地源熱泵作為清潔能源供暖制冷技術(shù)：百億市場(chǎng)蓄勢待發(fā)

地大熱能地熱能+多能互補新聞網(wǎng)訊：地源熱泵“十四五”期間每年將有約379億市場(chǎng)空間，2025-2030年間每年將有481億市場(chǎng)空間。

今年3月印發(fā)的《“十四五”建筑節能與綠色建筑發(fā)展規劃》指出，鼓勵各地因地制宜推廣使用地源熱泵技術(shù)，到2025年，推廣地熱能建筑應用面積1億平方米以上。在相關(guān)政策的支持下，地源熱泵市場(chǎng)有望迎來(lái)一波發(fā)展浪潮。

什么是地源熱泵？

地源熱泵系統指以巖土體、地下水或地表水為低位熱源，由水源熱泵機組、地熱能交換系統、建筑物內系統組成的供熱空調系統，是一種即可供熱又可制冷的地熱能利用系統。

地熱供暖是清潔供暖類(lèi)型之一，它利用換熱系統提取地熱能再將之供給用戶(hù)來(lái)實(shí)現供暖。其中，地源熱泵技術(shù)是利用淺層地熱能來(lái)對建筑實(shí)現空氣調節。它可用于辦公樓、賓館、學(xué)校、宿舍、醫院、飯店、商場(chǎng)、別墅、住宅等領(lǐng)域等公共建筑，適用范圍廣泛。

地源熱泵的經(jīng)濟性

地源熱泵一度因為初始投資過(guò)高而推廣受阻，近年隨著(zhù)技術(shù)更迭，其經(jīng)濟性逐漸提高，加上國家對綠色建筑的大力推廣，地源熱泵的生態(tài)效益優(yōu)勢得到彰顯。

我們將地源熱泵項目分為建造環(huán)節與運行環(huán)節，結合地源熱泵在大型公共建筑中的應用案例去討論其經(jīng)濟可行性與生態(tài)效益。

1）建造環(huán)節：?jiǎn)挝辉靸r(jià)波動(dòng)較大，但已能展現經(jīng)濟性

地源熱泵在建造環(huán)節的主要計價(jià)方式為工程造價(jià)=設備購置費+安裝費用。

具體而言，不同類(lèi)型的地源熱泵根據其技術(shù)特點(diǎn)會(huì )略有不同，如污水源熱泵工程造價(jià)包括熱泵機組、循環(huán)泵、管道、末端散熱設備及其相應的安裝費用、修建污水池及重新布置排水管道的材料和安裝費用；地埋管地源熱泵工程造價(jià)包括熱泵機組、循環(huán)泵、管道、末端設備及其相應的安裝費、鉆孔和地埋管等材料和安裝費用。部分地源熱泵還需考慮地熱探礦權出讓費。但是在實(shí)際工程中，地源熱泵的單位面積造價(jià)波動(dòng)較大，主要集中在100-2000元/m²的區間，具體需要結合具體項目的地熱資源條件、土地質(zhì)底、建筑服務(wù)面積、建筑負荷要求等多方面因素評估。

在建造環(huán)節，地源熱泵的經(jīng)濟性已經(jīng)開(kāi)始顯現。以地熱井+水源熱泵供暖系統在大型公共建筑中的應用案例為例。

城市熱網(wǎng)供暖方案的建設費用主要通過(guò)供熱工程建設費=建筑面積（m²）×供暖配套費標準(元/m²)，供熱工程建設費按照建筑面積×160元/m²計取，收費面積為26.39萬(wàn)m²，采用城市熱網(wǎng)供暖方案建設費為4222萬(wàn)元；采用地熱供暖方案，考慮地熱探礦權出讓費等費用，其中地熱探礦權出讓費為193萬(wàn)元，地熱井打井工程費用為2139萬(wàn)元，水源熱泵、真空鍋爐等設備費用為367萬(wàn)元，共計2699萬(wàn)元，即可節約投資1523萬(wàn)元，節約率36%。

2）運行環(huán)節：供熱成本較低，優(yōu)勢顯著(zhù)

