恒有源科技發展集團(微信號:HYYESSTD)專注於淺層地能作為建築物供暖的替代能源的科研、開發和推廣。致力於原創技術的產業化發展,實現為建築物無燃燒智慧供暖(冷),大力發展地能熱冷一體化新興產業。
(接上)
四、地源熱泵節能潛力及環境效益分析
1 節能案例分析
      地源熱泵技術主要應用於大型公共建築和民用住宅的空調系統,目前在養殖業規模化建設、道路防凍減災、糧庫低溫儲糧、原油管道輸送等新領域也有應用和探討。本文引用5個地源熱泵技術應用專案,分佈在河南、河北、安徽、天津四地,建築類型涵蓋住宅、學校、辦公樓、車間等,主要情況如表1所示:
 
 
表1 地源熱泵專案案例分析統計表
	
		
			| 序號 | 案例名稱 | 地源熱泵 技術類型 | 所在 地區 | 專案規模 | 節能效率 (tce/萬m2) | 
		
			| 1 | 河南某中學 | 地下水源熱泵 | 河南 | 面積5萬平方米,單機額定製冷量為2051KW,輸入功率為317KW,機組製冷性能係數6.47,額定制熱量為2256 KW,輸入功率為448KW,機組制熱性能係數5.04。 | 71.0 | 
		
			| 2 | 合肥某社區 | 土壤源熱泵 | 安徽 | 面積7.4萬平方米,設計冷負荷 5230kW,熱負荷 2978kW。 | 99.9 | 
		
			| 3 | 天津某學校 | 土壤源熱泵 地下水源熱泵 | 天津 | 面積8萬平方米,2臺制熱量1356kW,製冷量1314kW的土壤源熱泵機組,4臺制熱量 2412.0kW,製冷量 1863.5kW的地下水源熱泵機組。 | 44.5 | 
		
			| 4 | 安徽某辦公樓 | 土壤源熱泵 | 安徽 | 面積7.9萬平方米,專案設計冷負荷9300kW,熱負荷6550kW, | 90.1 | 
		
			| 5 | 石家莊某車間 | 土壤源熱泵 | 河北 | 建築面積為1.7萬平方米,其建築總冷負荷1775.9kW總熱負荷l183.9kW。 | 32.9 | 
	
 
 
      經統計,本次引用的5個地源熱泵示範專案平均節能效率達到67.7tce/萬m2,夏季系統製冷能效比平均值為3.6;冬季制熱能效比平均值為3.4。
2 河南省地源熱泵應用節能潛力分析
      《河南省“十二五”規劃綱要》中提出2015年末河南省城鎮化發展目標要從十一五末的39.5%提升到48%左右,經過對最近五年河南省建築業企業房屋竣工面積統計結果如表2所示:
表2 2009-2013年河南省建築業企業房屋竣工面積統計表(單位:萬平方米)
	
		
			| 序號 | 類別 | 年份 | 
		
			| 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 
		
			| 1 | 竣工房屋面積 | 11994.23 | 13156.03 | 15146.83 | 16397.59 | 18179.14 | 
		
			| 2 | 住宅面積 | 7774.48 | 8463.75 | 10077.97 | 11212.78 | 12664.04 | 
		
			| 3 | 教育用房面積 | 583.15 | 708.73 | 666.4 | 694.75 | 727.77 | 
		
			| 4 | 辦公用房面積 | 1018.90 | 985.39 | 1197.39 | 1279.4 | 1305.35 | 
	
      由表2數據得出,2009至2015年河南省竣工房屋面積平均每年增速超過8.78%,按照目前的增長速度,推估十三五期間,河南省將新增竣工房屋面積近14億平方米,其中住宅面積預計新增10.5億平方米,教育用房面積預計新增4635.8萬平方米,辦公用房面積預計新增8521.8萬平方米。目前河南省在制定“十三五”雙控目標(能源強度和能耗總量)實施方案方面正在考慮加強淺層地熱能利用的推廣,假如5%的新增住宅面積、20%的新增教育用房面積、30%的新增辦公用房面積使用地源熱泵技術,那麼十三五期間地源熱泵技術應用面積將接近9000萬平方米,將可以節約能源52.13萬噸標準煤,約合72.98萬噸原煤。
      河南省十三五期間地源熱泵推廣應用所帶來的減排效益,可以通過節約用煤所產生的減排量進行評估。假設煤燃燒排放強度採用鄭州地區熱電聯產鍋爐污染物的排放因數。鄭州大學環境科學研究院實際測量、收集了鄭州地區4臺電站鍋爐污染物排放測試數據,並計算出鄭州市電站鍋爐排放因數如表3,從而計算出節煤所產生的環境效益:總共可減少大氣污染物排放4145噸,其中減少TSP減排671.4噸,PM10減排634.9噸,PM2.5減排452.5噸,SO2減排308.7噸,NOX減排720.3噸,CO減排503.6噸,CmHn減排853.9噸。
表3 鄭州市電站鍋爐排放因數(kg/t煤)
	
		
			| 燃料種類 | TSP | PM10 | PM2.5 | SO2 | NOX | CO | CmHn | 
		
			| 低硫煤 | 0.92 | 0.87 | 0.62 | 0.423 | 0.99 | 0.69 | 1.17 | 
	
 
表4 河南省“十三五”地能熱泵推廣應用的減排潛力
	
		
			| 節煤量 (萬噸) | TSP 減排量(噸) | PM10 減排量(噸) | PM2.5 減排量(噸) | SO2 減排量(噸) | NOX 減排量(噸) | CO 減排量(噸) | CmHn 減排量(噸) | 
		
			| 72.98 | 671.4 | 634.9 | 452.5 | 308.7 | 720.3 | 503.6 | 853.9 | 
	
五、結論和建議
      淺層地熱能的開發與應用有助於緩解經濟增長對能源需求和環境污染造成的壓力,在新能源住宅建設、生態城市建設以及現代農業方面具有市場潛力。
1.河南省大部分地區淺層地能資源豐富,優良的地質水文條件為地源熱泵技術的應用和推廣提供了有力條件,十三五期間應該加強推廣力度,尤其在新農村城鎮化建設、工業園區建設和旅遊景區建設等方面的應用。同時加強在糧食加工業、現代農業養殖業方面的推廣應用。
2.河南省十三五期間應該加強淺層地能在新建住宅方面的推廣應用,估計地源熱泵技術應用面積將接近9000萬平方米,可實現節約能源52.13萬噸標準煤,約合72.98萬噸原煤,減少大氣污染物排放4145噸。
3.利用淺層地能具有很好的環保和節能性,但最大的問題在於建設成本較高。建議十三五期間政府從資金、稅收、貸款、補貼等多方位予以政策扶持,在《河南省“十三五”節能減排實施方案》和《河南省“十三五”綠色建築行動實施方案》將地源熱泵列入重點推廣計畫。
選自_《中國地能》雜誌
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