浙江省地源熱泵的發展與思考

王建奎，林 奕，陳永攀，陸 麟

WANG Jiankui，LIN Yi，CHEN Yongpan，LU Lin

(浙江省建筑科學設計研究院有限公司，浙江 杭州310012)

地源熱泵是可再生能源建筑應用的重要形式之一，是建筑節能不可或缺的技術手段。浙江省地源熱泵行業歷經二十余年的發展，取得了一定的成績，也面臨著發展的瓶頸。本文意在回顧浙江省地源熱泵發展歷史，總結發展過程中取得的經驗和教訓，介紹《浙江省地源熱泵系統工程技術規程》編制的思路，并對浙江省地源熱泵的健康發展進行展望。

1 浙江省地源熱泵應用情況

1.1 發展歷程

地源熱泵在浙江省的應用發展大致經歷了三個階段。首先，起步試點階段(20 世紀80年代至2006年)。自20 世紀80年代地源熱泵概念傳入我國后，浙江省也逐漸開展了少量探索性應用［1］。隨著2002年美國地源熱泵品牌沃富(WFI)落戶到寧波，浙江省的地源熱泵應用開始逐漸增多。這個階段的應用特點是民間自發為主，發展較為緩慢。

其次，示范推廣階段(2007—2011年)。原建設部相繼開展了包括地源熱泵在內的可再生能源建筑應用項目示范和可再生能源建筑應用城市示范，2007年浙江省北秀藍灣、中國水利博物館、綠城千島湖度假公寓等9 個項目被列為示范項目［2］;2009年和2011年，浙江省寧波、嘉興、建德、嘉善、嵊州、海鹽、安吉、寧海、湖州等市縣相繼被列為示范縣市;2007年浙江省建筑科學設計研究院辦公樓被列為“十一五”國家科技支撐計劃示范項目;從2006年開始，省建筑節能專項資金中也每年撥付專項資金用于支持地源熱泵示范項目。這些試點示范有力地推動了浙江省地源熱泵的行業發展。這個階段的應用特點是政策扶持引導為主，發展較為迅速。

最后，穩步發展階段(2011年至今)。2011年浙江實施了《民用建筑節能評估管理制度》，規定新建建筑必須使用包括地源熱泵在內的一種以上可再生能源，2015年又出臺了《民用建筑可再生能源應用核算標準》，對新建建筑可再生能源的替代量提出指標要求，這些標準和制度的有效貫徹實施，使浙江省的地源熱泵行業步入了發展的快車道。這個階段的應用特點是法規約束為主，進入穩步快速發展軌道。

即將頒布的《浙江省綠色建筑條例》也包含了促進地源熱泵發展的相關政策，條例的出臺將進一步助推“十三五”期間和今后更長一段時間地源熱泵在我浙江的快速發展。

1.2 政策法規

隨著建筑節能和綠色建筑的蓬勃發展，浙江省先后出臺了一系列有關可再生能源應用和地源熱泵的政策法規，極大地促進了地源熱泵應用的發展。

2007年浙江省政府出臺《浙江省建筑節能管理辦法》，其中第七條明確指出新建、改建、擴建建筑工程的節能設計和既有建筑的節能改造工程，應當盡可能利用太陽能、地熱能等可再生能源。

2011年出臺《浙江省實施〈中華人民共和國節約能源法〉辦法》，其中第二十八條指出鼓勵太陽能、地熱能、沼氣等可再生能源在民用建筑中的應用;新建公共機構辦公建筑、保障性住房、十二層以下的居住建筑、建筑面積1 萬m2以上的公共建筑，應當按照國家和省規定標準利用一種以上可再生能源用于采暖、制冷、照明和熱水供應等。

2011年制定《浙江省民用建筑項目節能評估和審查管理辦法》，其中第十六條規定未按國家和省規定標準開展可再生能源建筑應用的民用建筑項目，建設主管部門不予通過節能審查。

2011年發布《浙江省人民政府關于積極推進綠色建筑發展的若干意見》，其中第四條指出應擴大太陽能等可再生能源建筑應用，因地制宜發展換熱型地源水源熱泵技術。

2012年《浙江省可再生能源開發利用促進條例》第二十七條指出新建民用建筑應當按照《浙江省實施〈中華人民共和國節約能源法〉辦法》的規定利用可再生能源。鼓勵已建民用建筑推廣應用可再生能源。

2014年杭州市出臺《可再生能源開發利用管理辦法(試行)》，制定了政府引導、市場運作、典型帶動、規模應用的再生能源開發利用原則，以重點項目和示范區建設為抓手，以技術創新為支撐，以產業發展為基礎，以市場機制為平臺，重點推進太陽能、地熱能、生物質能以及基于可再生能源應用的冷熱電三聯供分布式能源規?；_發利用。