地源熱泵在運行環(huán)節的主要計價(jià)方式為運行成本=電費+（耗用的其他燃料費）+水費+設備攤銷(xiāo)費+運行管理費。熱泵耗電，所以其電費是運行成本的重要組成部分，部分研究會(huì )直接以電費為供熱成本。以電力熱泵供暖為例，運行電費可以通過(guò)下列方法得到：供暖需求（kW）=供暖指標（W/m²）×供暖面積（m²）/1000；熱泵機組需求=供暖需求（kW）/熱泵機組的額定輸入電功率（kW）；耗電量（kWh）=熱泵機組的額定輸入電功率（kW）×運轉時(shí)間（h）×熱泵機組數量；電費（元）=總耗電量kWh×電價(jià)（元/kWh）。

參考青島市2019年的電費、燃料費價(jià)格，天然氣價(jià)格按照4.0元/m3計算，峰谷電均價(jià)取0.66元/(kWh)，低谷電價(jià)取0.32元/(kWh)，生物質(zhì)燃料價(jià)格按照1.0元/kg計算，各種類(lèi)型的熱泵的供熱成本見(jiàn)下表，相較于鍋爐供熱，熱泵在供熱成本上有顯著(zhù)優(yōu)勢。

以地熱井+水源熱泵供暖系統在大型公共建筑中的應用案例為例，采用城市熱網(wǎng)供暖方案每年供暖費為1356萬(wàn)元，采用地熱供暖方案，考慮設備攤銷(xiāo)問(wèn)題，項目運行的第1-2年的年運行費用為607萬(wàn)元，第3-5年建設費用為647萬(wàn)元，第5年設備費用攤銷(xiāo)完后，第6年以后每年的運行費用約為574萬(wàn)元，項目設計運行期為50年，在運營(yíng)期預計共節約3.88億元，節約率57%。該項目建設運營(yíng)期將節約4.03億元。

國家發(fā)改委等八部門(mén)聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)地熱能開(kāi)發(fā)利用的若干意見(jiàn)》提出，到2025年，各地基本建立起完善規范的地熱能開(kāi)發(fā)利用管理流程，全國地熱能開(kāi)發(fā)利用信息統計和監測體系基本完善，地熱能供暖制冷面積比2020年增加50%，到2035年，地熱能供暖制冷面積及地熱能發(fā)電裝機容量力爭比2025年翻一番。

保守預估地源熱泵以7%的年增速增長(cháng)，“十四五”期間年均新增地熱能供暖制冷面積1.12億m2，2026-2030年期間每年平均新增1.57億m2。我們估計2020年單位面積綜合平均工程造價(jià)360元/m2，以造價(jià)年均下降2%的速度估算，地源熱泵在“十四五”期間每年將有約379億市場(chǎng)空間，2025-2030年間每年將有481億市場(chǎng)空間。

地源熱泵作為一種清潔能源技術(shù)，有著(zhù)節能、環(huán)保、效益高以及適用領(lǐng)域廣的長(cháng)處。但是，作為一種比較新的技術(shù)，在發(fā)展和投入使用過(guò)程中也會(huì )呈現出一些問(wèn)題。

第一點(diǎn)，在進(jìn)行地源熱泵設計的時(shí)候沒(méi)有很好地將理論與工程實(shí)際相結合，由于環(huán)境的復雜性，采用的土壤層特性、熱容量等參數缺乏準確性，使得設計出的系統與實(shí)際需求較難平衡；另外，地埋管換熱器的理論設計與實(shí)際應考慮的因素也相差很多。

第二點(diǎn)，地源熱泵的應用，需要足夠大的場(chǎng)地與較高的初投資；另外在使用的時(shí)候會(huì )出現地下熱平衡失調的現象，拿北方地區為例，由于季節差異明顯，冷熱負荷差距較大，系統向土壤排出的熱量小于吸收土壤的熱量，導致了熱平衡失調。

第三點(diǎn)，我國地源熱泵系統應用中缺乏規范的管理，在系統安裝完成后，需要專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行運行維護和后期檢修，缺乏規范管理會(huì )影響系統運行，效果不佳。

俗話(huà)說(shuō)的好：專(zhuān)業(yè)的事情交給專(zhuān)業(yè)的人來(lái)做。 熱泵項目。

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