呼和浩特市浅层地温能开发利用示范工程

2016-04-22

近年来，我国利用热泵开发浅层地温能技术日渐成熟，浅层地温能开发与利用已成为清洁能源产业的一个亮点。呼和浩特市浅层地温能开发利用尚处于起步阶段，只在个别建筑项目中进行了应用。为推动浅层地温能的开发利用，实现《呼和浩特市浅层地温能调查评价》项目勘查成果的转化应用和有效服务，2012年3月内蒙古自治区地质勘查基金管理中心下达任务书（[2011]水勘2-35），由内蒙古自治区地质调查院开展“呼和浩特市浅层地温能开发利用示范工程”项目，项目组主要成员有闫福贵、霍改兰、马少华、郑成杰、李佳阳。

历经三年，项目建成了内蒙古自治区首处浅层地温能开发利用（地埋管地源热泵系统）示范工程，夏季末端系统供回水温度7℃～12℃，室内温度20℃～23℃，制冷效果好；冬季末端系统供回水温45℃～40℃，室内温度24℃～27℃，供暖效果好。达到了夏季制冷、冬季供暖的目的，为呼和浩特市浅层地温能开发利用及推广起到了示范作用。

示范工程建设了内容丰富、结构合理、简便实用的地温监测与运行监测系统，对夏季制冷、冬季供暖的设备运行情况和地温场变化情况进行实时监测，可以有效指导呼和浩特市浅层地温能资源科学、规范、有序的开发和可持续利用。

通过示范工程运行监测数据分析，认为呼和浩特地区岩土体储热和释热效果较好，经过一个制冷期和供暖期后地温恢复较快，不会形成预想的“冷堆积”问题。在内蒙古同类气候条件和地质条件地区开发利用浅层地温能是可行的。

根据示范工程运行效果分析，呼和浩特地区开发利用浅层地温能具有明显的节能效果。该地埋管地源热泵系统初投资（包括埋管、热泵、泵房建设、末端）为400元/米²，全年运行费用（包括电费、人员费、维护费、管理费）为23元/米²；常规燃煤供暖全年运行费用为65.71元/米²。地源热泵系统供暖较常规燃煤供暖系统节能45%。经测算，该系统冬季供暖（6个月）费用2.91元/（米²·月），较集中供暖费用3.68元/（米²·月）节约20%。该示范工程供暖面积700 米²，根据相关规范计算，该地源热泵系统节约原煤量2 568.22吨/年。另外，还可以减少向大气中排放煤灰0.69吨/年、氮氧化物0.52吨/年、二氧化硫1.47吨/年、二氧化碳206吨/年，减少环境污染治理费23.92万元/年。根据《呼和浩特市浅层地温能调查评价报告》，呼和浩特市浅层地温能资源可供暖总面积约3.8亿平方米，若得到有效开发利用，节能减排效果将十分显著。

浅层地温能是一种可再生的新型环保能源，利用前景广阔。开发利用浅层地温能对构建资源节约型和环境友好型社会、保障国家能源安全、改善我国现有能源结构、促进国家节能减排战略目标的实现具有非常重要的意义。在提供呼和浩特市浅层地温能开发利用试验场的同时，示范工程建设也将成为内蒙古地区浅层地温能开发利用的科研基地。