湖北省地源熱泵發(fā)展概況與發(fā)展趨勢(shì)-精選課件

2019年第五屆中國地源熱泵行業(yè)高層論壇中信建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司湖北省暨武漢市地源熱泵專業(yè)委員會(huì)陳焰華湖北省地源熱泵

發(fā)展概況與發(fā)展趨勢(shì)13十月2022

2019年第五屆中國地源熱泵行業(yè)高層論壇中信建筑設(shè)計(jì)研究總院1地源熱泵技術(shù)發(fā)展和建筑應(yīng)用現(xiàn)狀2地源熱泵應(yīng)用持續(xù)快速發(fā)展的動(dòng)力3地源熱泵可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策與保障主要內(nèi)容1地源熱泵技術(shù)發(fā)展和建筑應(yīng)用現(xiàn)狀2地源熱泵應(yīng)用持續(xù)快速發(fā)隨著能源供應(yīng)的日趨緊張，建筑能耗持續(xù)增長，為了應(yīng)對(duì)全球氣候變化、加快資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)，可再生能源應(yīng)用到低碳城市建設(shè)和綠色建筑已是大勢(shì)所趨。近年來，在國家政策的指導(dǎo)下，湖北省以低碳社會(huì)建設(shè)試點(diǎn)和可再生能源建筑應(yīng)用國家級(jí)示范為契機(jī)，大力推進(jìn)包括地源熱泵在內(nèi)的可再生能源建筑應(yīng)用。國家《“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案》提出了堅(jiān)持降低能源消耗強(qiáng)度，減少主要污染物排放總量，因地制宜大力發(fā)展風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉础！毒G色建筑行動(dòng)方案》提出積極推動(dòng)太陽能、淺層地能、生物質(zhì)能等可再生能源在建筑中的應(yīng)用，到2019年末，新增可再生能源建筑應(yīng)用面積25億平方米。1地源熱泵技術(shù)發(fā)展和建筑應(yīng)用現(xiàn)狀隨著能源供應(yīng)的日趨緊張，建筑能耗持續(xù)增長，為了應(yīng)對(duì)全2019年國家發(fā)改委確定在7個(gè)省市和6個(gè)城市開展低碳試點(diǎn)，湖北省省成為全國首批試點(diǎn)省市之一?！段錆h市低碳城市試點(diǎn)工作實(shí)施方案》獲國家發(fā)改委審批同意，全面啟動(dòng)了全國低碳試點(diǎn)城市工作，到2020年，武漢單位地區(qū)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量比2019年下降56%左右，非化石能源占全社會(huì)能源消費(fèi)10%以上。

推進(jìn)可再生能源建筑應(yīng)用。12層以下居住建筑，強(qiáng)制使用太陽能熱水系統(tǒng)，因地制宜推廣地源熱泵技術(shù)和太陽能光伏發(fā)電建筑一體化應(yīng)用。1地源熱泵技術(shù)發(fā)展和建筑應(yīng)用現(xiàn)狀到2019年，武漢市將全面施行65%的低能耗居住建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。“十二五”末，完成1000萬平方米的綠色建筑試點(diǎn)示范，建設(shè)4-5個(gè)綠色建筑集中示范區(qū)，綠色建筑占新建建筑比重超過20%。2019年國家發(fā)改委確定在7個(gè)省市和6個(gè)城市開展低碳

湖北省“十二五”可再生能源建筑應(yīng)用專項(xiàng)規(guī)劃提出完成可再生能源建筑應(yīng)用面積5000萬平方米。武漢市“十二五”可再生能源建筑應(yīng)用專項(xiàng)規(guī)劃提出新增可再生能源建筑應(yīng)用面積1800萬平方米。完成了《可再生能源建筑一體化集成應(yīng)用技術(shù)研究與示范》、《地源熱泵高效換熱及系統(tǒng)成套技術(shù)與示范研究》、《基于能效評(píng)價(jià)的地源熱泵系統(tǒng)共性復(fù)雜技術(shù)問題及監(jiān)管體系研究》等多項(xiàng)科研課題。編制了《湖北省建筑節(jié)能技術(shù)導(dǎo)則》、《武漢市可再生能源建筑應(yīng)用定額》、《可再生能源建筑應(yīng)用能效測(cè)評(píng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，完成了《武漢市淺層地溫能調(diào)查評(píng)價(jià)》，正在編制《湖北省地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)程》和《地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集》（中南標(biāo)）。1地源熱泵技術(shù)發(fā)展和建筑應(yīng)用現(xiàn)狀湖北省“十二五”可再生能源建筑應(yīng)用專項(xiàng)規(guī)劃提出完成

