院院長(zhǎng)