地源热泵技术是国家重点推广的可再生新能源技术之一。作为一个新兴产业,地源热泵技术在建筑节能中的应用比例虽然还不是很大,但已初显节能成效。为了解地源热泵技术在我国的推广和应用情况,并探寻地源热泵行业发展现存问题及解决方法,记者联系了现任中国可再生能源学会地源热泵专业组秘书长的何芳女士进行专访。
何芳认为地源热泵系统应用于建筑中,在设备寿命、资源消耗和能效比等方面都是具有明显优势的。她提出,现阶段提升从业人员的专业素质、完善他们的知识结构是地源热泵行业推广发展的关键。地源热泵行业的健康发展需要每位从业人员采用科学严谨的方法对待每一个地源热泵工程项目。
记者:您一直从事地源热泵技术的理论和应用研究,能否简要介绍一下地源热泵行业在我国的发展和应用情况?
何芳:早在20世纪80-90年代,我国一些大学就开展了有关地源热泵技术的研究。我国的地源热泵的应用情况按技术路线,可以分为美系和欧系两类。美系技术的引进和发展始于1997年,11月8日原国家科委与美国能源部在北京签署了中美两国《关于地热能源生产与应用的合作协议书》,决定在中国开始推广美国地源热泵技术。1998年11月4日,中美两国《能源效率和可再生能源技术的发展利用领域合作议定书》工作小组第一次工作会议在美国华盛顿能源部举行,时任中国科技部秘书长石定寰先生带领工作小组中方组员出席了会议。在这次会议通过了《中美两国政府合作推广美国地源热泵技术工作计划书》,中美两国政府地源热泵合作项目正式启动,美国分散式小型地源热泵技术引入中国。而欧系技术的引进是在1997年前后。当时欧洲水-水型地源热泵技术以国内某些制造厂仿造欧洲厂商的地源热泵机组的形式被引入中国。
发展至今,两种形式的地源热泵在中国的应用已经有十多年,并且均在不同地质条件下得到了广泛的应用。2005年以前,仅有少部分企业从事这个行业。而在零五年以后,从业企业的数量快速上升,从业企业4000家以上,全国范围内安装地源热泵的工程已超过1.39亿平方米。
记者:地源热泵与其他能源利用形式相比,具有怎样的特点?
何芳:以地源热泵中央空调为例,与利用其他能源形式的项目相比,其在设备寿命、水资源消耗和能效比,以及对建筑、环境的影响等都具有明显的特点和优势。
记者:业内存在一种观点认为地源热泵的使用会对周边地下水系结构和生态环境等产生不可逆的影响,因此质疑地源热泵的可再生性,您怎么看待这个问题?
何芳:事实上,我认为在严格遵守相关规范和技术要求的情况下,地源热泵系统并不会对地下水系统和地下微生态造成破坏性的影响。目前一些项目出现了类似的问题,均是存在违规使用地下资源的情况。所以加强管理才是避免出现这类问题的关键,尤其是对系统运行期间的资源使用情况进行有效及时的监管。
记者:在我国现阶段,地源热泵的推广和发展中存在哪些问题?
何芳:现阶段,地源热泵的推广发展存在着一些困难和问题,主要体现在以下五个方面:
首先,缺乏完善的国家地源热泵产品制造标准和应用技术规范,目前我国地源热泵行业主要执行的是2005年编制、2009年修编的国家标准《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2009和设备生产方面的国家标准《水源热泵机组》(GB19409-2003)。
其次、现有的产品制造标准和应用规范两者不能有效统一。例如,欧洲水-水型地源热泵机组的标准体系与美国地埋管换热系统的设计标准不一致,一些推广者盲目地将欧系水-水型机组与地耦管式换热系统结合使用, 不可避免的出现了大量失败案例。
第三,国内大多数地源热泵的推动者都是设备制造商,但是他们在提供地源热泵设备(机组)时并不能提供整体系统的设计,由此可能造成设备机组节能而整体系统并不节能的现象。
第四、国家缺乏地源热泵系统科学评价体系和严格的市场准入制度,同时也缺乏培训机构,业内合格的人力资源严重不足。
第五、政府部门多头管理,造成谁都可以管,事实上谁都不管的局面。此外,政府奖励资金管理制度不完善,有时甚至形成了越奖励越不节能的怪圈。而一些地方政府和业主盲目跟风,在缺乏充分论证的情况下,急于上马大规模的地源热泵项目,也造成了项目技术风险的大增。
记者:这些问题,可以通过怎样的途径来解决呢?
何芳:以上问题的解决方案需要通过政策引导和技术支撑,从四个方面来进行:
第一、构建统一的地源热泵标准体系,制定相关政策引导专业设计部门进入地源热泵市场,从源头提高系统的可靠性与节能性。
第二、在编制国家十二五能源规划时,应特别关注长江流域地区对于供暖需求的快速增长,结合地方政府能源供给规划,制定科学和合理的建筑供能方案,引导该地区居民建筑的合理用能,避免出现能源供给矛盾。
第三、开展地源热泵大规模应用对岩土热平衡造成的长期影响的评价研究,制定相关技术与政策管理策略。
第四、重点开展地源热泵合同能源管理的运营机制和支持政策研究,大力推动节能服务产业的发展。完善节能减排的管理机制,特别加强能源审计力度和对已获得资金支持的项目监管,将有限的奖励资金用到实处。
记者:地源热泵技术的应用对从业人员的知识面和专业素质有什么样的要求?目前行业的从业人员的专业背景是怎样的,是否符合以上要求,这是否会影响地源热泵行业的发展?
何芳:目前,地源热泵技术的复杂性要求与快速膨胀的市场需求,已经和从业人员的实际技术能力之间出现了矛盾。地源热泵技术涵盖建筑、暖通、地质、水文等多个领域知识,而实际上,地源热泵的从业人员大部分是原来从事其中某一个领域,比如从地勘院、设计院、传统中央空调公司、机电安装公司、暖通其他行业等加入地源热泵行业的,包括专业地源热泵生产或集成企业,同样存在知识结构不足,经验欠缺的情况。
目前行业的从业人员普遍缺乏全面系统的地源热泵知识,从业人员的综合技术与专业素质不能满足行业规模的技术要求,已经成为产业发展的短板,具体表现为以下几个方面:
1、从业人员对地源热泵基础知识掌握不扎实,对地源热泵技术的全部种类缺乏全面掌握,无法为用户提供性价比最优的最佳方案,也就无法达到预期的节能效果。
2、技术人员缺乏对水文地质知识的系统了解,对岩土热物性的了解仅限于通过软件计算,遇到复杂的现场问题时就只能用估算的方法,从而给客户造成设计失误或投资损失。
3、设计人员缺失系统设计理念,对众多地源热泵工程的设计仅限于机房设计,与室内系统和室外系统设计脱节,造成系统整体运行时的不节能。
要解决上述问题,一个有效方式就是让地源热泵从业人员参加系统、全面的地源热泵专业培训,以提高专业素质。我所在的中国可再生能源学会一直在不间断的坚持举办各类培训班,针对从业人员开展技术培训和技术指导。