刘芳存 张艳斌

摘要：根据我国浅层地热能资源利用的发展趋势，针对目前浅层地热能利用行业以各个使用方为操控主体的市场模式，提出政府部门应加强政策引导，使浅层地热能利用行业向市场规模化、管理集中化、产品智能化等方面发展。

关键词：浅层地热能、规模化、集中化、智能化

Abstract: according to the shallow geothermal energy resources in China, the development trend in the shallow geothermal energy use industry with each use for control of the main body of the party market model, this paper puts forward policy guidance how the government departments should strengthen, make use of geothermal energy industry to shallow market scale, management centralization, products such as intelligent.

Key Words: shallow geothermal energy, scale, centralization, intelligent

中图分类号：P314V 文献标识码：A 文章编号：

1、我国浅层地热能资源利用的战略

浅层地热能资源是一种可再生、环保、清洁的新型能源。开发利用浅层地热能是发展绿色经济、低碳经济和循环经济的必然趋势。

2009年5月，国家能源局新能源和可再生能源司王骏司长就我国水电、风电、太阳能、生物质能、可再生能源的战略定位等五个领域的热点话题时谈到：我国2050年可再生能源战略定位是主导能源。其中，供热将以太阳能和地热能为主；交通燃料应以生物液体燃料为主，并辅以电力供应；电力系统将从目前的集中电源转向分散电源，特别是太阳能发电将会起到重要作用。

2009年8月30日，国土资源部副部长汪民在北京举行的“全国浅层地热能与地热资源管理工作会议”上说：今后五年内，中国将在建筑领域加大对地下200米以内的浅层地热能的开发利用，进一步促进节能减排。汪民表示，中国将加快在各省市的浅层地热能勘察评价速度，建立全国范围内的浅层地热能数据库，通过合理布局、多级利用实现总量平衡，同时在采矿许可、编制规划、开发审查等环节建立严格的监管制度。

2我国浅层地热能资源利用的实际情况

全国各地区都在大力推广浅层地热能资源的开发利用。截至2009年底，我国浅层地热能应用面积达到1.39亿平方米。

北京平原区浅层地温能资源潜力折合6.62亿吨标准煤，可供暖面积达9.59亿平方米，能满足北京市2020年规划供暖面积的全部需求。根据规划，北京市“十一五”期间利用浅层地热能的建筑面积有望达到3500万平方米。

到2011年年底，沈阳市实现新增地源热泵技术应用面积累计达到6000万平方米，已占全市供热总面积的1/3。

3、当前浅层地热能应用过程中存在的一些主要问题

浅层地热能地源热泵系统的开发和综合利用是一件极具节能减排效益的好事。但正是由于这一市场前景广阔，行业发展又十分迅猛，导致了整个地源热泵市场还有待进一步的规范。

3.1缺少政策引导、行业指导、技术保障

3.1.1、浅层地热能开发利用建设项目的政府管理主体还不是很明确，管理体制需要进一步健全。在开采利用浅层地热能过程中，除了水源热泵由当地水务部门进行前期审批外，土壤源热泵系统也需要进行备案，但都没有得到真正落实，只要投资方认可，就可以直接在建设用地上挖井埋管，缺乏有效的监督管理。

3.1.2、建设项目前期准备工作不足，并缺乏有效的引导。由于每个地区的水文地质条件不同，因此，是否适合使用地源热泵、适合使用哪种地源热泵（水源、土壤源）具体工程如何实施，需要进行前期的勘察、评估和论证的。但目前行业内却恰恰忽略了这个基础工作。项目建设不经过前期论证、勘探等技术程序，造成后期出现运行不良等问题。因此，如果能够对所有的项目都要求出具可行性报告，严格审批，就能在一定程度上改善目前行业的现状。

3.1.3、设计、施工过程不规范。目前一些地源热泵工程的设计都是根据经验数据估计土壤的换热能力，并在设计上直接确定埋管的数量和井的深度。但实际上，不同的土壤资源情况并不不同，根据估算的结果来设计施工安装会导致系统运行出现问题，甚至出现取热（冷）效果差，热泵机组停机。而对于由此引发的问题，进行工程修复将是非常困难的。