武漢市調(diào)查評(píng)價(jià)區(qū)（武漢都市發(fā)展區(qū)3297km2）200m以淺淺層地溫能單位溫度熱容量為1.52×1015KJ，折合標(biāo)煤8650萬噸；120m深度以淺的淺層地溫能單位溫度熱容量為9.20×1014KJ，折合標(biāo)煤5240萬噸。

調(diào)查評(píng)價(jià)區(qū)地下水淺層地溫能資源開發(fā)利用較適宜和基本適宜區(qū)面積約292.92km2，占調(diào)查評(píng)價(jià)區(qū)面積的24.1%；地下水地源熱泵系統(tǒng)可利用量為2.89×1012KJ，折合標(biāo)準(zhǔn)煤16.47萬噸；地下水淺層地溫能資源夏季可供冷面積431萬平方米，冬季可供暖面積295萬平方米。

調(diào)查評(píng)價(jià)區(qū)地埋管地溫能資源開發(fā)利用較適宜和基本適宜區(qū)面積約1164.24km2，占調(diào)查評(píng)價(jià)區(qū)面積的97.0%；地埋管地源熱泵系統(tǒng)可利用量為4.30×1014KJ，折合標(biāo)準(zhǔn)煤2446.82萬噸；地埋管淺層地溫能資源夏季可供冷面積6.01億平方米，冬季可供暖面積7.06億平方米。1地源熱泵技術(shù)發(fā)展和建筑應(yīng)用現(xiàn)狀武漢市調(diào)查評(píng)價(jià)區(qū)（武漢都市發(fā)展區(qū)3297km2）20湖北省是全國較早開展地源熱泵工程應(yīng)用的地區(qū)，自2000年開始至今，已有17個(gè)市州的100多棟建筑中應(yīng)用，建筑應(yīng)用面積超過1000萬平方米。獲得財(cái)政部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部國家級(jí)可再生能源建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目21個(gè)。2009年至今，已獲批武漢、襄陽、宜昌、咸寧、天門、荊州、荊門、仙桃、鐘祥、宜都、鶴峰、石首、五峰等13個(gè)市、縣為國家可再生能源建筑應(yīng)用城市示范和農(nóng)村地區(qū)縣級(jí)示范，武漢花山生態(tài)新城列入國家可再生能源建筑應(yīng)用集中連片示范區(qū)。同時(shí)確定省級(jí)示范工程72項(xiàng)，市縣級(jí)示范工程98項(xiàng)。武漢市完成了四批示范項(xiàng)目評(píng)審工作，確定示范項(xiàng)目100個(gè)，總建筑面積825萬平方米，示范面積619萬平方米，其中地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用面積278萬平方米，太陽能光熱與地源熱泵結(jié)合系統(tǒng)應(yīng)用面積66萬平方米。1地源熱泵技術(shù)發(fā)展和建筑應(yīng)用現(xiàn)狀湖北省是全國較早開展地源熱泵工程應(yīng)用的地區(qū)，自200

武漢市已通過能效測(cè)評(píng)的地源熱泵示范項(xiàng)目共27個(gè)，涵蓋商業(yè)、辦公樓、火車站房、醫(yī)院和住宅等類型建筑，總建筑面積136.3萬平方米，其中地埋管地源熱泵項(xiàng)目21個(gè)，地下水地源熱泵項(xiàng)目6個(gè)。

地埋管地源熱泵系統(tǒng)，主機(jī)制冷效率為3.74~7.19，平均值為5.30，主機(jī)制熱效率為3.28~5.87，平均值為4.16；系統(tǒng)制冷效率為2.6~5.75，平均值為3.47，系統(tǒng)制熱效率為2.39~4.3，平均值為3.2。

地下水地源熱泵系統(tǒng)，主機(jī)制冷效率為3.33~5.51，平均值為4.66，主機(jī)制熱效率為3.8~4.76，平均值為4.24；系統(tǒng)制冷效率為3.53~3.74，平均值為3.64，系統(tǒng)制熱效率為2.57~3.39，平均值為3.04。

