马伟斌:地源热泵规范发展

    马伟斌，中国科学院广州能源研究所地热工程中心副主任、首席科学家，长期从事地热资源的利用与研究工作，在地源热泵的研究与开发领域具有高深的技术造诣与工程实践经验，目前兼任北京中科能能源高科技集团有限公司总工程师及常务副总经理。

    当前，地源热泵这一有近百年历史的并不新的新技术因其在环境保护和能源节约方面的显著效果而被业界看好，作为一种有益于环境保护和可持续发展的冷热源形式，已经引起了国内建设机构、设计单位、房地产商、生产厂商以及公众的广泛兴趣，“地源热泵”作为一个新兴的名词，越来越广泛地被人们谈及。不少城市纷纷试点地源热泵项目，以求高效制冷或供暖。近期供热制冷杂志就地源热泵市场现状、发展前景、技术如何改进等问题采访了中国科学院广州能源研究所地热工程中心首席科学家马伟斌。

记者:您认为地源热泵技术在未来我国能源利用结构中占据什么位置?

马伟斌:

    目前我国地源热泵技术的推广应用主要还是集中在华北和东北地区，就目前发展速度来看，地源热泵技术无疑将在未来我国能源利用结构中占据重要位置。2005年的土耳其地热大会上的数据已经表明，地源热泵应用已超过地热洗浴和供热等应用，占据地热直接利用的首位（33%）。我国地源热泵发展也十分迅速，2000年的地热大会我国地源热泵没有数据统计，基本上是空白。到了2005年，地源热泵技术已占地热直接利用的14.5%，仅列地热洗浴之后。可见，短短5年地源热泵技术的发展速度相当惊人。这主要是和我国在北京、东北等地出台的相关鼓励政策有关，以北京为例，做地下水源热泵，政府补贴35元/m2，而做土壤埋管的地源热泵，政府补贴50元/m2。所以说，地源热泵技术要在全国范围内推广，还有很长的路要走，这里面当然有许多问题需要解决。

记者:作为工业飞速发展的代价,人们越来越意识到环保的重要性,暖通领域环保产品不断增加,包括地源热泵在内,您怎么看待的地源热泵的市场环境?

马伟斌:

    虽然地源热泵技术在我国推广应用很快，但必须承认就目前的发展现状来看，我国地源热泵市场还不是很规范，这里面有方方面面的原因，首先地源热泵作为一个行业需要一个规范自身行为的部门，像家电行业有家电协会，美国地源热泵技术为什么发展的那么好，因为他们一开始就走规范化道路。其次，我国的地源热泵企业缺乏龙头企业的介入，传统的空调行业都持观望态度，这也使得企业产品的研发过多依赖于学校和研究所，自身缺乏产品的创新能力。最重要的一点，地源热泵技术作为产品不像空调机一样，它是一个系统工程，一个成功的工程不仅仅在于好的机组，更为重要的是设计的合理，这就需要设计人员具备水文地质、制冷、暖通空调多方面的知识。应该说经过5年的工程实践，我国地源热泵工程正在走向成熟，许多从业人士得到有效的培训，使得这项技术发展迅速。

    就目前来看，除了人们对地源热泵技术的接受程度需要一个过程外，地源热泵技术推广的最大障碍还是初投资，由于需要增加打井费用或是钻孔、埋管费用，相对于传统空调方式，地源热泵技术的投入大概需要增加50～100元/m2。许多用户都难以接受这一较为昂贵的节能技术。如果政府能加大补贴力度、扩大补贴面，这项技术将会逐渐普及到全国各地。

记者:我们了解您曾负责国家科技攻关计划科技奥运专项“新能源综合利用建筑研究与示范项目”的研究,该项目于2006年通过相关部门的验收,请您简单介绍一下这个项目的情况?

马伟斌:

    在谈这个项目之前，我想先介绍一下我们所承担的另外一项国家科技攻关项目“高温地源热泵与采暖、空调、热水联供示范系统”，我个人作为项目的负责人，这个项目与地源热泵技术相关。2006年通过验收的，经过近四年的研究攻关，我们成功研制开发了地源热泵系列产品，特别是输出温度高达75℃的高温地源热泵机组，填补了国内在该领域的空白，之后我们成立了北京中科能能源高科技有限公司来进一步加大地源热泵技术的产业化进程。我们也在北方和南方都建立了地源热泵示范点，在中国科学院外国专家公寓10 000m2建筑，建成一套870kW地源热泵采暖、空调、热水联供系统，其中包括一台400kW的高温地源热泵机组。这套系统能够全面解决外专家公寓的冷暖空调及生活热水，每年节约公寓的能源费用约40%。系统运行高效、稳定，达到了改造的目的。系统投资不到200万元，四年即可收回全部投资。中科能公司在广东肇庆还建成一套950kW的地源热泵空调、热水联供示范系统，用于皇朝酒店的全年生活热水和夏季制冷空调，每年为酒店节约能源费用80万元。这两个示范点都为我们这5年来的工程应用打下了良好的基础，另外还完成了相关工程项目达到30项。

    “新能源综合利用建筑研究与示范”这个项目，也是我们在建筑节能方面做出的初步尝试，应该说这个项目汇集了我们所、中科院电工所、北京中科能公司、北京天普公司四家单位的技术成果，作为一项集成示范工程，项目在国内影响力比较大，主要是将太阳能光热、太阳能光电、太阳能空调、地源热泵、围护结构节能等技术成果，与建筑面积近8 000m 2的建筑有机结合、融为一体，建成一个综合利用新能源的建筑。项目的宗旨是为奥运会建筑课题提供必要的指导和借鉴，更进一步在科学研究与示范的基础上为实现新能源建筑的产业化打下技术基础。

记者:从地源热泵技术方面来讲我国企业普遍应用得还不是很成熟,还在不断摸索前进,您认为我国企业需要从哪些方面进行改进,作为行业专家请您预测一下这个行业未来的发展前景?

马伟斌:

    前面也讲到了，地源热泵技术是一项较为复杂的系统工程，需要具备多个领域的理论知识，国内的企业往往忽略了这点。单从机组本身来说，国内已具备成熟的生产能力，然而这里要注意一点，企业生产的地源热泵机组都是在标准工况下测试的，而地热温度并非标准工况，且各地差异较大，因此企业还必须开展多工况下的地源热泵机组测试，最好用曲线图来表示，这样，用户能更直接的选择机组型号。一个好的地源热泵工程，除了需要出色的生产企业，更为重要的是系统设计队伍和施工队伍。而目前就国内项目运作现状来看，很多企业均为推销产品为主，缺乏设计人才和施工队伍。因此，地源热泵技术不是单一产品，而是产品链。

    随着国家逐渐取消传统燃煤锅炉供热模式，以及燃油、燃气价格的上涨，地源热泵将在各地得到迅速发展，就目前来看，由于政策激励，在北方地区开展的相当迅速。随着人们节能环保意识的增强，目前华中、华东等地也在逐渐推广应用这项节能技术，但由于气候、地质问题，在西部和华南地区的发展前景仍有待于进一步评估。目前国家对待地源热泵技术应用的态度也提出了要“因地制宜”的结合地方特点来开展工作。应该说，有了这5年地源热泵技术的迅速推广，我们非常看好这项节能技术，而且国内已有大企业开始介入，这无疑将带动地源热泵市场的规范化。所以我们从事地源热泵技术推广的科研人员对其发展前景充满信心。