□竇克林

試談淺層地?zé)峒夹g(shù)推廣問(wèn)題

□竇克林

淺層地?zé)崮苁琴x存在地球表層巖土體中的低溫地?zé)豳Y源，是一種新型的優(yōu)質(zhì)清潔能源，具有可再生、分布廣、儲(chǔ)量大、清潔環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、安全性和可用性高等特點(diǎn)。

在節(jié)能減排壓力逐漸增大的背景下，淺層地?zé)峒夹g(shù)這一新的建筑溫控技術(shù)本應(yīng)具有比較優(yōu)勢(shì)的。但事實(shí)上，該技術(shù)在應(yīng)用推廣的過(guò)程中并未能一路高歌猛進(jìn)。那么，個(gè)中緣由何在？有何難以破解之處？近日，記者就淺層地?zé)峒夹g(shù)推廣的關(guān)鍵、影響因素等問(wèn)題采訪了山東省淺層地?zé)崮苎芯客茝V中心的劉桂儀研究員。

竇克林：從目前掌握的資料來(lái)看，淺層地?zé)崮苁且环N清潔能源，開(kāi)發(fā)利用對(duì)節(jié)能減排具有重要意義。請(qǐng)您簡(jiǎn)單介紹一下淺層地?zé)崂眉夹g(shù)是如何制冷、制熱的？其關(guān)鍵是什么？

劉桂儀：淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)是通過(guò)地源熱泵系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。地源熱泵系統(tǒng)主要由3部分組成：地下?lián)Q熱系統(tǒng)-熱泵機(jī)組及循環(huán)系統(tǒng)-室內(nèi)末端系統(tǒng)。根據(jù)室外熱源的方式不同，又分為地下水與地埋管兩種。地源熱泵技術(shù)是開(kāi)發(fā)和利用淺層地?zé)崮艿瓤稍偕茉吹募夹g(shù)，是將低品位能源轉(zhuǎn)化為高品位能源的技術(shù)，它可以利用大量可再生能源（如地下水、地?zé)崴?、土壤、江河湖水、工業(yè)廢水等之中儲(chǔ)存的大量低品位的能源），通過(guò)少量的電能，將其轉(zhuǎn)化成高品位的能源，其能效轉(zhuǎn)化比可達(dá)到1:4，即消耗1千瓦的電能可以得到4千瓦的冷熱量。采用地源熱泵技術(shù)可以大幅度降低用戶(hù)的能源使用費(fèi)用。同時(shí)，也可大量取代燃煤鍋爐，緩解環(huán)保的壓力。

地源熱泵技術(shù)是暖通空調(diào)與水文地質(zhì)相結(jié)合的綜合技術(shù)，水文地質(zhì)條件決定了淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用的方式與規(guī)模。淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用的一項(xiàng)主要工作就是對(duì)淺層地?zé)崮苓M(jìn)行評(píng)價(jià)，了解地層結(jié)構(gòu)、基巖埋深、水文地質(zhì)參數(shù)、地溫場(chǎng)的分布等，確定淺層地?zé)崮艿姆植紶顟B(tài)、運(yùn)移規(guī)律、品位高低、開(kāi)發(fā)利用方式及規(guī)模，為制訂開(kāi)發(fā)利用規(guī)劃和設(shè)計(jì)提供服務(wù)。我國(guó)近年來(lái)開(kāi)發(fā)利用淺層地?zé)崮苋〉昧撕芎玫男Ч渤霈F(xiàn)了一些問(wèn)題，如熱泵工程或地下?lián)Q熱系統(tǒng)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)、效率降低等，而不進(jìn)行淺層地?zé)崮艿恼{(diào)查評(píng)價(jià)、沒(méi)有制訂科學(xué)的開(kāi)發(fā)方案就盲目開(kāi)發(fā)、不對(duì)已建工程的水熱均衡進(jìn)行研究及其對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)行監(jiān)控等，是造成這些問(wèn)題的根本原因。

竇克林：目前，推廣淺層地?zé)峒夹g(shù)遇到的阻力有哪些？

劉桂儀：我認(rèn)為存在以下幾個(gè)方面的阻力：

社會(huì)認(rèn)知程度低，宣傳力度不夠。淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用屬于新型技術(shù)。當(dāng)前，社會(huì)對(duì)淺層地?zé)崮苜Y源的認(rèn)知程度還很低，人們對(duì)賦存于地殼表層豐富的淺層地?zé)崮苜Y源特點(diǎn)及地源熱泵技術(shù)了解不多，甚至相當(dāng)一部分專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)單位的人員對(duì)之也缺乏了解，直接影響到淺層地?zé)徇@一新型能源的廣泛應(yīng)用。

