湖北省地源熱泵發(fā)展概況與發(fā)展趨勢

1、2013年第五屆中國地源熱泵行業(yè)高層論壇中信建筑設計研究總院有限公司湖北省暨武漢市地源熱泵專業(yè)委員會陳焰華湖北省地源熱泵湖北省地源熱泵發(fā)展概況與發(fā)展趨勢發(fā)展概況與發(fā)展趨勢2022年4月26日星期二 主主要要內(nèi)內(nèi)容容 隨著能源供應的日趨緊張，建筑能耗持續(xù)增長，為了應對全球氣候變化、加快資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設，可再生能源應用到低碳城市建設和綠色建筑已是大勢所趨。 近年來，在國家政策的指導下，湖北省以低碳社會建設試點和可再生能源建筑應用國家級示范為契機，大力推進包括地源熱泵在內(nèi)的可再生能源建筑應用。 國家“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案提出了堅持降低能源消耗強度，減少主要污染物排放總量，因地

2、制宜大力發(fā)展風能、太陽能、生物質能、地熱能等可再生能源。 綠色建筑行動方案提出積極推動太陽能、淺層地能、生物質能等可再生能源在建筑中的應用 ，到2015年末，新增可再生能源建筑應用面積25億平方米。 2010年國家發(fā)改委確定在7個省市和6個城市開展低碳試點，湖北省省成為全國首批試點省市之一。 武漢市低碳城市試點工作實施方案獲國家發(fā)改委審批同意，全面啟動了全國低碳試點城市工作，到2020年，武漢單位地區(qū)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量比2005年下降56%左右，非化石能源占全社會能源消費10%以上。 推進可再生能源建筑應用。12層以下居住建筑，強制使用太陽能熱水系統(tǒng)，因地制宜推廣地源熱泵技術和太陽能光伏發(fā)

3、電建筑一體化應用。 到2015年，武漢市將全面施行65%的低能耗居住建筑節(jié)能標準。“十二五”末，完成1000萬平方米的綠色建筑試點示范，建設4-5個綠色建筑集中示范區(qū)，綠色建筑占新建建筑比重超過20%。 湖北省“十二五”可再生能源建筑應用專項規(guī)劃提出完成可再生能源建筑應用面積5000萬平方米。 武漢市“十二五”可再生能源建筑應用專項規(guī)劃提出新增可再生能源建筑應用面積1800萬平方米。 完成了可再生能源建筑一體化集成應用技術研究與示范、地源熱泵高效換熱及系統(tǒng)成套技術與示范研究、基于能效評價的地源熱泵系統(tǒng)共性復雜技術問題及監(jiān)管體系研究等多項科研課題。 編制了湖北省建筑節(jié)能技術導則、武漢市可再生能源

4、建筑應用定額、可再生能源建筑應用能效測評評價標準，完成了武漢市淺層地溫能調查評價，正在編制湖北省地源熱泵系統(tǒng)工程技術規(guī)程和地源熱泵系統(tǒng)設計施工圖集（中南標）。 武漢市調查評價區(qū)（武漢都市發(fā)展區(qū)3297km）200m以淺淺層地溫能單位溫度熱容量為1.521015KJ，折合標煤8650萬噸；120m深度以淺的淺層地溫能單位溫度熱容量為9.201014KJ，折合標煤5240萬噸。 調查評價區(qū)地下水淺層地溫能資源開發(fā)利用較適宜和基本適宜區(qū)面積約292.92km，占調查評價區(qū)面積的24.1%；地下水地源熱泵系統(tǒng)可利用量為2.891012KJ，折合標準煤16.47萬噸；地下水淺層地溫能資源夏季可供冷面積4

