鄭克棪 （中國能源研究會地?zé)釋I(yè)委員會）
2016 年 12 月 21 日召開的中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第十四次會議上強(qiáng)調(diào)推進(jìn)北方地區(qū)冬季清潔供暖，宜氣則氣，宜電則電，盡可能利用清潔能源，加快提高清潔供暖比重。處在霧霾重災(zāi)區(qū)的京津冀各地政府立即行動，明顯的特點(diǎn)就是去煤化，尤其農(nóng)村散煤的污染遠(yuǎn)高于工業(yè)鍋爐，成為治理重點(diǎn)。
北京市在《2013-2017清潔空氣行動計劃》中就明確了"構(gòu)建以電力和天然氣為主、地?zé)崮芎吞柲艿葹檩o的清潔能源體系"。在目標(biāo)任務(wù)的壓力下，北京市加速了無煤化進(jìn)程，2017年新的清潔能源構(gòu)成為 ：煤改氣占 12%，其余煤改電的各類，空氣源熱泵占 67%，蓄熱電暖氣占 19%，地源熱泵和太陽能各占 1%（圖 1）。
作為地源熱泵行業(yè)一員（積極分子），我認(rèn)為地源熱泵的占比應(yīng)當(dāng)更大一些。
目前世界的地?zé)峁┡蓛刹糠謽?gòu)成，一是常規(guī)的中低溫水熱型地?zé)豳Y源用于供暖，另是地源熱泵應(yīng)用，后者因兼可冬季供暖和夏季制冷使近數(shù)十年來快速發(fā)展。據(jù)五年一次世界地?zé)岽髸慕y(tǒng)計，世界地?zé)嶂苯永玫陌l(fā)展數(shù)據(jù)如表 1。
這里體現(xiàn)出明顯的規(guī)律性：
（1）1995 年至 2015 年世界常規(guī)地?zé)峁┡?/span>的設(shè)備容量和年利用熱能兩項指標(biāo)平均年累進(jìn)增長率均近 6%，分別低于地?zé)嶂苯永玫慕?12%和超 9%。
（2）1995 年至 2015 年世界地源熱泵的設(shè)備容量和年利用熱能兩項指標(biāo)平均年累進(jìn)增長率分別為超 20% 和近 18%，遠(yuǎn)高于地?zé)嶂苯永?/span>的相應(yīng)指標(biāo)。
（3）在此 20 年間地?zé)峁┡诘責(zé)嶂苯永?/span>中的比率逐漸下降，已從第 2 位（僅次于洗浴游泳）降至第 3 位 ；但地源熱泵在地?zé)嶂苯永弥械谋?/span>率迅猛增長，已從第 3 位躍升到第 1 位。
（4）地源熱泵的優(yōu)點(diǎn)吸引了不甚寒冷地區(qū)的推廣應(yīng)用，因此其總的年利用小時數(shù)低于常規(guī)地熱供暖，所以 2015 年地源熱泵設(shè)備容量已占地熱直接利用的 70.95%，而其年利用熱能只占地熱直接利用的 55.30%。
（5）地源熱泵與常規(guī)地?zé)峁┡瘍身椀目偤痛?/span>表了地?zé)崮苡糜诠┡靡殉蔀榈責(zé)嶂苯永弥?/span>的絕對優(yōu)勢，即設(shè)備容量達(dá) 81.69%（圖 2），年利用熱能量達(dá) 70.31%。
如果對供暖利用的清潔能源作一梳理，便可看出地源熱泵供暖的優(yōu)越性。
天然氣的污染排放低，不及煤炭和石油的一半 ；但其二氧化碳排放仍比風(fēng)電、地?zé)岷吞柲?/span>等可再生能源高出一個數(shù)量級（圖 3）。天然氣的發(fā)熱量高于煤炭，為 38931 千焦每立方米，1立方米天然氣相當(dāng)于 1.33 千克標(biāo)準(zhǔn)煤。利用天然氣建熱電聯(lián)產(chǎn)（發(fā)電兼供熱）才是最優(yōu)化的合理利用，將天然氣作為散戶供暖的能源是大材小用，而且造成了河北省多地的氣荒。
風(fēng)能和太陽能可以發(fā)電后用電采暖，但需要儲能設(shè)備調(diào)劑余缺，太陽能還可以儲熱供暖，它們可以在風(fēng)力和太陽能資源較豐富的地區(qū)應(yīng)用。