初期投資偏高。由于巖性（基巖與土層）差異與換熱方式（地埋管或地下水）不同，目前，淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用的初期投資在122元/平方米～366元/平方米之間，包括地質(zhì)勘查、地埋管與水源井施工、室外施工材料、熱泵機(jī)組、泵房設(shè)備、室內(nèi)供暖末端設(shè)備(地板采暖或風(fēng)機(jī)盤(pán)管)等整個(gè)系統(tǒng)。但如果考慮到以下幾個(gè)方面，就會(huì)發(fā)現(xiàn)開(kāi)發(fā)淺層地?zé)崮艿某跗谕顿Y并不高：一是由于室內(nèi)供暖末端設(shè)備與泵房設(shè)備采用任何供暖形式都是必須的，屬建筑投資；二是即使采用其他供暖形式也都要進(jìn)行初期投資；三是若按采用集中供暖方式，就要付接口費(fèi)，一般為50元/平方米至100元/平方米。若考慮以上三點(diǎn)，淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用的初期投資僅比普通供暖高20%～30%。

房地產(chǎn)商有短視行為。淺層地?zé)崮芾玫闹饕攸c(diǎn)是一次性投入且運(yùn)行費(fèi)用較低，節(jié)能效果顯著。房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商受利益的驅(qū)動(dòng)，在選擇供暖方式時(shí)往往僅考慮初期投資要小，認(rèn)為節(jié)能是用戶(hù)要考慮的事情，所以其利用地?zé)崮艿姆e極性不高，影響了淺層地?zé)峒夹g(shù)的推廣。

竇克林：目前，從政策層面來(lái)講，淺層地?zé)崮艿耐茝V還存在哪些不足？

劉桂儀：第一，淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用缺乏統(tǒng)一規(guī)劃。很多省份就缺少對(duì)淺層地?zé)崮苜Y源勘查、開(kāi)發(fā)利用及監(jiān)測(cè)工作的總體安排和發(fā)展藍(lán)圖，這就使得地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用出現(xiàn)了無(wú)序、盲目與滯后等問(wèn)題，資金也難以形成配套投入，影響了淺層地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)的發(fā)展及其開(kāi)發(fā)利用整體效益的提高。

第二，政府監(jiān)管較為落后。山東省大部分地源熱泵工程的審批、設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收，以及后期的監(jiān)測(cè)與管理的整套程序都沒(méi)有明確對(duì)應(yīng)的管理部門(mén)，尤其是工程后期的管理與監(jiān)測(cè)工作，尚無(wú)統(tǒng)一的部門(mén)來(lái)管理，使得人們無(wú)法對(duì)地源熱泵工程運(yùn)行后的節(jié)能性與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)定。只有當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)完全停止工作時(shí)，才知道出了問(wèn)題，這樣就增加了人們對(duì)淺層地?zé)峒夹g(shù)的擔(dān)心和疑慮，影響了其推廣應(yīng)用。

第三，淺層地?zé)崮艿刭|(zhì)基礎(chǔ)研究工作比較滯后。淺層地?zé)崮茉谖覈?guó)起步并不晚，但目前存在著發(fā)展滯后的問(wèn)題，其中一個(gè)主要原因就是對(duì)淺層地?zé)崮軟](méi)有進(jìn)行詳盡的研究。淺層地?zé)崮茉趪?guó)外發(fā)展依靠的是地質(zhì)工作先行，而在我國(guó)，則是一些地質(zhì)以外的行業(yè)（主要是熱泵機(jī)組廠商）為主要推動(dòng)力量，有一部分人甚至以為只要有了先進(jìn)的熱泵技術(shù)就可以進(jìn)行淺層地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)了。事實(shí)上，熱泵就如同礦山中常用的鑿巖機(jī)，只是一種手段，盡管效率很高，但并不能決定能否采出礦石，最終還是需要地質(zhì)工作來(lái)評(píng)價(jià)的。淺層地?zé)峒夹g(shù)的發(fā)展前景取決于有關(guān)方面對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件的研究程度。

