地?zé)崮軇?chuàng)新融合發(fā)展正當(dāng)時

核心提示：與會專家指出，地?zé)崮?/strong>發(fā)展要因地制宜、因時制宜、因事制宜。地?zé)崮芤谌?a href="http://msthinker.com/" target="_blank">能源綜合利用系統(tǒng)中，與其他能源利用形式協(xié)同發(fā)展，為促進清潔能源融合發(fā)展注入正能量。

清潔取暖是關(guān)系數(shù)億人的民生、民心問題。眼下，北方地區(qū)開始進入供暖籌備期。地?zé)崮茏鳛橐环N低碳清潔環(huán)保能源，在政策驅(qū)動和市場影響下，地?zé)崮艿拈_發(fā)利用逐漸被社會大眾理解、熟知和接受。8月19日-21日，“華清榮益•2019第十一屆中國國際地源熱泵行業(yè)高層論壇”在北京成功召開，與會嘉賓共同探討交流了地?zé)崮芄┡挠幸娼?jīng)驗及突出問題，把脈行業(yè)未來發(fā)展方向。

作為引領(lǐng)地源熱泵行業(yè)發(fā)展風(fēng)向標(biāo)的會議，本屆論壇聚集了中國工程院院士曹耀峰、中國科學(xué)院院士汪集旸、中國地源熱泵產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長方肇洪等業(yè)內(nèi)權(quán)威專家，以及國內(nèi)外政府官員、行業(yè)學(xué)者、企業(yè)代表等。與會專家指出，地?zé)崮馨l(fā)展要因地制宜、因時制宜、因事制宜。地?zé)崮芤谌肽茉淳C合利用系統(tǒng)中，與其他能源利用形式協(xié)同發(fā)展，為促進清潔能源融合發(fā)展注入正能量。

清潔高效供暖需從能源系統(tǒng)整體構(gòu)架著手

清潔取暖是指利用天然氣、電、地?zé)帷⑸镔|(zhì)、太陽能、工業(yè)余熱等清潔化能源，通過高效用能系統(tǒng)實現(xiàn)低排放、低能耗的取暖方式，包含以降低污染物排放和能源消耗為目標(biāo)的取暖全過程。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，“達到清潔高效供暖的目的，需采用耦合能源系統(tǒng)，從能源系統(tǒng)整體構(gòu)架著手。”

國家發(fā)改委能源研究所能源可持續(xù)發(fā)展研究中心主任康艷兵在會上指出，“清潔高效供暖”不僅僅是局部的清潔，也不僅僅是片面的高效經(jīng)濟，而是要從全局的高度、從整個能源系統(tǒng)角度、從全生命周期視角，對所有可能的供暖方式進行比較分析和科學(xué)論證后，最終得到的最科學(xué)合理供暖方式才是“清潔供暖”。

如何實現(xiàn)清潔供暖?天津市建筑設(shè)計院伍小亭總工給出了自己的答案：減少供暖終端能量與品位需求——建筑節(jié)能、按需調(diào)節(jié)、低溫供暖;減少供暖過程能量損失——降低系統(tǒng)規(guī)模、提高管網(wǎng)質(zhì)量、避免“超品位”供熱。在伍小亭總工看來，“能源利用環(huán)節(jié)‘不清潔’，會使清潔能源只是字面上的清潔。”

“我們不僅僅要看熱泵方式的本身，還應(yīng)該關(guān)注整個系統(tǒng)，包括末端的問題，不僅要看當(dāng)前的情況，也要關(guān)注全生命周期。”康艷兵認(rèn)為在關(guān)注能源整體系統(tǒng)的同時，還要著力提升行業(yè)技術(shù)水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量，“雖然說現(xiàn)在有一些技術(shù)問題已經(jīng)解決了，我覺得技術(shù)問題永遠在路上。”

康艷兵以中央空調(diào)末端產(chǎn)品風(fēng)機盤管為例，他表示，有的企業(yè)生產(chǎn)的風(fēng)機盤管噪音很大，國家進入高質(zhì)量發(fā)展階段，哪怕產(chǎn)品投入高一點，賣貴一點，但就沒有噪音，“這是我們未來的追求，要追求高精尖的東西，而不是原來粗放式的發(fā)展，要通過科技創(chuàng)新提高行業(yè)發(fā)展的質(zhì)量和品質(zhì)”。