5、31萬平方米，冬季可供暖面積295萬平方米。 調查評價區(qū)地埋管地溫能資源開發(fā)利用較適宜和基本適宜區(qū)面積約1164.24km，占調查評價區(qū)面積的97.0%；地埋管地源熱泵系統(tǒng)可利用量為4.301014KJ，折合標準煤2446.82萬噸；地埋管淺層地溫能資源夏季可供冷面積6.01億平方米，冬季可供暖面積7.06億平方米。 湖北省是全國較早開展地源熱泵工程應用的地區(qū)，自2000年開始至今，已有17個市州的100多棟建筑中應用，建筑應用面積超過1000萬平方米。獲得財政部、住房和城鄉(xiāng)建設部國家級可再生能源建筑應用示范項目21個。 2009年至今，已獲批武漢、襄陽、宜昌、咸寧、天門、荊州、荊門、仙桃、鐘

6、祥、宜都、鶴峰、石首、五峰等13個市、縣為國家可再生能源建筑應用城市示范和農(nóng)村地區(qū)縣級示范，武漢花山生態(tài)新城列入國家可再生能源建筑應用集中連片示范區(qū)。同時確定省級示范工程72項，市縣級示范工程98項。 武漢市完成了四批示范項目評審工作，確定示范項目100個，總建筑面積825萬平方米，示范面積619萬平方米，其中地源熱泵系統(tǒng)應用面積278萬平方米，太陽能光熱與地源熱泵結合系統(tǒng)應用面積66萬平方米。 武漢市已通過能效測評的地源熱泵示范項目共27個，涵蓋商業(yè)、辦公樓、火車站房、醫(yī)院和住宅等類型建筑，總建筑面積136.3萬平方米，其中地埋管地源熱泵項目21個，地下水地源熱泵項目6個。 地埋管地源熱泵系

7、統(tǒng)，主機制冷效率為3.747.19，平均值為5.30，主機制熱效率為3.285.87，平均值為4.16；系統(tǒng)制冷效率為2.65.75，平均值為3.47，系統(tǒng)制熱效率為2.394.3，平均值為3.2。 地下水地源熱泵系統(tǒng)，主機制冷效率為3.335.51，平均值為4.66，主機制熱效率為3.84.76，平均值為4.24；系統(tǒng)制冷效率為3.533.74，平均值為3.64，系統(tǒng)制熱效率為2.573.39，平均值為3.04。 武漢光谷軟件園軟件新城武漢光谷軟件園軟件新城 湖北大學圖書館湖北大學圖書館 武漢新城國際博覽中心武漢新城國際博覽中心 武漢長航三鼎藍晶綠洲武漢長航三鼎藍晶綠洲政策法規(guī)的激勵政策法規(guī)

8、的激勵 示范工程的帶動示范工程的帶動技術的發(fā)展技術的發(fā)展市場的完善市場的完善 一、政策引導和激勵湖北省在執(zhí)行國家相關法規(guī)的同時，配套制定了：湖北省民用建筑節(jié)能條例湖北省建筑節(jié)能管理辦法武漢城市圈資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設綜合配套改革試驗促進條例湖北省新型墻體材料發(fā)展應用與建筑節(jié)能管理規(guī)定武漢市發(fā)布了關于進一步加強可再生能源建筑規(guī)模應用和管理的通知要求：政府辦公建筑、公益性公共建筑和2萬平方米以上的大型公共建筑應在太陽能熱水系統(tǒng)和地源熱泵空調系統(tǒng)中選擇一種可再生能源建筑應用。武漢市發(fā)布了關于推進綠色建筑發(fā)展的實施方案及2013年工作重點的通知要求：積極推廣太陽能、地熱能等可再生能源在建筑中的

9、規(guī)模應用，“十二五”期間新增可再生能源建筑應用面積1800萬平方米，形成年替代常規(guī)能源約10萬噸標煤，減少排放二氧化碳24萬噸的目標。 2006年財政部、住建部啟動可再生能源建筑應用示范項目，湖北省積極申報“建筑節(jié)能工程”、“科技示范工程”、“可再生能源示范工程”，爭取國家專項資金支持，獲得國家級可再生能源建筑應用示范項目21個。 二、示范工程帶動武漢理工大科技園研發(fā)中心湖北省出入境檢驗檢疫局綜合實驗樓 以上兩工程列為“十一五”國家科技支撐計劃“可再生能源與建筑集成技術應用示范工程項目”。 2009年，住房和城鄉(xiāng)建設部、財政部將可再生能源建筑應用項目示范改為城市示范（農(nóng)村地區(qū)示范）后，湖北省已