1地源熱泵技術(shù)發(fā)展和建筑應(yīng)用現(xiàn)狀武漢市已通過能效測(cè)評(píng)的地源熱泵示范項(xiàng)目共2武漢光谷軟件園軟件新城1地源熱泵技術(shù)發(fā)展和建筑應(yīng)用現(xiàn)狀武漢光谷軟件園軟件新城1地源熱泵技術(shù)發(fā)展和建筑應(yīng)用現(xiàn)狀湖北大學(xué)圖書館1地源熱泵技術(shù)發(fā)展和建筑應(yīng)用現(xiàn)狀湖北大學(xué)圖書館1地源熱泵技術(shù)發(fā)展和建筑應(yīng)用現(xiàn)狀武漢新城國際博覽中心1地源熱泵技術(shù)發(fā)展和建筑應(yīng)用現(xiàn)狀武漢新城國際博覽中心1地源熱泵技術(shù)發(fā)展和建筑應(yīng)用現(xiàn)狀武漢長航三鼎藍(lán)晶綠洲1地源熱泵技術(shù)發(fā)展和建筑應(yīng)用現(xiàn)狀武漢長航三鼎藍(lán)晶綠洲1地源熱泵技術(shù)發(fā)展和建筑應(yīng)用現(xiàn)狀2地源熱泵應(yīng)用持續(xù)快速發(fā)展的動(dòng)力政策法規(guī)的激勵(lì)

示范工程的帶動(dòng)動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展市場(chǎng)的完善2地源熱泵應(yīng)用持續(xù)快速發(fā)展的動(dòng)力政策法規(guī)的激勵(lì)示范工程的帶一、政策引導(dǎo)和激勵(lì)湖北省在執(zhí)行國家相關(guān)法規(guī)的同時(shí)，配套制定了：《湖北省民用建筑節(jié)能條例》《湖北省建筑節(jié)能管理辦法》《武漢城市圈資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)綜合配套改革試驗(yàn)促進(jìn)條例》《湖北省新型墻體材料發(fā)展應(yīng)用與建筑節(jié)能管理規(guī)定》武漢市發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)可再生能源建筑規(guī)模應(yīng)用和管理的通知》要求：政府辦公建筑、公益性公共建筑和2萬平方米以上的大型公共建筑應(yīng)在太陽能熱水系統(tǒng)和地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)中選擇一種可再生能源建筑應(yīng)用。武漢市發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)綠色建筑發(fā)展的實(shí)施方案及2019年工作重點(diǎn)》的通知要求：積極推廣太陽能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉丛诮ㄖ械囊?guī)模應(yīng)用，“十二·五”期間新增可再生能源建筑應(yīng)用面積1800萬平方米，形成年替代常規(guī)能源約10萬噸標(biāo)煤，減少排放二氧化碳24萬噸的目標(biāo)。一、政策引導(dǎo)和激勵(lì)湖北省在執(zhí)行國家相關(guān)法規(guī)的同時(shí)，配套制定2019年財(cái)政部、住建部啟動(dòng)可再生能源建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目，湖北省積極申報(bào)“建筑節(jié)能工程”、“科技示范工程”、“可再生能源示范工程”，爭(zhēng)取國家專項(xiàng)資金支持，獲得國家級(jí)可再生能源建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目21個(gè)。二、示范工程帶動(dòng)武漢理工大科技園研發(fā)中心湖北省出入境檢驗(yàn)檢疫局綜合實(shí)驗(yàn)樓以上兩工程列為“十一五”國家科技支撐計(jì)劃“可再生能源與建筑集成技術(shù)應(yīng)用示范工程項(xiàng)目”。2019年財(cái)政部、住建部啟動(dòng)可再生能源建筑應(yīng)用示范項(xiàng)2009年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、財(cái)政部將可再生能源建筑應(yīng)用項(xiàng)目示范改為城市示范（農(nóng)村地區(qū)示范）后，湖北省已獲批13個(gè)市、縣為國家可再生能源建筑應(yīng)用城市示范和農(nóng)村地區(qū)縣級(jí)示范，為全省地源熱泵技術(shù)由點(diǎn)向面的推廣應(yīng)用帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。二、示范工程帶動(dòng)2019年，繼續(xù)爭(zhēng)取國家可再生能源建筑應(yīng)用城市示范和農(nóng)村地區(qū)縣級(jí)示范，擴(kuò)大試點(diǎn)示范效應(yīng)，實(shí)施集中連片推廣，確?！笆濉睍r(shí)期全省完成可再生能源建筑應(yīng)用面積5000萬平方米以上，地源熱泵的應(yīng)用面積為1200萬平方米。根據(jù)全省建筑節(jié)能目標(biāo)任務(wù)，湖北省各市州制定了本地區(qū)“十二五”可再生能源建筑應(yīng)用規(guī)劃和年度計(jì)劃，把可再生能源建筑應(yīng)用目標(biāo)落實(shí)到具體項(xiàng)目。2009年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、財(cái)政部將可再生能源建筑二、示范工程帶動(dòng)長航藍(lán)晶國際朗詩綠色街區(qū)武漢火車站湖北省圖書館二、示范工程帶動(dòng)長航藍(lán)晶國際朗詩綠色街區(qū)武漢火車站湖北省圖各級(jí)政府部門鼓勵(lì)支持地源熱泵應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)的研究，鼓勵(lì)創(chuàng)建以企業(yè)為主體的技術(shù)創(chuàng)新體系；支持企業(yè)與高等院校、科研設(shè)計(jì)單位實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合。地埋管計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)管井