就項目具體應(yīng)用而言，康艷兵強調(diào)，“要分類實施、因地制宜，科學(xué)選擇技術(shù)路線。”他表示，全國南方和北方、城鎮(zhèn)與農(nóng)村、住宅與商業(yè)樓所采取的供暖技術(shù)路線是不同的。對于北方城鎮(zhèn)來說，以城鎮(zhèn)的集中供熱更合適，發(fā)揮好熱電聯(lián)產(chǎn)能力，充分利用余熱及蓄熱調(diào)峰作用。在農(nóng)村要考慮到老百姓具體的承受能力，要適合。對于大型公共建筑來講，采暖負荷小，需修改設(shè)計規(guī)范。

中國地質(zhì)調(diào)查局淺層地溫能研究與推廣中心主任李寧波表示，我國南方以制冷空調(diào)為主，多輔以冷卻塔等補充散熱設(shè)備;北方則以供暖空調(diào)為主，多輔以深層地?zé)?、太陽能、鍋爐、電熱器等補充加熱設(shè)備。

“地?zé)?”多能互補深度融合，助力產(chǎn)業(yè)升級

地?zé)崮荛_發(fā)利用在強調(diào)“因地制宜”的同時，積極推動地?zé)崮芏嘣茫殉蔀樾袠I(yè)發(fā)展的方向。

國家發(fā)展改革委和國家能源局聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于推進多能互補集成優(yōu)化示范工程的實施意見》中指出，在新城鎮(zhèn)、新產(chǎn)業(yè)園區(qū)、新建大型公用設(shè)施等新增用能區(qū)域，加強終端供能系統(tǒng)統(tǒng)籌規(guī)劃和一體化建設(shè)，因地制宜實施傳統(tǒng)能源與風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮堋?a href="http://msthinker.com/news/list/7/" target="_blank">生物質(zhì)能等能源的協(xié)同開發(fā)利用。

建設(shè)多能互補集成優(yōu)化工程提出了宏大的目標(biāo)：到2020年，各省(區(qū)、市)新建產(chǎn)業(yè)園區(qū)采用終端一體化集成供能系統(tǒng)的比例達到50%左右，既有產(chǎn)業(yè)園區(qū)實施能源綜合梯級利用改造的比例達到30%左右。

華中科技大學(xué)地源熱泵研究所所長胡平放在演講中指出，多能互補系統(tǒng)的一個重要特征是供能端和用能端存在多種不同能流系統(tǒng)的耦合，各系統(tǒng)模型不同，特性差異大，且具有不同的建模和分析方法。就地?zé)崮芘c其它清潔能源集成利用模型建立而言，他指出，“應(yīng)根據(jù)地?zé)峁┠芰?、各種清潔能源供能量與建筑總需求量之間的能量平衡關(guān)系，建立地?zé)崤c多種清潔能源利用耦合數(shù)學(xué)模型。”

被譽為“綠色新國門”的北京大興國際機場是目前國內(nèi)最大多能互補地源熱泵工程，該項目可再生能源利用主要包括太陽能光伏發(fā)電、淺層地?zé)帷⑽鬯礋崃?、煙氣余熱等，通過利用多能互補、智能耦合的方式，把地源熱泵、煙氣余熱回收熱泵以及污水源熱泵進行了多能耦合，形成穩(wěn)定可靠的復(fù)合式系統(tǒng)，可滿足257萬平方米建筑的冬季供暖和夏季制冷需求。

同樣備受關(guān)注的“2019中國北京世界園藝博覽會”三大主體建筑采用“地?zé)醿赡?水蓄能+常規(guī)能源調(diào)峰”的能源方案，向世界展示了我國綠色發(fā)展新理念和生態(tài)文明建設(shè)成果。作為項目的施工建設(shè)者，北京華清榮益地能科技開發(fā)有限公司技術(shù)部部長孫志亮在會上介紹了世園會空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)運營情況，該項目設(shè)置了3座能源站，共鉆鑿100米深換熱孔2170個及2眼深層地?zé)峋?ldquo;地?zé)崮芙Y(jié)合地源熱泵給大型場館供暖制冷這是很好的選擇方案，項目還特別利用了谷電蓄能和調(diào)峰，考慮的很周到。“與會者這樣評價說。

基于因地制宜，多能互補的思路，李寧波提出以淺層地?zé)崮?/strong>為主，多種能源相結(jié)合的供能形式。概況為“四個結(jié)合”：深淺結(jié)合、調(diào)蓄結(jié)合、天地結(jié)合、表里結(jié)合，他表示多種能源的綜合應(yīng)用可提升整體系統(tǒng)的經(jīng)濟性和運行可靠性。

