—浅层地温能正走进越来越多的建筑中

2020-07-22 11:26:06 四川日报

除了太阳能、风能、水能这些已被熟知的可再生能源，在成都，还有一种可再生能源——浅层地温能，正在走进越来越多的建筑中。

作为一种绿色清洁能源，浅层地温能是指蕴藏在地表下一定岩土体、地下水和地表水等地质体中具有开发利用价值的热能。2017年，国家发展改革委制定《地热能开发利用“十三五”规划》，明确其间四川省新增浅层地温能供暖(制冷)面积目标为3000万平方米。

记者从成都市发展改革委了解到，目前成都已有17个示范建筑项目配备了地源热泵系统，每年可开发利用浅层地温能折合标煤约10000吨，减少二氧化碳排放约8600吨。

浅层地温能的开发利用原理是什么?在成都推广情况如何?近日，记者走进浅层地温能项目探访。□本报记者 蒋君芳

探访

“地热空调”带来恒温环境

在人来人往的成都东站，为确保温度常年保持在人体舒适状态，2011年建成投用了土壤源地源热泵系统。

负责这套系统维护的成都铁路科创有限责任公司人员万昌正，解释了浅层地温能的利用原理：土壤和地下水源的温度四季相对恒定。以土壤为例，其温度常年保持在15℃-25℃，依靠地源热泵系统，冬天从地源(浅层水体或岩土体)取热，向建筑物供暖，相当于锅炉;夏天向地源(浅层水体或岩土体)排热，给建筑物制冷，相当于中央空调，这套系统可替换原来的锅炉加空调两套装置或系统。

万昌正说，传统空调是将热量排放到大气中，从而形成热岛效应。而使用地源热泵系统，热量被输送到了地下，没有废物排放，能有效避免热岛效应。“业内把这个系统叫做‘地热空调’。”

这套“空调”节能效果如何?万昌正说，我们将1700多根高强度塑料管埋到地下100米深的位置，让水在管中循环流动与土地换热。在理想状态下，成都东客站地源热泵整个冬季平均开机100天，每天运行12小时，消耗总电量大约为200万度，但却能输出约900万度电量的热能。而若使用电锅炉，则需要消耗1000万度电。两相比较，成都东客站的地源热泵系统在冬季大约可节约800万度电。

成都高新区朗诗·熙华府，同样利用了地源热泵系统，为1300多住户统一供热制冷，使全年室温控制在20℃-26℃。每月住户除日常的物管费外，还需缴纳3.5元/平方米的系统运行费。“我们家150平方米，一年的系统使用费是6000多元;如果使用传统空调、地暖设备，要达到同样效果，电费支出并不比这少，还不包括购买设备的花费。”今年4月入住的住户何玉华，已习惯使用地源热泵系统。

追问

初期成本较高等制约推广应用

成都对浅层地温能的开发利用，始于本世纪初。目前成都已有17个示范建筑项目配备了地源热泵系统，建筑面积约130万平方米，包括成都东站、环球中心、成都水文队办公楼、都江堰市医疗中心等。其中公共建筑项目多，民用住宅项目偏少。“十一五”“十二五”期间建设项目多，“十三五”期间新上项目较少。

这跟国家政策有一定关联。四川省建筑科学研究院有限公司高级工程师乔振勇解释，“十一五”“十二五”时期，国家有关部委对于可再生能源建筑应用出台了针对示范项目、示范市(县)的补贴政策。“到了‘十三五’时期，国家补贴政策基本结束。”由于地源热泵技术初期成本相对较高，一定程度上阻碍了它的推广利用。据了解，成都东站的地源热泵系统建设成本约为1.3亿元，如采用传统的制热制冷系统，费用在8000万元左右。

制约因素还不止这些。去年四川省建筑科学研究院有限公司完成的《成都市民用建筑浅层地温能项目调研报告》还提到，地下水源热泵系统项目很多投用后对地下水的抽水量、回灌量及水质的定期监测不到位，有些虽监测了但没有分析，导致难以判断项目使用对地下环境的影响程度，“没有大量数据做支撑，来判断项目对环境的影响，就很难大胆放手推动更多项目上马。”

期待

探明“家底”为开发打好基础

为破解制约因素，2019年4月，成都市发展改革委、成都市规划和自然资源局、成都市生态环境局联合印发了《成都市浅层地温能开发利用试点工作方案》，成都将根据地质条件、开发利用现状和发展规划，选择不同区域、不同利用方式及规模的代表性项目，探索建立覆盖地下水源热泵水质、水温、水位和地埋管地源热泵土温、土质等指标的在线动态监测体系，加强数据跟踪收集分析，为科学有序开发浅层地温能提供数据支撑。

有序开发，还需要一张清楚明了的“资源图”。“理论上所有地下都有浅层地热资源，但是地下岩土体具体结构、地下水分布等都会影响到开发。此外，还要综合考虑地下空间开发、市政基础设施等因素。”乔振勇说。

目前，成都已启动对全市地热资源“家底”的新一轮摸排工作，“预计2020年形成重点区域阶段性勘查成果，2021年底前全面完成浅层地温能资源勘查评价，形成全市开发利用适宜性区划图等成果，为成都市浅层地温能开发利用打下基础。”成都市发展改革委资源节约和环境保护处副处长赵森说。

考虑到初期的投资成本问题，成都市还提出，综合运用财政、投资、税收、土地、价格等政策手段，加大对浅层地温能开发利用试点示范项目的支持。

对于成本问题，乔振勇持相对乐观的态度，“项目不断推广会推动技术创新和成本降低。相比应用初期，现在的建设成本已有明显下降。”