2015年《杭州市民用建筑節能條例》第十七條規定有集中生活熱水需求的公共建筑應當優先采用可再生能源或者余熱、廢熱等能源。新建保障性住房、國家機關辦公建筑以及建筑面積1 萬m2以上的公共建筑，應當采用一種以上可再生能源。

2015年《寧波市民用建筑節能管理辦法》第二十四條指出本市重點推廣太陽能光熱系統、太陽能光伏發電、太陽能照明、地源熱泵、水源熱泵、空氣能熱泵熱水系統、風力發電等可再生能源技術在民用建筑中的應用。建筑工程施工圖設計文件節能專篇中應包含可再生能源利用專項說明，可再生能源建筑應用示范項目應同步設置數據監測系統。民用建筑節能評估報告中應對可再生能源利用方案進行論證，并對年節能能力量化核算，節能量不低于省、市規定值。

1.3 開展科研應用研究

“十二五”期間浙江省建筑科研單位、大專院校相繼開展了地源熱泵相關技術研究，如參與住建部“長江流域可再生能源建筑應用規劃研究”，開展省長重大研究課題“夏熱冬冷地區建筑節能新技術及工程示范”、省科技廳“浙江省公共建筑能源高效利用集成技術研究”“可再生能源在建筑中的規模化應用關鍵技術研究”等課題研究。

浙江省住建廳也組織開展了“浙江省地表水源熱泵技術的應用研究”“浙江省可再生能源在建筑中應用的發展規劃”“海水源熱泵技術在浙江沿海的適用性研究”“土壤源熱泵系統中熱濕傳遞研究”“新型地源熱泵便攜式熱響應測試儀的研制與開發”“地表水源熱泵系統關鍵技術研究”“地埋管地源熱泵熱平衡控制系統應用研究”“地源熱泵技術在辦公建筑分區空調系統中的應用研究”“地源熱泵換熱系統的設計與示范”等20 余項課題的研究。通過課題研究，極大地提高了浙江省地源熱泵的應用水平。

浙江省國土資源廳還組織浙江省地質調查院、浙江省工程物探勘察院等單位，開展了杭州、寧波、嘉興、金華、義烏等省內主要地市的淺層地溫能調查評價，為摸清我省淺層地熱能資源，指導工程應用提供了極大的方便。

1.4 應用規模

據不完全統計，自2000年以來地源熱泵在浙江省的應用面積從最初的幾萬平方米，到“十二五”期末預計將達到700 萬m2，保持了25%～30%的年增長速度［3］。見圖1。

圖1 浙江省地源熱泵現有應用面積

在“十三五”期間，假設我省的地源熱泵繼續保持25%左右的年增長速度，到“十三五”期末預計應用面積可達到2000 萬m2左右，形成常規能源替代能力約25 萬t 標準煤/年。如通過努力，能實現年增長速度50%的高速發展，到“十三五”期末預計應用面積可達到5000 萬m2，形成常規能源替代能力約65 萬t 標準煤/年，將在各建筑可再生能源應用形式中占有較大的份額，并對全社會的節能減排做出更大的貢獻。見圖2。

圖2 浙江省地源熱泵預測應用面積

1.5 產業發展

地源熱泵的建筑應用也帶動了浙江省相關產業的發展。據不完全統計，我省已有浙江盾安人工環境設備股份有限公司、美意(中國)有限公司、埃美圣龍(寧波)機械有限公司、浙江國祥空調股份有限公司等生產企業具備地源熱泵機組生產能力，并在全國占據了一定的市場份額。

地源熱泵系統集成企業也蓬勃發展，如浙江建科建筑節能科技有限公司、浙江陸特能源科技有限公司、浙江地源能源環境有限公司、杭州龍華環境集成系統有限公司、浙江萬合能源環境科技有限公司、浙江省工程物探勘察院、寧波東源節能科技有限公司、寧波沃富圣龍地源空調工程技術有限公司等企業積極投身地源熱泵行業，在浙江省內省外成功實施了一批典型示范工程。

2 浙江省地源熱泵應用技術規程的思考

為提高地源熱泵在浙江省的應用水平，浙江省住建廳組織浙江省建筑科學設計研究院等單位，在《地源熱泵系統工程技術規范(GB 50366—2005)》(2009 版)的基礎上，結合浙江氣候、土壤、地表淡水、海水、污水資源和經濟狀況等情況，總結了近些年地源熱泵技術的研究成果，吸取了省內外工程經驗與教訓，著手編制了《浙江省地源熱泵系統工程技術規程》，規程既是對前期工作經驗的總結，也是對今后發展的導向，具有鮮明的浙江地域特色，對今后地源熱泵的健康發展具有極大的技術指導意義［4］。歸納起來該規程具有以下突出特點:

2.1 豐富了技術類型

將海水換熱系統、污水換熱系統納入到地源熱泵系統的范疇，為地源熱泵的進一步擴展應用奠定了基礎。

2.2 增加了控制環節

增加了可行性分析、性能測試與評價、數據監測與上傳、運行管理等環節，對地源熱泵系統全生命周期形成了完整的閉環控制。其中創新性地對地源熱泵系統的監測系統、運行管理提出了基本要求，強調了監測與運行管理對系統節能的積極作用。

2.3 提高了技術要求

(1)強調了地源熱泵系統應當與民用建筑主體工程同步設計、同步施工、同步驗收;

(2)強調了項目建設前進行可行性評估，規定了評估方法和要求;

(3)規定了土壤熱物性測試井的數量和位置要求;

(4)簡化了最大吸熱量與最大釋熱量計算方法;

(5)根據工程實踐，細化了設計、施工、驗收要求;

(6)根據浙江省氣候特點，鼓勵采用復合式冷熱源系統;

(7)針對規?；瘧锰岢隽朔止芫?、管組、管群的設計方法;

(8)規定了地溫監測點的數量和位置;

(9)規定了地源熱泵監測系統的技術要求;

(10)補充了性能測試和評價的方法;

(11)強調了節能運行管理的措施和要求。

3 浙江省地源熱泵發展展望

3.1 前景廣闊

隨著浙江省可再生能源建筑應用政策的明朗化，地源熱泵即將迎來前所未有的發展機遇。浙江省總的來說是經濟大省、能源資源小省，全社會節能減排壓力巨大，隨著人民生活水平日益提升，建筑節能也面臨著越來越艱巨的任務，地源熱泵作為建筑可再生能源的主要應用形式之一，以其特有的節能性、穩定性、高投資回報性，越來越受到全社會的廣泛重視。淺層地熱泵資源調查數據表明，浙江省處于地表水源熱泵適宜區和土壤源熱泵較適宜區，具有較好的資源潛力和應用發展潛力，理應為浙江省的節能減排作出應有的貢獻。

3.2 道路曲折

毋庸諱言，浙江省的地源熱泵應用水平還存在著與現實需求諸多的不適應，亟待完善提高。工程應用實踐表明，浙江省地源熱泵應用項目中，70%左右達到了應有的節能效果，20%左右未能達到預期節能效果，僅能滿足制冷制熱的基本使用要求，其余10%左右由于種種原因甚至不能實現正常的使用功能。正是這部分不成功的案例，降低了地源熱泵的社會認可度，影響了建設方對使用該系統的信心，阻礙了地源熱泵的發展步伐。

3.3 任重道遠

為實現浙江省地源熱泵健康有序發展，行業從業人員還需做出不懈的努力。首先需進一步細化完善地源熱泵應用的相關政策，提倡可再生能源規模化應用，從為全社會節能減排的戰略高度引領地源熱泵行業的加速發展;其次是需要加強行業管理，做到勘察、設計、施工、監理、驗收、運維等各個環節，有章可循、有法可依、有法必依，切實提高工程質量和運行效率;最后，廣大從業人員需不斷總結經驗，提高自身應用水平，以“對用戶負責，對歷史負責”的態度，堅決杜絕短期行為和只顧眼前利益，共同維護地源熱泵的市場和形象。

4 結 語

浙江省地源熱泵走過了從無到有、從小到大的艱難歷程，既有成功的經驗，也有失敗的教訓。新的形勢、新的目標給地源熱泵行業提出了更高、更迫切的要求。筆者衷心希望浙江省地源熱泵行業廣大從業人員充分發揚“求真務實”的浙江精神，在認真總結經驗的基礎上，規范行業管理，積極探索新的發展模式，實現技術、管理、商業模式等的創新，使浙江省地源熱泵行業走向健康發展之路，實現跨越式發展，為浙江省的節能減排作出更大的貢獻。

［1]徐偉.中國地源熱泵發展研究報告［M］. 北京:中國建筑工業出版社，2008.

［2]徐偉.中國地源熱泵發展研究報告［M］. 北京:中國建筑工業出版社，2013.

［3]住房和城鄉建設部科技發展促進中心. 中國建筑節能發展報告［M］.北京:中國建筑工業出版社，2012.

［4]中國建筑科學研究院.GB 50366—2005 地源熱泵系統工程技術規范［S］.北京:中國建筑工業出版社，2009.