3.1.4、另外，由于行业的门槛不高，相关企业较多，对隐蔽施工的监理机制也不够健全，执行力度较弱。造成了施工质量不高、设计不合理、运行不科学、管理不到位的现象，直接影响了地源热泵行业的健康发展。

3.2、行业特点造成的规模小、分布散、产品乱、管理差

3.2.1、开发利用规模小、分布散、资源浪费较多。

根据天津市浅层地热能资源调查报告中的有关数据，截止至2010年初，天津市有浅层地热能开发利用项目174个，利用面积约为294.79万平方米，平均每个项目1.7万平方米，规模较小，分布也很零散。

在设计开发利用浅层地热能时，投资方大多根据自身需求和自家的场地情况进行建设，投资规模往往较小，并且分布较为零散。同时，由于场地大小的限制，造成场地充足的投资方会有大片剩余资源没有开发，场地不足的投资方却只能放弃，从而形成地热资源的闲置浪费。

3.2.2、设备品牌众多，产品质量参差不齐。

据不完全统计，我国目前的水地源热泵企业至少有50家以上，每个生产厂家都会有几个系列和几十种不同规格的产品。在开工建设时，每个投资方会根据使用目的、资金情况以及不同的进货渠道，自行选择热泵的品牌形式，从而造成进入市场的水地源热泵机组设备品牌多样、形式万千，产品质量和技术等級也千差万别，这对于整个行业的发展是一个巨大的隐患。

3.2.3、设备后期运行管理不专业。

在地源热泵设备投入运行后，大多数投资方都是自行管理，只是让操作人员经过简单培训即上岗作业，很容易会出现各种各样的问题。同时，在日常使用过程中，这些人员对于水源热泵系统的回灌数据、土壤源热泵系统的大地温升情况等专业问题都不是很重视，等到情况恶化到机组不能运行时再发现，已经很难解决。

4、对解决当前存在问题的几点新思路

对于因行业自身特点方面而造成的问题，应从行业本身的发展趋势和特殊性上去找改进和解决的办法。我国的浅层地热能利用行业应该走市场规模化、管理集中化、产品智能化产业发展道路，这样不但能摆脱自身的痼疾，而且还能为地源热泵行业的进一步发展提供广阔的天地。

4.1、市场规模化

建议根据浅层地热能资源分布情况，改变以每个使用方为操控主体的市场模式，对地热资源统筹规划、分区域大规模统一开发利用。

4.1.1、根据浅层地热资源量，规划新城区。

对于新开发区域，首先根据该片区域内的浅层地热能合理利用总量，计算出能够满足使用的建筑物面积，再结合其他能源方式综合考虑，提出整片区域内的建筑规划，确保浅层地热能的最大化利用。具体执行时，可以用区域内建成后的建筑设施中浅层地热能的利用量占全部冬季供热量（夏季供冷量）的百分比来进行考评，对于达不到指标的区域，严格进行整改。

其次，打破由使用方为市场操控主体的思路，由政府委派的专门机构主持，将整个区域内的水、地源热泵项目统一向外进行开发利用招投标，包括可行性研究、勘查设计、建设施工、后期运行维护管理等内容，工程量较大时可分期分批进行。具体执行时，可以采取将整片区域内土壤源热泵的换热孔或水源热泵的抽、灌水井统一规划、设计、施工，并且用管道集中起来，通过区域内的一个或多个泵站按需提供给使用方，并收取一定的资源使用费，用户委托开发部门统一建设（或自建）室内末端、热泵机组等设施。

4.1.2、结合市政供热管网，合理改造老城区。

目前，老城区内新建的建筑物大多优先考虑水、地源热泵系统进行冬季供暖。但是，由于水、地源热泵系统受场地限制的先天性特点，往往使一些项目只能望地兴叹。没有足够的符合要求的场地就不能建设水、地源热泵系统，这使许多单位依旧选择了传统的供暖方式。而一些单位的场地在满足需求的同时还有部分剩余，这在某种程度上也造成了地热资源的浪费。