10、獲批13個市、縣為國家可再生能源建筑應用城市示范和農(nóng)村地區(qū)縣級示范，為全省地源熱泵技術由點向面的推廣應用帶來了新的發(fā)展機遇。 二、示范工程帶動 2012年，繼續(xù)爭取國家可再生能源建筑應用城市示范和農(nóng)村地區(qū)縣級示范，擴大試點示范效應，實施集中連片推廣，確?！笆濉睍r期全省完成可再生能源建筑應用面積5000萬平方米以上，地源熱泵的應用面積為1200萬平方米。 根據(jù)全省建筑節(jié)能目標任務，湖北省各市州制定了本地區(qū)“十二五”可再生能源建筑應用規(guī)劃和年度計劃，把可再生能源建筑應用目標落實到具體項目。 二、示范工程帶動長航藍晶國際朗詩綠色街區(qū)武漢火車站湖北省圖書館 各級政府部門鼓勵支持地源熱泵應用關鍵技術

11、的研究，鼓勵創(chuàng)建以企業(yè)為主體的技術創(chuàng)新體系；支持企業(yè)與高等院校、科研設計單位實現(xiàn)產(chǎn)學研聯(lián)合。地埋管計算機模擬試驗管井 目前已完成的各級地源熱泵科研課題共十多項，既有水地源熱泵機組和相關配套產(chǎn)品的開發(fā)、地源熱泵系統(tǒng)工程應用成套技術研究，又有熱物性監(jiān)測技術和地下?lián)Q熱器換熱特性等基礎性研究。 三、技術研究 對于地下水地源熱泵系統(tǒng)，只有具有水量充足、水溫適度、水質適宜、供水穩(wěn)定的地下水資源才能夠保證地源熱泵系統(tǒng)長期穩(wěn)定和節(jié)能高效運行。 地下水地源熱泵系統(tǒng)地下水地源熱泵系統(tǒng)確保地下水資源勘察數(shù)據(jù)和水文地質試驗數(shù)據(jù)的準確及可靠性科學確定取水井、回灌井的數(shù)量及井位的合理布局嚴格按照國家相關的施工驗收規(guī)范設計

12、和施工熱源井定期維護保養(yǎng)和洗井合理選擇水源熱泵系統(tǒng)地下水的利用溫差和利用方式按照地下水管理辦法進行取水申報和取得取水許可證重點地埋管地源熱泵系統(tǒng)地埋管地源熱泵系統(tǒng) 應在地質勘察和熱響應試驗資料的基礎上，根 據(jù)對建筑物使用功能和負荷特性的預測分析，選擇 合適的埋管形式和地下?lián)Q熱器布置方案。 確保地下?lián)Q熱器的施工質量，并有有效的手段 來控制和調節(jié)地下?lián)Q熱器各區(qū)域的換熱能力。 “巖土體熱平衡”影響系統(tǒng)節(jié)能高效運行，應 進行最少一年的地埋管全年動態(tài)負荷計算，并根據(jù) 結果通過采取復合式地源熱泵系統(tǒng)設計來實現(xiàn)地埋 管區(qū)域常年排熱量和吸熱量的基本平衡。重點 在工程建設中，各方應高度重視地源熱泵系統(tǒng) 的技術復

13、雜性和交叉施工帶來的施工難度，由施工 方進行詳盡的施工組織設計，確保施工過程的每個 環(huán)節(jié)都能按照規(guī)范得以有效控制。 三、技術研究 地埋管換熱器是土壤源熱泵系統(tǒng)的關鍵設備，合理計算地埋管換熱器地下?lián)Q熱是設計地埋管系統(tǒng)的關鍵。由于地埋管地下?lián)Q熱機理復雜、設計較難，國內(nèi)外已有許多學者致力于此課題的研究，設計地埋管地下?lián)Q熱計算軟件，用于指導工程設計。地源熱泵系統(tǒng)運行1年地埋管進出水溫度響應 三、技術研究 加強對淺層地能資源開發(fā)利用狀況的動態(tài)監(jiān)測和建筑物的能效檢測，為系統(tǒng)能效評價、節(jié)能診斷、能源管理和運行優(yōu)化控制提供基礎數(shù)據(jù)支撐和決策依據(jù)。系統(tǒng)控制柜能源監(jiān)測系統(tǒng) 四、市場發(fā)展 湖北具備較強的地源熱泵技術