目前已完成的各級(jí)地源熱泵科研課題共十多項(xiàng)，既有水地源熱泵機(jī)組和相關(guān)配套產(chǎn)品的開發(fā)、地源熱泵系統(tǒng)工程應(yīng)用成套技術(shù)研究，又有熱物性監(jiān)測(cè)技術(shù)和地下?lián)Q熱器換熱特性等基礎(chǔ)性研究。

三、技術(shù)研究各級(jí)政府部門鼓勵(lì)支持地源熱泵應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)的研究，鼓勵(lì)對(duì)于地下水地源熱泵系統(tǒng)，只有具有水量充足、水溫適度、水質(zhì)適宜、供水穩(wěn)定的地下水資源才能夠保證地源熱泵系統(tǒng)長期穩(wěn)定和節(jié)能高效運(yùn)行。

地下水地源熱泵系統(tǒng)確保地下水資源勘察數(shù)據(jù)和水文地質(zhì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確及可靠性科學(xué)確定取水井、回灌井的數(shù)量及井位的合理布局嚴(yán)格按照國家相關(guān)的施工驗(yàn)收規(guī)范設(shè)計(jì)和施工熱源井定期維護(hù)保養(yǎng)和洗井合理選擇水源熱泵系統(tǒng)地下水的利用溫差和利用方式按照地下水管理辦法進(jìn)行取水申報(bào)和取得取水許可證重點(diǎn)對(duì)于地下水地源熱泵系統(tǒng)，只有具有水量充足、水溫適地埋管地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)在地質(zhì)勘察和熱響應(yīng)試驗(yàn)資料的基礎(chǔ)上，根

據(jù)對(duì)建筑物使用功能和負(fù)荷特性的預(yù)測(cè)分析，選擇

合適的埋管形式和地下?lián)Q熱器布置方案。確保地下?lián)Q熱器的施工質(zhì)量，并有有效的手段

來控制和調(diào)節(jié)地下?lián)Q熱器各區(qū)域的換熱能力。

“巖土體熱平衡”影響系統(tǒng)節(jié)能高效運(yùn)行，應(yīng)

進(jìn)行最少一年的地埋管全年動(dòng)態(tài)負(fù)荷計(jì)算，并根據(jù)

結(jié)果通過采取復(fù)合式地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)地埋

管區(qū)域常年排熱量和吸熱量的基本平衡。重點(diǎn)

在工程建設(shè)中，各方應(yīng)高度重視地源熱泵系統(tǒng)

的技術(shù)復(fù)雜性和交叉施工帶來的施工難度，由施工

方進(jìn)行詳盡的施工組織設(shè)計(jì)，確保施工過程的每個(gè)

環(huán)節(jié)都能按照規(guī)范得以有效控制。地埋管地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)在地質(zhì)勘察和熱響應(yīng)試驗(yàn)資料的基

三、技術(shù)研究

地埋管換熱器是土壤源熱泵系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，合理計(jì)算地埋管換熱器地下?lián)Q熱是設(shè)計(jì)地埋管系統(tǒng)的關(guān)鍵。由于地埋管地下?lián)Q熱機(jī)理復(fù)雜、設(shè)計(jì)較難，國內(nèi)外已有許多學(xué)者致力于此課題的研究，設(shè)計(jì)地埋管地下?lián)Q熱計(jì)算軟件，用于指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)。地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行1年地埋管進(jìn)出水溫度響應(yīng)三、技術(shù)研究地埋管換熱器是土壤源熱泵系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備

