記者在調研中了解到，當前在建筑新能源應用領域，主要通過地源熱泵技術實現的“淺層地熱能建筑”正在快速“擴張”，發揮著越來越顯著的節能、“減霾”、降耗作用，推廣應用前景看好，有望成為建筑新能源應用領域的重要“增長極”。
“淺層地熱能建筑”節能環保優勢日益顯露
冬季能供暖，夏季能制冷；比傳統空調耗電量節約一半以上；實際能源綜合利用效率超過任何一種傳統能源利用方式……這樣的建筑能源利用結果并不是實驗室的理想狀態，而是安徽合肥科學家園小區采用地源熱泵技術，開發利用淺層地熱能的現實。
淺層地熱能，是指地表土壤、地下水、河流、湖泊中吸收太陽能、地熱能而蘊藏的低溫位熱能。地源熱泵技術，是利用了淺層地熱能作為冷熱交換源，通過能量轉換，為建筑物提供綠色清潔的空調系統。
“簡而言之，就是改變了傳統空調與室外空氣進行熱交換的原理，轉而利用土壤等地下熱能‘四季恒溫’的特點：冬季把土壤中的熱量‘取’出來，供給室內采暖；夏季把室內的熱量‘抽’出去，釋放到地能中，完成熱交換。”合肥科學家園小區基建辦主任曾杰說。
作為合肥市綠色節能建筑示范項目，在科學家園小區內，720個深入地下100多米的鉆孔中，每個鉆孔中都埋入了1個雙“U”型管道，通過閉合水循環，將恒溫的地熱能與小區1200戶家庭住宅內的室溫進行“置換”，使居民家中達到“冬暖夏涼”的舒適效果。
曾杰告訴記者，這套地源熱泵系統已經運行四年，運行費用主要包括水、電、維修保養、人員工資等方面。其中，設備的電費占80％－90％，每年的總成本大約200萬元。“但如果采用傳統中央空調的話，光電費就至少要翻一倍，效果還要打折扣。”他說。
事實上，類似科學家園這樣的淺層地熱能建筑在全國各地已呈現“遍地開花”的發展態勢，應用領域也不僅限于民用住宅，還延伸到了辦公、酒店、商場、學校工業等各種建筑類型。
“地源熱泵的熱交換是封閉循環，不僅不取水、不排水、無污染，還節電高效。”負責為合肥兩淮豪生酒店實施地源熱泵項目的安徽兩淮建設有限責任公司工程部部長韓非說，“冬天機組的供熱承擔整個酒店的供暖綽綽有余，還能提供廚熱等。”
“地熱”資源豐富節能“降霾”潛力巨大
基層干部和業內人士認為，隨著資源環境的約束趨緊，充分利用淺層地熱能，可為節能“降霾”提供可觀的空間。
“與傳統燃煤、燃氣供熱相比，采用地源熱泵的中央空調系統每消耗1千瓦能量，可以得到4千瓦以上的熱量或冷量，加上運行維護費用低，綜合節能超過50％，甚至可以達到70％左右。”安徽省建筑科學研究設計院能效測評所副所長沈念俊說。
2013年以來，安徽省住房和城鄉建設廳在對安徽省地質資料庫、合蕪蚌試驗區科技創新公共服務和應用技術研發中心、黃山華茂國際大酒店、黃山香茗酒店徽商中心等4個具有代表性的淺層地熱能建筑應用項目進行的調研實測顯示：
在污染物排放方面，利用地源熱泵系統相對于普通空調可減少污染物排放40％以上，與電供暖相比可減少污染物排放70％以上。同時，夏季減少了冷卻塔的飄水損失，減緩了城市“熱島效應”；冬季無燃燒過程，對終端用戶來說實現了污染物“零排放”。
在能源利用效率方面，上述4個項目相對于普通空調可節約用電40％以上，能效比高于常規“電制冷機組供冷＋鍋爐供熱”系統20－30％，高于風冷熱泵系統約30－40％，減少化石能源使用量近60％。
淺層地熱能在工業領域的應用效果同樣顯著。在天津寶坻區，該市首個大規模集中供熱地源熱泵項目于2013年投入使用，取代了原有的兩臺20噸燃煤蒸汽鍋爐，整個園區實現供熱15萬平方米。據測算，每年減少二氧化碳排放96噸，氮氧化物29.4噸，煙塵排放19噸。
2013年安徽省國土資源廳發布的《安徽省淺層地熱能調查與評價報告》顯示，安徽若全部開發利用各地級市建設規劃區淺層地熱能資源，預計每年可節約標準煤8295萬噸，減排有害物質近2億噸，節省治理費用230億元；省會合肥每年可開采的淺層地熱能資源量相當于1.4億噸標準煤，在居民住宅和公共建筑中的應用前景都十分廣泛。
而在全國范圍內看，我國淺層地熱能資源量相當于95億噸標準煤，增強型地熱能理論資源量更是相當于860萬億噸標準煤，大致相當于2013年全國能源消費總量的20多萬倍。目前業內一致認為，其平均利用系數是風電的3至4倍、太陽能的4至5倍、生物質能的1.5倍，在可再生能源當中屬于優質能源。
地源熱泵發展迅速有望再添新“增長極”
記者了解到，作為發展建筑新能源應用、實現“淺層地熱能建筑”的主要方式，在國外，瑞典等北歐發達國家已經普遍采取了地源熱泵技術；而國內從2003年市場開始萌芽，2013年，我國地源熱泵行業產值已達到350億元。
“1995年全國地源熱泵應用面積為4000平方米，1999年達到6萬平方米，2000年是10萬平方米，2009年為1億平方米，2013年達到3億平方米。”中國能源研究會地熱專業委員會專家委員會主任鄭克棪此前公開發布的一組數據也顯示，我國地源熱泵行業已進入快速發展階段。
據統計，我國現有500億平方米的建筑面積，每年增加18萬至20萬平方米新的民用建筑，到2020年將達到近700億平方米建筑面積，建筑新能源應用市場巨大。而據行業企業測算，2013年地源熱泵全行業產值是350億元，未來每年大約增長1億平方米應用面積，將產生300億至400億元的產值。
韓非告訴記者，從技術層面來說，我國自主研發、設計、制造、施工的地源熱泵設施設備已走向成熟，可以做到與建筑本身同壽命，施工成本也逐漸下降，目前已較最早時期下降了約20％。目前，該公司也已將這一技術“打包”推向了市場，成為了集設計、施工、維護為一體的系統服務提供商，目前已累計有20多個業主單位，成功實施了100多個項目，最長的項目已經運行了十幾年。
“根據測算，5000平方米以上的建筑采用地源熱泵都較中央空調更加節能、‘劃算’。”韓非說，“現在我們的訂單越來越多，居民小區、大型酒店、辦公樓、場館等，都在嘗試采用這一技術，可以說，淺層地熱能的應用在以后的綠色節能建筑市場上前景非常好。”
