烏魯木齊：地熱向低碳時(shí)代挺進(jìn)

　　1月31日，烏魯木齊市的最低氣溫達到了-14℃，而在位于烏魯木齊市長(cháng)春路的電力科學(xué)研究院2萬(wàn)多平方米的辦公樓內，溫度計顯示為20℃。20℃的室內溫度，對于供暖來(lái)說(shuō)是平常的。但不平常的是，這2萬(wàn)多平方米的辦公樓并沒(méi)有接入烏魯木齊集中供暖網(wǎng)線(xiàn)，而是全部采用地源熱泵供暖，這里地源熱泵的供熱成本，每平方米不足12元，是烏魯木齊集中供熱價(jià)格的近一半。

　　“無(wú)污染，零排放，供熱成本低，熱損耗小，冬天可以采暖，夏天可以制冷，我們正在全市推廣這項新技術(shù)，目前已經(jīng)有10多個(gè)小區準備采用這項新技術(shù)供暖?！泵看蜗騺?lái)客介紹起地源熱泵，該院副總工程師、鍋爐研究所所長(cháng)王涌總是特別激動(dòng)。

　　跟隨王涌的腳步，記者來(lái)到位于電力科學(xué)研究院的負一層地源熱泵房，在這間不足100平方米的房間里，密密麻麻地排列著(zhù)幾百根粗細不一的水管，兩臺地源熱泵正在運轉。王涌指著(zhù)一排水管說(shuō)，這些水管把水送入地下，利用地熱加溫，然后通過(guò)熱泵將地熱傳送到各個(gè)房間。

　　地源熱泵的發(fā)展史

　　王涌給記者介紹說(shuō)，“地源熱泵”的概念，最早于1912年由瑞士的專(zhuān)家提出，而該技術(shù)始于英、美兩國。

　　早在1946年，美國就在俄勒岡州的波蘭特市中心區建成第一個(gè)地源熱泵系統。但是這種能源的利用方式?jīng)]有引起當時(shí)社會(huì )各界的廣泛關(guān)注，無(wú)論是在技術(shù)、理論上都沒(méi)有太大的發(fā)展。

　　直到二十世紀50年代，歐洲開(kāi)始了研究地源熱泵的第一次高潮，但由于當時(shí)的能源價(jià)格低，這種系統并不經(jīng)濟，因而未得到推廣。到二十世紀70年代初，世界上出現了第一次能源危機，地源熱泵才開(kāi)始受到重視，許多公司開(kāi)始了地源熱泵的研究、生產(chǎn)和安裝。這一時(shí)期，歐洲建立了很多水平埋管式土壤源熱泵，主要用于冬季供暖。雖然歐洲是世界上發(fā)展地源熱泵最成熟的地區，但是它也曾因為熱泵專(zhuān)家不懂安裝技術(shù)，安裝工人又不懂熱泵原理等因素，致使地源熱泵的發(fā)展走了一段彎路。

　　隨著(zhù)科技的進(jìn)步，關(guān)于能源消耗和環(huán)境污染的法律制訂越來(lái)越嚴格，地源熱泵的發(fā)展迎來(lái)了它的又一次高潮。歐洲國家以瑞士、瑞典和奧地利等國家為代表，大力推廣地源熱泵供暖和制冷技術(shù)。政府采取了相應的補貼政策和保護政策，使得地源熱泵生產(chǎn)和使用范圍迅速擴大。上世紀80年代后期，地源熱泵技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，更多的科學(xué)家致力于地下系統的研究，努力提高熱吸收和熱傳導效率，同時(shí)越來(lái)越重視環(huán)境的影響問(wèn)題。地源熱泵生產(chǎn)呈現逐年上升趨勢，瑞士和瑞典的年遞增率超過(guò)10％。美國的地源熱泵生產(chǎn)和推廣速度很快，技術(shù)產(chǎn)生了飛速的發(fā)展，成為世界上地源熱泵生產(chǎn)和使用的頭號大國。