在今后的老城区建设中，必须避免或减少把这些现象的再次发生。具体解决思路如下：

建设城区内专门的浅层地热能综合利用管道系统，与传统的集中供热管道系统并存。对于老城区内新报批的建设项目，必须在其场地内最大化设计布置合理数量的土壤源热泵的换热孔或水源热泵的抽、灌水井。对于场地充足的项目，可以把满足自身需求后以外的地热资源作为备用并入专門的城市能源管道系统，利用管网调配给附近场地不足而又有所需求的项目，这样就能够有效的实现地热资源的互补，使城区内的地热资源利用实现最大化。对于那些只具备部分场地而又不能就近调配地热资源的项目，只能先期结合市政集中供热管网予以短期内提供保障，其场地内的建设的土壤源热泵的换热孔或水源热泵的抽、灌水井可并入能源管网运行，待今后附近新建改造项目的浅层地热能资源充足后再进行调补。

对于工程建设费用的分摊和过程管理，可由政府出台专门的政策予以解决。

4.1.3、市场规模化的意义

首先，能够使地热资源的利用实现最大化；

第二，能够借此整合市场，打造出一批从事浅层地热能利用方面的勘查、设计、施工、运行管理等项目的大型优秀企业，提高水地源热泵行业的整体素质。

第三、能够结合传统供热行业的部分能力，实现优势互补。

4.2、管理集中化

以天津市为例，天津市的174个浅层地热能开发利用项目，平均每个项目1.7万平方米，规模较小，分布也很零散，并且，基本上这174家单位都独立进行了地源热泵系统勘查、设计、施工、运行管理等全过程的管理，即浪费了大量人力、物力资源，又难免会产生各种各样的问题。

可以预见，随着浅层地热能利用行业继续大规模、跳跃式的发展，就必须鼓励、引导出现一批专门从事地源热泵行业全过程或部分项目的大型专业化企业，来推动整个行业健康、有序发展。

4.2.1、首先，规范管理和建立浅层地热能利用项目建设期的大型专业化企业。

大力开展浅层地热能资源开发利用政策研究。其主要工作内容是：（1）明确管理部门的职责和分工；（2）制定政府鼓励政策；（3）建立项目登记和场地勘察、工程设计、环境评价审查制度；（4）制定从业队伍资质准入制度。同时，应根据各地区的资源分布和市场规模，合理确定从业队伍准入标准，使即能够淘汰掉那些弱小的能力不足的企业，又能够确保那些优秀的、高成长性的本地企业能够健康有序发展。

4.2.2、结合城市集中供热系统，针对日常运行管理，建立大型水地源热泵+传统供热方式相结合的专业化服务公司。

从发展的方向上看，虽然新兴能源供热系统必然会取代传统的集中供热方式，但这还需要一个长期的过渡过程，尤其在老城区，这个时间还会更加久远。

目前，如何协调日益增长的浅层地热能利用产业与传统的城市集中供热行业之间的发展空间，使水地源热泵系统与传统供热方式有机结合、共同补充发展，已经是一个必须面临的紧迫课题。

首先，在新城区开发和旧城区改造过程中，政府应鼓励引导传统供热企业逐步介入，重点参与城市新能源管网建设，建立大型综合式能源建设管理体系。在前文“4.1、市场规模化”一节中，已经提到过一些解决思路。

第二，参考城市集中供热换热站的管理模式，把分散的地源热泵机房及室内末端系统纳入到集中管理上来，形成专业化的日常运行服务管理体制，具体的处理办法有关部门进一步深入研究。

目前，已建成的水地源热泵系统，在日常运行管理模式上基本采取的都是是每个用户都自建一套维护管理机构的方案，极为分散和浪费。而城市集中供热系统早已实现几百座热力站无人值守、调度室远程监控、少量值班人员定期巡查、热力站和用户室内出现故障统一报修处理的模式。热力站的设备和水地源热泵系统的机房设备运转流程基本相似，大多数以组态王程序编写的热力站自动化控制软件经过简单修改就可以应用到水地源热泵系统。