淺層地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)利用必須建立在水文地質(zhì)勘查評(píng)價(jià)工作的基礎(chǔ)上，要在對(duì)淺層地?zé)崮艿目尚行?、適宜性及開(kāi)發(fā)利用容量進(jìn)行評(píng)價(jià)后，因地制宜地制訂開(kāi)發(fā)利用方案。由于對(duì)淺層地?zé)崮艿姆植家?guī)律、賦存條件和地層的熱物性參數(shù)以及資源量與開(kāi)發(fā)利用潛力不清，系統(tǒng)科學(xué)的淺層地?zé)崮苷{(diào)查尚未開(kāi)展，社會(huì)影響不大。對(duì)一個(gè)地區(qū)是否適合進(jìn)行淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用，是采用地埋管換熱還是地下水換熱以及單位換熱量多少等問(wèn)題，其判斷都缺乏依據(jù)。

目前，絕大多數(shù)地區(qū)工程都未進(jìn)行勘查評(píng)價(jià)工作，不了解當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件就盲目建立地源熱泵工程，淺層地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)與勘查評(píng)價(jià)工作大多脫節(jié)，并直接導(dǎo)致開(kāi)發(fā)規(guī)模與資源條件不配套、工程效益不高，且成功率偏低。當(dāng)前，我國(guó)即將迎來(lái)淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用的高潮，需要有大量能夠研究淺層地?zé)崮芙Y(jié)構(gòu)和換熱效果的專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍，這樣才能更合理地根據(jù)供暖面積來(lái)決定工程施工方案。

第四，缺少必要的優(yōu)惠扶持政策。淺層地?zé)崮艿目辈殚_(kāi)發(fā)前期投入相對(duì)較大，山東省缺少像北京、天津、遼寧、重慶等省市鼓勵(lì)這一可再生清潔能源勘查開(kāi)發(fā)的優(yōu)惠扶持政策。如：北京市僅2007年就投入了5000萬(wàn)元財(cái)政資金用于淺層地?zé)崮艿恼{(diào)查；為鼓勵(lì)淺層地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)利用，北京市出臺(tái)了《關(guān)于發(fā)展熱泵系統(tǒng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，對(duì)于市、區(qū)（縣）政府投資的學(xué)校、醫(yī)院、園林、行政事業(yè)辦公樓等公益性項(xiàng)目，其供熱制冷系統(tǒng)選用熱泵系統(tǒng)所需投資均由市政府固定資產(chǎn)投資安排解決；在該市轄區(qū)內(nèi)建設(shè)的各類(lèi)項(xiàng)目，供熱制冷優(yōu)先使用熱泵系統(tǒng)的，根據(jù)建筑面積從該市固定資產(chǎn)投資中安排一次性補(bǔ)助。補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)為：地下（表）水源熱泵35元/平方米，地源熱泵和再生水源熱泵50元/平方米。此外，為發(fā)揮示范工程的帶動(dòng)作用，北京市政府還出資數(shù)千萬(wàn)元建設(shè)了華清地?zé)衢_(kāi)發(fā)示范工程。

第五，缺少必要的地下監(jiān)測(cè)工作。近幾年來(lái)，部分地市建成了借助地源熱泵技術(shù)利用淺層地?zé)崮苤评渑c供暖的工程項(xiàng)目，規(guī)模在逐漸增大。但在目前已建成的工程中，很少系統(tǒng)考慮過(guò)淺層地?zé)崮荛_(kāi)采可能會(huì)帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，建成后也大都沒(méi)有建立地下水（巖土）監(jiān)測(cè)體系，對(duì)熱泵在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)其影響范圍內(nèi)環(huán)境地質(zhì)體中的巖土體溫度、地下水溫度及其水質(zhì)等影響并不明確，也沒(méi)有及時(shí)分析地?zé)崮軋?chǎng)的變化規(guī)律，對(duì)未來(lái)的變化趨勢(shì)更是心中無(wú)數(shù)。這對(duì)于一個(gè)地區(qū)長(zhǎng)久、合理地應(yīng)用淺層地?zé)崮墚a(chǎn)生了阻礙，對(duì)當(dāng)?shù)卣y(tǒng)一規(guī)劃、科學(xué)利用地?zé)崮芎驼{(diào)控資源等也是極為不利的。

（原載《中國(guó)礦業(yè)報(bào)》）