14、研發(fā)、勘察、設計、施工、設備生產(chǎn)實力，產(chǎn)業(yè)鏈完整，正結合打造工程工程設計之都整合優(yōu)勢資源，建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，研發(fā)出技術含量高、節(jié)能效果顯著、具有自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)品和技術，并進而推動地源熱泵技術在湖北的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。 加強對地源熱泵相關產(chǎn)品、設備的質量監(jiān)督，強化市場準入，建立相關應用產(chǎn)品、設備的認證標識體系，加大對產(chǎn)品、設備性能的檢測力度，確保產(chǎn)品質量。 推進可再生能源建筑應用是一項長期的戰(zhàn)略任務，湖北省為此逐步建立起了有效的建設管理體系和技術支撐體系，以使可再生能源建筑應用得到有效保障和可持續(xù)發(fā)展。 一、建立完善的建設監(jiān)管體系制定了：湖北省可再生能源示范項目管理實施細則 湖北省可再生能源發(fā)展專項資金

15、管理辦法 將可再生能源建筑應用納入到“十二五”經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)劃，相關工作納入政府議事日程，建立推進可再生能源建筑應用工作協(xié)調機制，切實加強可再生能源建筑應用工作的引導。 二、積極創(chuàng)新工作機制、加大推廣應用 三、加強技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展各級政府部門鼓勵支持地源熱泵應用關鍵技術的研究，鼓勵創(chuàng)建以企業(yè)為主體的技術創(chuàng)新體系；支持企業(yè)與高等院校、科研設計單位實現(xiàn)產(chǎn)學研聯(lián)合；加強地源熱泵工程技術中心和人才隊伍建設；編制并發(fā)布了湖北省建筑節(jié)能技術導則 湖北省低能耗居住建筑節(jié)能設計標準 武漢市綠色建筑基本技術規(guī)定正在組織編制湖北省地源熱泵系統(tǒng)工程技術規(guī)程 地源熱泵系統(tǒng)設計施工圖集 武漢市淺層地溫能調查評價 四

16、、加強技術支撐體系建設 五、以綠色建筑發(fā)展推動可再生能源建筑應用 湖北全面啟動了綠色建筑示范創(chuàng)建項目，其中，6個項目獲綠色建筑創(chuàng)新獎，44個項目分別取得一星、二星或三星級綠色建筑標識，總建筑面積達475萬平方米。取得高星級的綠色建筑標識的項目很多都采用了地源熱泵技術。市民之家王家墩中央商務區(qū) 湖北省開展了能效測評及評價標準的相關研究，完善了可再生能源建筑應用能效測評的檢測手段，并對實施的所有示范項目進行能效測評。 能效測評積累的大量示范項目實際運行數(shù)據(jù)可為地源熱泵系統(tǒng)的分析、診斷、改進和研究提供可靠的基礎數(shù)據(jù)支持，有利于進一步開展對地源熱泵系統(tǒng)應用的后評價，并為后續(xù)的支持政策提供決策依據(jù)。 六、加強可再生能源建筑應用能效測評 七、其它技術措施加強對地源熱泵相關產(chǎn)品、設備的質量監(jiān)督，強化市場準入。加大合同能源管理推廣力度，鼓勵重點用能單位采用合同能源管理方式實施節(jié)能改造和可再生能源利用。鼓勵重點用能單位利用自身技術優(yōu)勢和管理經(jīng)驗組建專業(yè)化節(jié)能服務公司。鼓勵利用淺層地溫能等可再生能源建立區(qū)域制冷供熱能源站，提高地源熱泵等可再生能源的綜合利用水平。o湖北在地源熱泵的推廣應用方面進行