地大熱能清潔低碳能源網訊：地熱能具有分布面廣、儲集量大、可再生性、清潔低碳、安全可靠等優勢。合理開發利用地熱能，實現清潔供暖，是緩解當前過度依賴化石能源供熱對資源環境造成壓力的有效解決方案。受環境和天氣變化的影響，社會對節能減排的意識越來越強，清潔能源的利用也意識提高，特別是我國雙碳目標提出后，減少化石能源使用和使用清潔能源替代成為主流，地熱作為清潔能源，已經受到社會多層次、多方面的高度關注，從淺層地熱能的地源熱泵技術應用到中深層地熱能供暖，眾多研究單位、生產企業、工程公司及社會資金介入其中，地熱能利用開發已進入新的快速發展階段。

淺層地熱能主要以地源熱泵為主，地源熱泵是以巖土體、地層土壤、地下水或地表水為低溫熱源，由地源熱泵機組、地熱能交換系統、建筑物內系統組成的供熱中央空調系統。根據地熱能交換系統形式的不同，地源熱泵系統分為地埋管地源熱泵系統、地下水地源熱泵系統和地表水地源熱泵系統。

起步晚發展快

我國地源熱泵的淺層地熱能利用技術起步較晚，但發展速度快，日臻成熟。在短短二十年時間內，我國在理論研究深度、技術開發廣度與工程應用單體規模、總體數量等方面，已達到國際領先水平。

2019年啟用的北京大興國際機場地源熱泵工程，為機場250萬平方米辦公場地提供冷熱源。據測算，這一工程每年可節省標準煤21078噸，減少碳排放1.58萬噸。在超大型工程中，地源熱泵淺層地熱能利用技術展現出了良好的社會效益、環保效益和經濟效益。

中深層地埋管地源熱泵地熱能利用技術是淺層地埋管地源熱泵系統的一種技術創新，具有占地少和可利用地溫高的獨特優點，特別適合在寒冷地區應用。地源熱泵技術經過二十多年的發展，全社會和普通百姓對該項技術的認知度和認可度逐漸提高，隨著對供暖需求的呼聲南擴，供暖區域也擴展到長江以南的地區，經過實踐發現南方更適宜地源熱泵供暖，擴大了地源熱泵供暖的適用范圍。綠色節能建筑的大力推廣與普及，大大降低了建筑單位面積耗熱量。這為地熱能地源熱泵利用系統，減少峰值負荷、用地空間及初投資奠定了先決條件。

城市熱電聯產、太陽能、生物質能與風力發電等可再生能源與常規清潔能源復合能源系統優勢互補，也進一步擴大了地源熱泵技術應用范圍，提高了系統能效比。政策法規倡導，國家層面支持，地熱能利用開發已進入新的快速發展階段。

技術仍待提升

地熱能地源熱泵利用技術，在我國應用日益廣泛，由淺層到中深層，由城市到鄉村，單個項目覆蓋的建筑面積由幾百平方米到幾百萬平方米，積累了豐富的實踐經驗和大量的成功案例。但另一方面，無論是應用技術，還是基礎研究等方面，還有提升的空間。

第一，中深層地熱能利用技術。中深層地埋管換熱器地下傳熱分析涉及固體和流體間耦合的瞬態多維傳熱問題，空間和時間的跨度大，中深層地下蓄熱體熱物性參數復雜，尤其是中深層地埋管群的傳熱分析及其長期運行條件下地埋管間距對換熱量的影響等科技關鍵問題，還需要深入研究，以科學合理確定中深層地埋管長期(十年以上)運行的換熱能力、中深層地埋管群的地埋管間距等重要設計參數。

第二，巖土體勘察及其熱物性測定。地下地質構造千差萬別，對現有換熱系統的認識還不足以直接指導地熱能利用技術的改進完善和提升。

第三，既有建成地熱能地源熱泵項目，缺乏系統完整的實際應用檢測數據、故障診斷、維修及其結果分析，系統運維的專業化水平有待提升。

第四，地熱能利用系統設計、施工、安裝及運維的優質化、精細化、科學化水平有待進一步提高。

第五，對地熱能開發利用的資源性條件關注度較高，對需求側建筑物系統性條件分析研究不足，二者應統籌考慮。

加大科研支持力度，重點解決地熱能資源開發利用中，尤其是中深層地熱能地源熱泵系統應用中的主要技術問題，為系統精準設計、科學施工、高效運維奠定理論基礎。

提升巖土體尤其是中深巖土層地質結構、大地熱流、地下水滲流以及熱物性的勘查與測試水平，因地制宜科學評價地熱能開發利用的可行性與經濟性，為系統方案設計提供科學依據。

加快健全系統體系化建設和行業標準完善。強化地熱能集成商精準設計、精心施工、精良設備應用的指導與監察。支持設備生產企業技術創新，研發適合地熱能用于村鎮建筑供暖的節能效果好、初投資少、智能化水平高的主機與末端設備。

適度給予地熱開發利用項目優惠政策與稅收支持。

地熱能清潔供暖資源豐富，前景廣闊。以低品位能量為主的地熱能最主要利用方式是供熱，供暖又是其中的主要部分。在北方城市，中深層地熱能地源熱泵系統，只供暖，不制冷，采用深度鉆孔埋管，可減少城市用地空間;在鄉鎮，熱用戶密度低，可利用地熱能地域廣、空間大的優勢，以冬季供暖為主，“溫度對口”，供需匹配。因地制宜推廣地熱能地源熱泵清潔供暖技術，具有廣闊的發展空間。