三、技術(shù)研究加強(qiáng)對(duì)淺層地能資源開發(fā)利用狀況的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和建筑物的能效檢測(cè)，為系統(tǒng)能效評(píng)價(jià)、節(jié)能診斷、能源管理和運(yùn)行優(yōu)化控制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐和決策依據(jù)。系統(tǒng)控制柜能源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)三、技術(shù)研究加強(qiáng)對(duì)淺層地能資源開發(fā)利用狀況的動(dòng)態(tài)監(jiān)

四、市場(chǎng)發(fā)展湖北具備較強(qiáng)的地源熱泵技術(shù)研發(fā)、勘察、設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備生產(chǎn)實(shí)力，產(chǎn)業(yè)鏈完整，正結(jié)合打造工程工程設(shè)計(jì)之都整合優(yōu)勢(shì)資源，建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，研發(fā)出技術(shù)含量高、節(jié)能效果顯著、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品和技術(shù)，并進(jìn)而推動(dòng)地源熱泵技術(shù)在湖北的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。加強(qiáng)對(duì)地源熱泵相關(guān)產(chǎn)品、設(shè)備的質(zhì)量監(jiān)督，強(qiáng)化市場(chǎng)準(zhǔn)入，建立相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品、設(shè)備的認(rèn)證標(biāo)識(shí)體系，加大對(duì)產(chǎn)品、設(shè)備性能的檢測(cè)力度，確保產(chǎn)品質(zhì)量。四、市場(chǎng)發(fā)展湖北具備較強(qiáng)的地源熱泵技術(shù)研發(fā)、勘察、3地源熱泵可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策與保障推進(jìn)可再生能源建筑應(yīng)用是一項(xiàng)長期的戰(zhàn)略任務(wù)，湖北省為此逐步建立起了有效的建設(shè)管理體系和技術(shù)支撐體系，以使可再生能源建筑應(yīng)用得到有效保障和可持續(xù)發(fā)展。3地源熱泵可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策與保障推進(jìn)可再生能源建筑

一、建立完善的建設(shè)監(jiān)管體系制定了：《湖北省可再生能源示范項(xiàng)目管理實(shí)施細(xì)則》《湖北省可再生能源發(fā)展專項(xiàng)資金管理辦法》將可再生能源建筑應(yīng)用納入到“十二五”經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃，相關(guān)工作納入政府議事日程，建立推進(jìn)可再生能源建筑應(yīng)用工作協(xié)調(diào)機(jī)制，切實(shí)加強(qiáng)可再生能源建筑應(yīng)用工作的引導(dǎo)。

二、積極創(chuàng)新工作機(jī)制、加大推廣應(yīng)用一、建立完善的建設(shè)監(jiān)管體系制定了：《湖北省可再生能源示范項(xiàng)

三、加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展各級(jí)政府部門鼓勵(lì)支持地源熱泵應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)的研究，鼓勵(lì)創(chuàng)建以企業(yè)為主體的技術(shù)創(chuàng)新體系；支持企業(yè)與高等院校、科研設(shè)計(jì)單位實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合；加強(qiáng)地源熱泵工程技術(shù)中心和人才隊(duì)伍建設(shè)；編制并發(fā)布了《湖北省建筑節(jié)能技術(shù)導(dǎo)則》《湖北省低能耗居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》《武漢市綠色建筑基本技術(shù)規(guī)定》正在組織編制《湖北省地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)程》《地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集》《武漢市淺層地溫能調(diào)查評(píng)價(jià)》

四、加強(qiáng)技術(shù)支撐體系建設(shè)三、加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展各級(jí)政府部門鼓勵(lì)支持地源熱泵應(yīng)

五、以綠色建筑發(fā)展推動(dòng)可再生能源建筑應(yīng)用湖北全面啟動(dòng)了綠色建筑示范創(chuàng)建項(xiàng)目，其中，6個(gè)項(xiàng)目獲綠色建筑創(chuàng)新獎(jiǎng)，44個(gè)項(xiàng)目分別取得一星、二星或三星級(jí)綠色建筑標(biāo)識(shí)，總建筑面積達(dá)475萬平方米。取得高星級(jí)的綠色建筑標(biāo)識(shí)的項(xiàng)目很多都采用了地源熱泵技術(shù)。市民之家王家墩中央商務(wù)區(qū)五、以綠色建筑發(fā)展推動(dòng)可再生能源建筑應(yīng)用湖北全面啟湖北省開展了能效測(cè)評(píng)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)研究，完善了可再生能源建筑應(yīng)用能效測(cè)評(píng)的檢測(cè)手段，并對(duì)實(shí)施的所有示范項(xiàng)目進(jìn)行能效測(cè)評(píng)。能效