单从技术角度上来说，无需太大的技术投入，传统的城市集中供热企业完全可以吸纳现有的水地源热泵系统的日常运行管理服务项目。在这个方向上，政府部门应该给予一定的政策倾斜。

除此之外，我们还应大力支持有能力的企业成立专项机构，参与到水地源热泵系统的日常运行管理服务项目上来，相互竞争，使整个行业良性发展。

同时，政府部门应制定相关的政策，引导管理能力缺乏的那些水地源热泵系统的用户逐步交出管理职能，交给上述那些专业化的服务型企业进行日常维护管理。这样不但能有效提高全市浅层地热能利用项目的管理水平、降低管理成本、减少运行故障，并且还能通过对浅层地热能利用项目的集中管理，加强政府部门对于如水源热泵系统的回灌、土壤源热泵系统中大地温升等内容的有效检测，使浅层地热能的综合利用步入一个良性循环。

4.3、产品智能化

在水地源热泵的生产厂家和机组等设备的具体要求方面，由于生产水地源热泵机组设备的厂家众多，良莠不齐，设备型号多种多样，技术水平相差悬殊，生产的产品质量也各有高低。如果不对这些情况进行有效管理，不但会阻碍浅层地热能利用行业的健康发展，而且还会为浅层地热能利用项目的日常运行服务管理增加无尽的隐患。

4.3.1、建立设备生产厂家准入制度，明确产品技术要求

各地区行业管理部门要根据本地区特点，优选设备生产厂家，制定和规范产品技术标准，限制落后产品，使进入浅层地热能利用行业的各种设备质量可靠、技术先进、价格合理，这是保障浅层地热能利用行业蓬勃发展的一个重要基础。其中，每种设备的生产厂家以10家左右为宜，定期公开评选；每种规格的机组设备要明确ＣＯＰ指标，对那些不符合要求的产品坚决限制使用。

4.3.2、大力开展浅层地热能利用系统产品的智能化建设

重点支持和推广浅层地热能利用系统的自动化控制系统的开发建设，不断提高设备的自动化水平。主要包括以下几个方面：水源热泵系统中的水量水质监测、水温监测、回灌流量监测，土壤源热泵系统中室外换热装置中的供回水温监测、流量监测、换热测试孔内及周边一定范围内不同深度的土壤温度监测，水地源热泵机房内机组运行参数监测及根据室内末端系统参数变化智能调节运行功率，各种水泵等耗电设施根据系统需求自动调节使用功率，室内末端系统的温度监控、自动启停和远传控制。

通过智能化系统的推广使用，逐步实现水地源管道设施、热泵机房设施、室内末端设施三大系统的智能调配，可以使整个系统在日常使用时能够更加充分合理的利用浅层地热能资源，使机房内的机组、水泵等设施耗电更低，使室内末端系统的运行管理更加合理，使浅层地热能利用系统的全部设备的实际能耗比COP值更上一个台阶，使整个行业的节能减排效果更加突出。

5、结束语

5. 1、政策引导是行业发展的前提

目前，国家和各级地方政府都陆续出台了大批鼓励采用节能环保型新能源的政策，指导和扶持相关产业的发展。随着各项政策的逐步落实实施和相关配套政策的不断推出，浅层地热能利用行业必然会更加迅猛发展，拥有光明和广阔的前景。

5.2、企业是行业发展的主体

企业是生产力，企业是当然的行业主体。浅层地热能利用行业的发展，最终需要众多的水地源热泵企业去做出贡献。加强政府的政策引导，加大对浅层地热能利用行业从事勘查、设计到生产施工以及运行服务管理企业的扶持，规范生产厂家的管理，使我国的浅层地热能利用行业向向市场规模化、管理集中化、产品智能化等方面发展，这应该是一条充满阳光的希望之路。

【个人简历】刘芳存，出生于（1970—），大学本科，汉族，居住地天津市河西区，现任职于天津华北地质勘查局，工作岗位是天津华勘地热工程有限公司总经理，研究方向为地勘行业的企业管理和浅层地热能的应用。