　　我國早在上世紀五六十年代開(kāi)始嘗試使用地源熱泵技術(shù)，1965年研制成功國內第一臺水冷式地源熱泵機組。1997年中國科技部與國家能源部簽署了中美能源效率及可再生能源合作議定書(shū)，其中一項就是地源熱泵技術(shù)的發(fā)展戰略。1998年中美兩國確定在我國三個(gè)分別代表北部寒冷地區、中部夏熱冬冷地區和南部亞熱帶的北京、寧波和廣州建立三個(gè)地源熱泵示范工程，分別是北京食品發(fā)酵研究所綜合辦公樓、寧波雅戈爾工業(yè)城和廣州松田職業(yè)技術(shù)學(xué)院。從1998年開(kāi)始重慶建筑大學(xué)、青島建工學(xué)院、湖南大學(xué)、同濟大學(xué)和山東建筑工程學(xué)院等高等學(xué)府相繼建立了熱泵試驗平臺，2005年國家建設部將地源熱泵技術(shù)列為建筑業(yè)十項新技術(shù)之一，并相繼制定和出臺了相關(guān)政策，推動(dòng)了地源熱泵技術(shù)的發(fā)展和推廣，可以說(shuō)地源熱泵技術(shù)在我國內地的發(fā)展已經(jīng)比較成熟。

　　雖然在技術(shù)上比較成熟，但是地熱真正走進(jìn)人們的生活還是比較晚， 直到2005年，國家《節能中長(cháng)期專(zhuān)項規劃》指出要加快地熱等可再生能源在建筑物中的利用，地源熱泵迎來(lái)發(fā)展的高潮。2008年，中國科學(xué)院的報告指出，要將地源熱泵在2010年發(fā)展為補充能源，2050年作為主導能源之一，而2009年底舉行的哥本哈根世界氣候大會(huì )圍繞減碳排放問(wèn)題，溫家寶總理代表中國政府鄭重承諾，到2020年，我國單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%——45%。低碳概念的普及，更讓許多城市開(kāi)始關(guān)注地源熱泵技術(shù)。據了解，目前地源熱泵技術(shù)在沈陽(yáng)推廣的比較成功，已經(jīng)有6000多萬(wàn)平米的建筑使用了這一技術(shù)，在全國，已經(jīng)有超過(guò)上億平米的建筑正在使用這一技術(shù)。

　　地熱節省一半采暖費

　　從原理上來(lái)講，地源熱泵技術(shù)是一項將淺層地熱能通過(guò)熱泵由低位能向高位能轉移，以實(shí)現供熱、制冷的高效節能技術(shù)。冬季，淺層地熱能的熱量被提取出來(lái)，通過(guò)熱泵提升溫度后，給室內供暖。夏季，通過(guò)制冷循環(huán)將室內的熱量取出來(lái)，釋放到地下，實(shí)現對室內制冷。

　　通俗地說(shuō)，在地面以下10米至100米左右的土壤溫度常年保持在13℃左右，雖然13℃的溫度不高，但是利用地源熱泵，通過(guò)熱交換技術(shù)加以利用，就能利用這13℃的地熱給室內暖氣管道內循環(huán)的水溫加熱到45℃左右，從而給房間供暖。經(jīng)過(guò)一個(gè)采暖期的溫度采集，采集區域的土壤溫度會(huì )下降10℃左右。

　　到了夏季天氣炎熱，在室內循環(huán)的水溫一般會(huì )超過(guò)13℃，此時(shí)再次利用地源熱泵技術(shù)制冷時(shí)，將外部的熱能用地源熱泵輸送到地下儲存，這個(gè)過(guò)程，采集區的溫度又會(huì )再次上升到13℃左右。整個(gè)過(guò)程，熱量幾乎都來(lái)自地熱或者是太陽(yáng)能，只需要利用部分電能帶動(dòng)水流循環(huán)即可。

　　根據地下?lián)Q熱形式的不同，地源熱泵系統可分為地下水源熱泵系統和土壤源熱泵系統；土壤源熱泵系統根據埋管方式的不同，又可分為垂直埋管系統、水平埋管系統和螺旋埋管系統。

　　在取暖成本上，王涌依照電力科學(xué)研究院的辦公樓給記者算了一筆賬，電力科學(xué)院的大樓建筑面積2.3萬(wàn)平方米，按照烏魯木齊現在供熱價(jià)格每平方米22元計算，每個(gè)供暖期要花費采暖費50.6萬(wàn)元，采用地源熱泵采暖，2008年的供暖期只花了27.6萬(wàn)元，節省22萬(wàn)元，這樣計算下來(lái)，每平方米的采暖費用剛12元。

　　根據烏魯木齊市2009年的供暖期數據顯示，采用地源熱泵采暖費用又再一次下降，每平方的采暖費用還不足12元。記者粗略算了算，采用地源熱泵供暖后，僅電力科學(xué)研究院這座樓，每年就可以節省采暖用煤800多噸。

