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2016·中国地热国际论坛”方肇洪教授受邀发表演讲

2016·中国地热国际论坛”方肇洪教授受邀发表演讲

发布日期:2018-04-09 作者:地源热泵 点击:

11月18日,国际地源热泵协会中国地区委员会主席方肇洪教授受邀在“第240场中国工程科技论坛——2016·中国地热国际论坛”召开期间举办的分论坛之一的“核心技术分论坛”上发表了题为《中国地源热泵技术》的主旨演讲。他介绍了目前国内地源热泵技术发展现状,并阐述了中国的地源热泵和国外对比存在的区别。

 地源热泵主要分为地下水源热泵、地表水源热泵、地埋管地源热泵这三种形式。方肇洪教授介绍,从上世纪90年代到2005年期间,抽取地下水的水源热泵在我国的发展还是比较快的,当时也得到了政府的大力支持。但是实践表明,抽取地下水的热泵系统存在着很多的问题。虽然这项技术有节能的优点,但是存在对地下水资源的浪费或可能的污染。综合考虑,这个代价实在是太大了,以至后来对地下水源热泵技术的应用已不再提倡,进而加以限制。

 方肇洪教授说,现在我们提到地源热泵主要就是讲的地埋管地源热泵,它是由原来地下水源热泵的形式演变过来的。通过在地下埋管中水的循环流动将地下的热量带上来,再通过热泵加以利用,所以地埋管地源热泵的运行与地下水无关。所以地源热泵不仅高效节能,而且是对环境友好的技术。“中国对这项技术研究的大体开始于2000年前后,但是地埋管地源热泵技术真正进入市场还是在2005年的时候,也是在政府的大力支持下,开始运用的。”

地埋管地源热泵技术可追溯于欧洲的热泵发展历程,同中国相比,该项技术在欧洲已经提前三十年就开始运用了。“在中国有个特点,就是只要认准的事情,发展起来是非常快的,因为中国这个市场非常的大。” 方肇洪教授介绍,依据国际地热大会的数据显示,到2014年底为止中国地源热泵的装机容量在世界上已排名第二,仅落后于美国;然而在地源热泵年利用能量方面我国已超过美国居世界第一,这也是中国式发展的特点。

中国的地源热泵同外国对比存在着一定的区别。方肇洪教授介绍,欧美的发达国家之所以应用地源热泵就是为了要节能,而中国运用这一技术,更重要的是考虑降低雾霾的问题。中国地源热泵在发展过程中政府起到了很大的推动作用。此外,地源热泵技术可以看作是劳动力密集型的产业。中国的劳动力比较便宜,特别是蓝领工人的工资比较低,而在美国这些工种肯定会比坐在办公室的人工资多。这也是地源热泵能够在中国快速发展的一个因素。中国地源热泵应用的另一个特点是单个项目的规模大。外国的地源热泵系统基本上都是一家一户用的,后来慢慢发展到小型的建筑;而在中国,一做就是一个小区,十万平方,甚至于做到了上百万平方的也有很多。“这种系统虽然有利于降低单位面积的造价,但同时也带来一些特殊的技术问题,例如埋管用地紧张和地下热平衡状态的恶化,需要我们的工程师和研发人员认真加以解决。”

方肇洪教授提醒,我们在为行业发展欣喜的同时,也不能忽略发展过程中存在的问题。 “与发达国家相比,现在中国的地源热泵技术还比较粗糙的,行业的立法和标准做的也不够,虽然项目多,体量大,利用的热能也有很多,但是我们也有着很多不成功的案例,这是我们要重视和改进的地方,也需要进一步向国外学习。”方肇洪教授说。

地源热泵

方教授介绍地源热泵技术在中国应用的特点

方肇洪教授还强调,地源热泵工程要考虑地下换热器全年冷热负荷平衡的问题。“冬天从地下取出热量来,这一年又有什么热量给补进去,这样它才可以持续的、稳定的循环工作。并不是说系统可以运行一年就行,而是必须保证五年、十年稳定运行的事情。”方肇洪教授表示,这是地源热泵技术与其他供热空调技术有很大不同的地方。

方肇洪教授直言,地源热泵和地热发电,甚至同中深层地热的直接利用相比,地源热泵的技术门槛比较低。他举例说,“比如在山东黄河冲积平原想要钻井的话,拿个几万块钱的成本的简单三脚架钻机,钻个一二百米是没有问题的,这谁都可以干。不像地热发电,没有高科技,没有一个大的财力来支持是不可以想象的。” 因而,我国的地源热泵行业总体上讲可以说是小而分散的,也没有专门的部门对其进行管理,是一些“游击队“。现在“地热科学技术”的主力军和国家队,包括科学院和大型国企,也对地源热泵技术,或者叫“浅层地热能”技术给予关注,这地源热泵产业的发展是大好事。

为推动地源热泵行业健康可持续发展,搭建宽广的沟通交流平台,2015年在济南召开的第七届中国地源热泵行业高层论坛上,中国科学院汪集暘院士等业界专家发起倡议成立地源热泵行业产业联盟,并于今年杭州举办的2016第八届中国地源热泵行业高层论坛上正式成立了中国地源热泵产业联盟。“这样我们这个产业中大量松散的中小企业可以联合起来,‘抱团取暖’,共同推动地源热泵产业的健康发展和进步。”方肇洪教授说。

地源热泵公司

方肇洪教授现场介绍中国地源热泵高层论坛取得的成果

方肇洪教授表示,现在政府在大力推广京津冀地区的空气源热泵供暖,政府的支持对推动产业的发展起着至关重要的作用。“但是,我也很担心政府的这种推动会力量过猛,会出现一些负面的问题。就像当年地下水源热泵抽取地下水的事情,政府的过度干预就在发展的过程中出现了一些问题。而现在政府对待在华北地区推广空气源热泵方面,主要依靠“补贴”来推动,对其中的技术瓶颈没有足够的重视和相应的措施,有可能造成一些项目的失败或能效过低“。方肇洪教授提醒学术界和决策层应该给予关注。

方肇洪教授在报告中也简要的介绍了中国的学术界和工程技术界在地源热泵技术的发展和应用方面做出的贡献。虽然我国的地源热泵技术是从学习西方发达国家的经验起步的,但我们结合中国的具体情况,在理论方面有很多创新,包括地埋管换热器的传热分析理论、热响应测试技术、能量桩技术、地源热泵复合系统的研究等,都受到国外同行的肯定。“我们在施工和应用技术、降低系统造价方面也有独到之处。因此在短短的十多年的时间里,中国的地源热泵产业已经从无到有,迅速发展成为国际上浅层地热能的应用大国,这是可以值得我们骄傲的。”方肇洪教授说。


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