蓄熱電暖氣目前所用的電力來自火力發(fā)電廠，一是該電力中包含發(fā)電廠的污染轉(zhuǎn)移 ；二是電暖氣的能效系數(shù)低，只能靠利用峰谷電價來控制成本。
熱泵是提高能效系數(shù)的設(shè)備，但空氣源熱泵和地源熱泵差別巨大。毋容置疑，地源熱泵從 10℃左右的地溫中輕易取熱的平均能效系數(shù)可達(dá) 3.5，而從 0℃左右的空氣中拼力取熱的能效系數(shù)約在 2.0，號稱可從零下 20℃取熱的能效系數(shù)約小于 1.5。從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度的對比，空氣源熱泵在我國北方地區(qū)的應(yīng)用效果遠(yuǎn)不如南方地區(qū)，而且較大體積的設(shè)備在室外寒冬的工作條件下噪音高，維護(hù)成本高。地源熱泵只是初投資和技術(shù)成本略高，但省電就節(jié)約了運(yùn)行費(fèi)用，而且供暖效果好、維護(hù)成本低、噪音低。北京市對實(shí)施空氣源熱泵農(nóng)戶提供 2.4 萬元購置費(fèi)和 3 年補(bǔ)助電費(fèi) 6 千元，同樣的費(fèi)用若給地源熱泵來做，綜合效果將大不同，而且?guī)啄?/span>之后優(yōu)越性會更明顯。
回顧中國地?zé)?48 年的發(fā)展歷程，前期計劃經(jīng)濟(jì)時代有群眾運(yùn)動的積極性，但沒有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的支撐，缺乏發(fā)展的后勁 ；后期市場經(jīng)濟(jì)由開發(fā)商開創(chuàng)了投資 - 盈利模式，創(chuàng)建起產(chǎn)業(yè)隊伍，奠定了發(fā)展的基礎(chǔ)，加上地源熱泵近 20 年的迅猛發(fā)展實(shí)實(shí)在在壯大了產(chǎn)業(yè)隊伍，再加上產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，于是真正構(gòu)建了以產(chǎn)業(yè)化為特征的可持續(xù)開發(fā)模式。
從圖 4 可以清楚看出，中國地?zé)衢_發(fā)利用的發(fā)展主要是近 20 年來的貢獻(xiàn)，而其中的最大貢獻(xiàn)是地源熱泵。
中國地?zé)崞竦某删椭饕揽苛说卦礋岜?/span>應(yīng)用及相應(yīng)制造、安裝和供應(yīng)產(chǎn)業(yè)隊伍的發(fā)展壯大。自 2000 年起中國中低溫地?zé)豳Y源的直接利用居世界第一，而后，依靠地源熱泵行業(yè)的壯大更增強(qiáng)了中國地?zé)崂迷谑澜绲谝坏奈恢谩?000年中國地源熱泵在世界 26 個國家中屬于后一半，2005 年中國躍升為世界 32 個國家中的第 6 位，2010 年成為世界 43 個國家中的第 2 位，2015年中國地源熱泵年利用淺層地?zé)崮艿臒崃砍蔀?48個國家中的世界第一，只是設(shè)備容量僅次于美國是世界第二。
面對 2017 年初發(fā)布的《地?zé)崮荛_發(fā)利用"十三五"規(guī)劃》，地?zé)岚l(fā)電的目標(biāo)很難實(shí)現(xiàn)，但地源熱泵的目標(biāo)雖艱巨而仍有希望實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然我們?nèi)孕枥^續(xù)投入更大的努力。
地源熱泵應(yīng)該爭取在中國北方地區(qū)冬季清潔供暖中起到主要作用，這才符合技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性的規(guī)律。到那時，這就是科學(xué)技術(shù)的勝利（科技），就是地源熱泵的勝利（合理），就是全社會的勝利（合法）。