　　地熱供暖，重污染城市的救星

　　“其實(shí)節省采暖費只是一個(gè)方面，采用地源熱泵最大的好處還是環(huán)保和低碳，有關(guān)研究資料表明，開(kāi)發(fā)淺層地溫能節能減排的效果非常明顯，每發(fā)展1000萬(wàn)平方米的地源熱泵技術(shù)，可以節約56萬(wàn)噸標準煤，減排二氧化碳205.52萬(wàn)噸、煙氣75億噸、顆粒物2.5萬(wàn)噸、二氧化硫1.34萬(wàn)噸，而對于烏魯木齊這樣一個(gè)重度污染的城市是亟需推廣的?！蓖跤空f(shuō)。

　　據了解，根據烏魯木齊供熱辦2009—2010年供暖期的統計，烏魯木齊總用熱面積約9900余萬(wàn)平方米?！叭绻?0%的供熱面積使用地源熱泵技術(shù)，就可以節省166.3萬(wàn)噸的標準煤，減少二氧化碳排放610.39萬(wàn)噸?！蓖跤空f(shuō)。

　　王涌的想法，目前正在由關(guān)注變成現實(shí)，烏魯木齊市政府也在大力支持地源熱泵技術(shù)。據了解，凡納入示范工程的地源熱泵項目，可以享受相關(guān)的補貼政策。2009年8月24日，《烏魯木齊市推進(jìn)地源熱泵示范項目指導意見(jiàn)》出臺并實(shí)施，旨在扶持和規范地源熱泵技術(shù)在建筑領(lǐng)域中的應用。其中規定：對該市建設的各類(lèi)建筑工程項目，供熱制冷系統選用地源熱泵，可按照核定的建筑面積，政府根據當年財政狀況安排專(zhuān)項資金進(jìn)行一次性補助，2008年、2009年的補貼資金為每平方米50元；對采用地源熱泵的示范項目，可先征后返市政公用基礎設施配套費。

　　烏魯木齊建設委員會(huì )科技處處長(cháng)彭小燕告訴記者，地源熱泵技術(shù)對優(yōu)化城市建筑用能結構、改善大氣環(huán)境起到積極的促進(jìn)作用。同時(shí)，地源熱泵技術(shù)不僅能夠節省資源，還能夠減少大氣污染，真正做到了節能減排，很有推廣意義。烏魯木齊市從2008年開(kāi)始推廣地源熱泵技術(shù)，目前累計完成示范項目20.05萬(wàn)平方米。今年計劃實(shí)施73萬(wàn)平方米的清潔能源建筑應用示范項目，其中地源熱泵建筑應用占據主導位置。

　　“低碳時(shí)代”的供暖模式

　　王涌說(shuō)，2009年年底舉行的哥本哈根世界氣候大會(huì )牢牢抓住了全球人的目光?！暗吞肌币辉~，讓更多的人開(kāi)始關(guān)注地源熱泵技術(shù)。

　　在王涌的辦公桌上，放著(zhù)許多許多開(kāi)發(fā)商的咨詢(xún)意見(jiàn)，神華集團、盈科房產(chǎn)等企業(yè)都已經(jīng)和電力科學(xué)院取得了聯(lián)系，準備在新開(kāi)發(fā)的小區使用地源熱泵技術(shù)供暖。

　　王涌說(shuō)，雖然使用地源熱泵技術(shù)每平方米會(huì )增加150元的開(kāi)發(fā)成本，但是從長(cháng)遠來(lái)看，還是劃得來(lái)的。按照100平方米面積的房屋來(lái)計算，使用地源熱泵技術(shù)成本價(jià)將要多出1.5萬(wàn)元，多出的1.5萬(wàn)元，10年的暖氣費用就能省下來(lái)。

　　據不完全統計，2010年，烏魯木齊市將有14萬(wàn)平方米的面積使用地源熱泵技術(shù)供暖,明后兩年還有150萬(wàn)平方米的供熱面積擬采取這一技術(shù),目前正在向烏魯木齊市建設管理委員會(huì )申報。

　　1月31日，烏魯木齊建設委員會(huì )的工作人員告訴記者，在未來(lái)的三年里，首府力爭在天山區、沙依巴克區、新市區、水磨溝區的中心城區實(shí)現“禁煤區”，讓烏魯木齊的天變得更藍。