強化地源熱泵復(fù)合能力，擴大應(yīng)用覆蓋范圍

基于單一利用地?zé)?、淺層地溫能以及再生水熱能資源存在的局限性，兩種或三種方式的系統(tǒng)結(jié)合已逐漸被推廣和大范圍應(yīng)用。

中信建筑設(shè)計研究總院有限公司副總工程師陳焰華介紹，多種能源之間相互補充和梯級利用，達到1+1大于2的效果。包含面向需求側(cè)的供冷、供熱和供生活熱水等多種用能需求互補以及面向供給側(cè)的多種資源組合，實現(xiàn)多能互補協(xié)同供應(yīng)。“區(qū)域能源的綜合利用就能夠因地制宜地與可再生能源利用相結(jié)合，實現(xiàn)區(qū)域能源供應(yīng)的清潔、高效、低碳、安全，實現(xiàn)各種能源的平衡、互補和發(fā)揮其綜合效益。”陳焰華說。

區(qū)域能源的內(nèi)涵不斷深化，從區(qū)域能源的定義出發(fā)，李寧波提出了“區(qū)域地?zé)崮?rdquo;概念。“在目前工藝條件下，通過合理的開發(fā)技術(shù)和手段，能夠獲取經(jīng)濟實用的地?zé)崮?，并且可以有機融入?yún)^(qū)域能源綜合利用系統(tǒng)。”李寧波表示，從能源供給端到使用端，實現(xiàn)高度的環(huán)節(jié)統(tǒng)一與智慧管理，在一定范圍內(nèi)形成資源節(jié)約、經(jīng)濟性好、持續(xù)和保障性高的能源供給鏈，滿足區(qū)內(nèi)不同的用能需求。

地?zé)崮芤验_始在區(qū)域能源領(lǐng)域發(fā)揮積極作用。以雄安新區(qū)地?zé)峁┡癁槔刂?018年年底，雄安新區(qū)的雄縣和容城地?zé)峁┡娣e達700萬平方米，基本實現(xiàn)了雄縣、容城縣城區(qū)地?zé)峒泄┡采w，形成了統(tǒng)一政策、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一開發(fā)的“雄縣模式”，李寧波認(rèn)為這是一個典型的區(qū)域供熱案例。

南京市建筑設(shè)計院暖通總工張建忠認(rèn)為，地源熱泵系統(tǒng)可以讓空調(diào)系統(tǒng)更加節(jié)能，而地源熱泵系統(tǒng)如果加上其他好的系統(tǒng)可以讓地源熱泵技術(shù)更加豐富。他以南京河西G51地塊項目為實例介紹了“地源熱泵+水源多聯(lián)式空調(diào)技術(shù)住宅應(yīng)用”。據(jù)介紹，此項目采用了地埋管+冷卻塔輔助冷卻、水源多聯(lián)式空調(diào)、地源熱泵熱水系統(tǒng)+熱回收技術(shù)，綜合應(yīng)用了多種技術(shù)，實現(xiàn)多能互補協(xié)同供應(yīng)。該項目被評為南京市可再生能源應(yīng)用示范項目。

就復(fù)合地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用而言，山東建筑大學(xué)地源熱泵研究所所長刁乃仁表示，“地源熱泵要增強與城市集中供熱復(fù)合能力。變‘冤家’為‘親家’，與城市集中供熱復(fù)合，充分發(fā)揮集中供熱優(yōu)勢，優(yōu)勢互補。”與單一熱源相比，這樣地源熱泵系統(tǒng)可承擔(dān)基本負荷，占用地下空間減少，初投資降低，承擔(dān)冷熱負荷量可觀，市場競爭力增強，可應(yīng)用范圍擴大。

與過去地?zé)崮荛_發(fā)利用相比，近年來，地源熱泵系統(tǒng)更大、更復(fù)雜，能源利用區(qū)域性、融合性更強，創(chuàng)新性、技術(shù)性、管理模式要求也越來越高，這更需要地?zé)崮軓臉I(yè)者將管理、資源、資本、施工、技術(shù)、運營等基礎(chǔ)性工作做扎實、做牢固。與會嘉賓表示，地?zé)崮軕{借其資源儲量大、綠色低碳、清潔環(huán)保等優(yōu)勢，在未來清潔能源綜合開發(fā)利用中將大有可為。