地源热泵技术主要应用于大型公共建筑和民用住宅的空调系统,目前在养殖业规模化建设、道路防冻减灾、粮库低温储粮、原油管道输送等新领域也有应用和探讨。本文引用5个地源热泵技术应用项目,分布在河南、河北、安徽、天津四地,建筑类型涵盖住宅、学校、办公楼、车间等,主要情况如表1所示:
经统计,本次引用的5个地源热泵示范项目平均节能效率达到67.7tce/万m2,夏季系统制冷能效比平均值为3.6;冬季制热能效比平均值为3.4。
《河南省“十二五”规划纲要》中提出2015年末河南省城镇化发展目标要从十一五末的39.5%提升到48%左右,经过对最近五年河南省建筑业企业房屋竣工面积统计结果如表2所示:
表2 2009-2013年河南省建筑业企业房屋竣工面积统计表(单位:万平方米)
由表2数据得出,2009至2015年河南省竣工房屋面积平均每年增速超过8.78%,按照目前的增长速度,推估十三五期间,河南省将新增竣工房屋面积近14亿平方米,其中住宅面积预计新增10.5亿平方米,教育用房面积预计新增4635.8万平方米,办公用房面积预计新增8521.8万平方米。目前河南省在制定“十三五”双控目标(能源强度和能耗总量)实施方案方面正在考虑加强浅层地热能利用的推广,假如5%的新增住宅面积、20%的新增教育用房面积、30%的新增办公用房面积使用地源热泵技术,那么十三五期间地源热泵技术应用面积将接近9000万平方米,将可以节约能源52.13万吨标准煤,约合72.98万吨原煤。
河南省十三五期间地源热泵推广应用所带来的减排效益,可以通过节约用煤所产生的减排量进行评估。假设煤燃烧排放强度采用郑州地区热电联产锅炉污染物的排放因子。郑州大学环境科学研究院实际测量、收集了郑州地区4台电站锅炉污染物排放测试数据,并计算出郑州市电站锅炉排放因子如表3,从而计算出节煤所产生的环境效益:总共可减少大气污染物排放4145吨,其中减少TSP减排671.4吨,PM10减排634.9吨,PM2.5减排452.5吨,SO2减排308.7吨,NOX减排720.3吨,CO减排503.6吨,CmHn减排853.9吨。
表3 郑州市电站锅炉排放因子(kg/t煤)
表4 河南省“十三五”地能热泵推广应用的减排潜力
浅层地热能的开发与应用有助于缓解经济增长对能源需求和环境污染造成的压力,在新能源住宅建设、生态城市建设以及现代农业方面具有市场潜力。
1.河南省大部分地区浅层地能资源丰富,优良的地质水文条件为地源热泵技术的应用和推广提供了有力条件,十三五期间应该加强推广力度,尤其在新农村城镇化建设、工业园区建设和旅游景区建设等方面的应用。同时加强在粮食加工业、现代农业养殖业方面的推广应用。
2.河南省十三五期间应该加强浅层地能在新建住宅方面的推广应用,估计地源热泵技术应用面积将接近9000万平方米,可实现节约能源52.13万吨标准煤,约合72.98万吨原煤,减少大气污染物排放4145吨。
3.利用浅层地能具有很好的环保和节能性,但最大的问题在于建设成本较高。建议十三五期间政府从资金、税收、贷款、补贴等多方位予以政策扶持,在《河南省“十三五”节能减排实施方案》和《河南省“十三五”绿色建筑行动实施方案》将地源热泵列入重点推广计划。
选自_《中国地能》杂志