发展地能热冷一体化新兴产业

恒有源产品覆盖所有传统燃烧供暖方式

大连金州小窑湾国际商务区900MW分布式地能冷热源站

编者按

每年冬季来临，便到了“北方人得瑟，南方人哆嗦”的时候，这句话是寒冷冬日里南北方供暖差别的最鲜明写照。南方供暖的确有着很大的市场需求，但如何供暖才会减少对大气的污染，达到节能减排的目的呢?

行业专家认为，浅层地能的应用将是破解供暖问题的关键点。16年来，恒有源科技发展集团有限公司专注于开发利用浅层地能作为建筑物供暖替代能源的科研与推广，致力于原创技术的产业化发展，实现了传统燃烧供暖行业全面升级换代成为无燃烧智慧供暖的地能热冷一体化新兴产业。

原创技术产业化是立国之本，实业的健康发展是兴国之路。

自2000年成立至今，恒有源科技发展集团有限公司(以下简称恒有源集团)原创的单井循环换热地能采集技术不断发展，在低品位地能与各类热泵产品相匹配结合的同时，逐步完善了以气候分区为导向的差异化的地能热泵、地能热宝等供暖产品的开发和规模化生产。

浅层地能热恒有，循环利用暖无忧。发展无燃烧智慧供暖的地能热冷一体化新兴产业，有效提高可再生能源比例，减少燃烧造成的污染，提高居民生活质量，是恒有源集团一直以来奋斗的目标。

原创技术产业化

浅层地能作为一种清洁、价廉、丰富且可再生的新型环保能源，利用前景广阔。

自上世纪80年代，我国开始了浅层地能开发研究工作，经历了起步阶段和初步推广阶段，目前已经进入了快速推广与普及阶段。一方面，雾霾横行，促使人们寻找无燃烧的供暖方式。另一方面，采集浅层地能的技术不断完善，特别是恒有源集团原创的单井循环换热地能采集技术出现以后，为大规模安全地开发利用浅层地能提供了技术保障。

单井循环换热地能采集技术融合了已有和新建建筑物现有的供暖与制冷两个行业的产品功能，是恒有源集团在近20年内投入大量的人力物力，通过无数次科学实验获得的成果。

“多年水质监测结果证明，单井循环换热地能采集技术是一个以水为介质的密闭循环的热量采集装置。运行过程中没有水资源的消耗，对区域地下水状态和地质结构无影响。”恒有源集团总工程师孙骥说。

恒有源集团自2001年开始自筹资金开展单井循环换热地能采集技术对地下水质影响的长期监测工作。北京市水环境检测中心长期监测结果表明，水体质量各项指标在出水和回灌水中除水温外均没有明显变化，该技术未对地下水质量造成影响。

2013年，单井循环换热地能采集技术标准《单井循环换热地能采集井工程技术规范》出台，这也是我国第一个关于地能的标准。恒有源集团作为主要起草单位之一，主动放弃专利权，让更多的企业使用该技术。

“从经济利益来说肯定有牺牲，但是我们可以骄傲地说，在北京市减少雾霾的各方努力中有我们的一份贡献，而且放弃专利也会带来我国地能产业的快速发展。”孙骥坦言。

目前，单井循环换热地能采集技术的产业化推广正在稳步进行，已经形成了可以适应不同地质条件、不同建筑类型、不同施工工艺，规格多样的模块化、标准化的工程技术和产品体系。其中，相当于“用着省”的传统集中供暖的地能热泵环境系统，是利用地能无燃烧为建筑物智慧供暖的集中供暖系统;相当于农村农户自采暖的地能热宝，继承了“省着用”的节俭传统，是利用浅层地能无燃烧为建筑物智慧供暖的电高效替煤自采暖系统;相当于城镇热力的50-900MW分布式地能冷热源站，由“源”“站”“网”“控”“端”五部分组成，充分体现分布式、生态型的能源按品位分级利用的理念，按规划随建筑物建设进度建设相应的地能采集、热泵站无燃烧为建筑物智慧供暖。

单井循环换热地能采集技术实现了产业化，并带动有燃烧、有排放、有污染的传统供暖行业全面升级换代，发展成为无燃烧、无排放、使用区域零污染的地能热冷一体化新兴产业。

助力供暖正当时

广大农村地区在摒弃了传统的燃煤和秸秆燃烧采暖之后，开始把目光投向地能热泵，恒有源集团开创的地能热宝产品，使浅层地能的利用更具个性化和灵活性;而同一套系统夏季制冷冬季可以采暖的优势，也让南方居民看到了冬季采暖的希望。

继2012年我国南方地区遭遇近28年以来最冷的冬季后，愈加频繁的雨雪天气，让南方采暖呼声渐起，很多生活在南方的人都希望能像北方人一样享受集中供暖的温暖。但与此同时，人们也担心集中供暖将加剧大气污染。有研究指出，燃煤带来的空气污染可能让中国北方居民付出“平均少活5年”的代价。

实际上，面对南方是否实行集中供暖争论不休的局面，住建部早在2013年初就对此作出了正式回应：南方冬季室外温度低于5℃地区，有必要设置供暖设施进行冬季供暖，但提倡因地制宜采用分散、局部的供暖方式，不提倡建设大规模集中供暖热源和市政热力管网设施集中供暖。

这为发展地能热冷一体化新兴产业提供了市场先机。

“建设地能热冷一体化新兴产业园，是推广地能作为建筑物供暖制冷替代能源的最佳方式。”恒有源集团副总裁关秀虎告诉《中国科学报》记者，地能热冷一体化新兴产业园是为一定区域内建筑物利用浅层地能无燃烧实现供暖、制冷和提供生活热水而建设的，集运维服务保障、展示体验、科研开发为一体的新兴产业园区，承担着区域地能利用的研发设计、生产组装、物流仓储、后勤保障及地能推广的可持续发展职责。

恒有源集团充分利用当前国家对先进装备制造和节能环保产业的扶持政策，与各地政府密切合作，根据全国供暖现状和区域分布，结合各地需求分析和适用性分析，围绕“三线一江一上游”(“三线”即高速公路/高铁/民航沿线，“一江”即长江中下游地区，“一河”即黄河上游地区)布局投资建设地能热冷一体化新兴产业园区。通过对上述区域周边环境、发展现状、发展潜力的量化评估，对拟发展地区进行发展排序，做到开发一批、规划一批、储备一批，形成有层次、分步骤的产业园区良性开发道路。产业园建成投产后，10年可实现为1500万平方米建筑物用浅层地能供暖制冷。

“建设地能热冷一体化新兴产业园，将大大促进浅层地能为建筑物无燃烧供暖的区域发展，同时也是推广区域市场的地能为建筑物无燃烧智慧供暖的强有力保障。”关秀虎说，地能热冷一体化新兴产业园建成后，将成为全方位的地能应用综合展示基地，让大家百闻不如一见，开启尊崇体验的科普之旅，并确保我们的全方位服务，达到实现配合政府治理雾霾、支持政府履行节能环保第一责任人的使命，提高百姓生活品质。

新兴产业谋发展

十数年如一日，恒有源集团积极推动无燃烧供暖地能热冷一体化新兴产业的发展。截至目前，已推广应用地能采热(冷)工程超过700项，建筑面积达到1300多万平方米。相比电锅炉供暖方式，每年节约电力9.75亿度(37.3万吨标煤)，减排二氧化碳94.3万吨、颗粒物1.6万吨。

据估算，我国287个地市级以上城市浅层地热可利用资源能量相当于每年3.5亿吨标准煤，如全部有效开发利用，每年可以节约标准煤2.5亿吨，减少排放二氧化碳6.5亿吨。以北京市为例，如果将目前全市农村农户的散煤燃烧和燃煤锅炉全部改造成利用浅层地能供暖，其市场容量大约是620亿元。

浅层地热的开发利用具有广阔的前景，而政府的支持力度也在逐渐加大。目前，北京、河北、山东、山西等省市对地源热泵技术已有明确的优惠政策，天津、广东、南京、长沙等省市则设立了节能专项资金。其中，北京市对浅层地能供暖的鼓励政策从2006年的每平方米补助50元，到建设部2009年每平方米补助80元，一直到现在按投资的50%给予补助。

客观上的需求和政府的扶持，给地能热冷一体化新兴产业带来了新的发展机遇。

恒有源集团总裁徐生恒相信，浅层地能的开发利用将带动建筑物供暖行业产生革命性的变化。“热泵代替锅炉，地能替代煤炭，供暖不再依赖煤炭。这从根本上消除造成我国环境污染、产生雾霾天气的隐患。”徐生恒表示，在全国加快推进建筑物无燃烧的地能供暖，势在必行。中国原创技术做支撑的地能热冷一体化新兴产业，必将得到快速发展。

不过，相对于太阳能、风能，浅层地能发展与普及速度还较慢，开发应用总量仅占我国浅层地能可利用资源总量的14.8%。“这就需要我们今后更加努力，为浅层地能无燃烧为建筑物智慧供暖的事业而奋斗。”徐生恒说。

在徐生恒看来，智慧供暖是建筑物供暖能源的第三次变革。“建筑物供暖继一次能源以燃烧供暖为主、二次能源以电能供暖为主之后，步入了新时期——以可再生能源(浅层地能)为主、电能为辅的电高效替煤地能暖民的划时代生态供暖阶段。”

未来几年，恒有源集团将遵循国家浅层地能开发利用发展规划，不断完善和创新产品系列，形成以地能热泵环境系统为核心主体、以服务于农村农户的自采暖设备——地能热宝和服务于区域发展配套需要的地能热冷一体化新兴产业园区为延伸的“一体两翼”发展体系，为不同地区、不同类型、不同功能的建筑物及用户提供无燃烧供暖地能热冷一体化整体解决方案。

预计到2020年，恒有源集团全年地能供暖安装面积在1200万平方米左右，占到行业内当年安装的比例在13%以上;到2025年，全年地能供暖安装面积在2000万平方米以上，占到行业内的比例在27%左右，成为地能供暖领域知名的领军企业。