【文章內(nèi)容簡介】 至此完成了一個循環(huán)過程。 該項目將地熱供暖從一級利用擴展到多級利用，充分發(fā)掘了地熱資源的潛力，回灌水溫由傳統(tǒng)供熱排放溫度 40℃ 降為12℃ ，使有限的地熱資源最大限度地發(fā)揮效用。 （三） 國家對推廣應(yīng)用地源熱泵供暖技術(shù)的政策支持 16 我國政府一直積極倡導淺層地能等可再生能源的利用，支持地（水）源熱泵技術(shù)的發(fā)展，并在多項國家標準、行業(yè)標準及政策文件中明令推廣。 中國科技部和美國能源部于 1997 年 11 月簽署了中美能源效率及可再生能源合作議定書，其中專門設(shè)有有關(guān)地源熱泵的發(fā)展戰(zhàn)略。 在 2020 年頒布的《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準（ JGJ134— 2020， Jll6— 2020） 》中明文規(guī)定 :“ 具備有地面水資源（ 如江河、湖水等 ） ，有適合水資源熱泵運行溫度的廢水等水源條件時，居住建筑采暖、空調(diào)設(shè)備宜采用水源熱泵。具備可供地熱源熱泵機組埋管用的 土壤面積時，宜采用埋管式地熱源熱泵。 ” 《建設(shè)部建筑節(jié)能 “ 十五 ” 計劃綱要》中明確指出 ， “ 十五 ”期間建筑節(jié)能工作的重點之一是： “ 大力推進太陽能、河水、湖水、海水與地下能源及其他可再生能源在建筑中利用的工作。 ” 建設(shè)部《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》中國家鼓勵發(fā)展的八項建筑節(jié)能技術(shù)中第五項直接提到利用地熱技術(shù)。 自黨中央提出貫徹落實科學發(fā)展觀，努力建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想以來，地源熱泵技術(shù)受到了更多的關(guān)注。 2020 年 1 月 1 日，《中華人民共和國可再生能源法》正式實施。建設(shè)部將地源熱泵供暖空調(diào) 技術(shù)列入了建筑業(yè)十項新技術(shù)之中，并于 2020 年 11 月 31 日發(fā)布國家標準《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》 (GB50366— 2020)，自 2020 年 1 月 1 日起正式實施。 2020 年 8 月 25 日頒布的《建設(shè)部、財政部關(guān)于推進可再生能源在建筑中應(yīng)用的實施意見》（建科〔 2020〕 213 號）中明確提出：“ 利用太陽能、淺層地能等可再生能源解決建筑的采暖空調(diào)、熱水供應(yīng)、照明等，是可再生能源應(yīng)用的重要領(lǐng)域，對替代常規(guī)能源， 17 促進建筑節(jié)能具有重要意義。 ?? 大力推進太陽能、淺層地能等可再生能源在建筑中應(yīng)用，是解決建筑用能最經(jīng)濟合理的選擇 。 ??各地建設(shè)主管部門要會同有關(guān)部門研究在新建、改建政府辦公建筑、大型公共建筑及高檔住宅小區(qū)建設(shè)中強制使用可再生能源的可行性，并適時出臺相關(guān)政策，予以實施。在組織進行舊城改造、既有建筑節(jié)能改造及供熱采暖設(shè)施改造時，要優(yōu)先考慮使用可再生能源。 ” 為進一步促進可再生能源的開發(fā)利用，根據(jù)《中華人民共和國可再生能源法》的要求，中央財政設(shè)立了可再生能源發(fā)展專項資金。 2020 年 5 月 30 日，財政部發(fā)布施行的《可再生能源發(fā)展專項資金管理暫行辦法》（財建〔 2020〕 237 號）中，將 “ 建筑物供熱、采暖和制冷可再生能源開發(fā)利用 ，重點支持太陽能、地熱能等在建筑物中的推廣應(yīng)用 ” 列入扶持重點之一。同 年 ， 財政部與住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合成立了此項目主管部門 —— 可再生能源建筑應(yīng)用項目管理辦公室。 2020 年 9 月 4 日，財政部、建設(shè)部頒布《可再生能源建筑應(yīng)用專項資金管理暫行辦法》（財建〔 2020〕 460 號），其中在專項資金重點支持的六個領(lǐng)域中，有四項直接與熱泵供暖空調(diào)技術(shù)相關(guān)。 為保證可再生能源建筑應(yīng)用示范項目的順利實施，用好、管好可再生能源建筑應(yīng)用示范項目專項資金，財政部、建設(shè)部于 2020年 2月 13日頒布了《關(guān)于加強可再生能源建筑應(yīng)用示范管理的 通知》（財建〔 2020〕 38 號），對示范工程的組織領(lǐng)導、資金補助、監(jiān)督管理、示范推廣等作了詳細的規(guī)定。 “ 可再生能源建筑示范項目 ” 自實施以來已公示了 4 次，其中2020 年公示了 2 次。國家對無異議項目給予相應(yīng)補貼。實施的補貼 18 力度按照相關(guān)規(guī)定為工程總金額的 40%。 可再生能源示范項目的選取每次都有側(cè)重點。 2020 年 12 月 10日至 12月 19 日公示的 “2020 年可再生能源建筑示范項目 ” 針對各省、市、區(qū)的地熱工程進行選取和補貼。其中大部分為地下水源熱泵、污水源熱泵、土壤源熱泵等。如北京的 7 項工程全部為地熱工程；天津除 2 項太陽能利用工程外，其余都為地熱工程；大連、山西、吉林等省市也均為地熱工程。 三、哈爾濱市推廣應(yīng)用地源熱泵供暖技術(shù)的可行性 依據(jù)前面的分析和研究，哈爾濱市可以用作地源熱泵低溫熱源的可再生資源品種多樣，既有自然界的慷慨賜予，更有大城市、大工業(yè)發(fā)展帶來的廢水、余熱，數(shù)量十分豐富，為哈市大規(guī)模推廣地源熱泵供暖技術(shù)提供了堅實的資源基礎(chǔ)。 （一）哈市地源熱泵供暖技術(shù)可利用的可再生資源情況 。 對淺層地溫能資源最有發(fā)言權(quán)的莫過于地質(zhì)和水文地質(zhì)勘測調(diào)查部門。為此，我們特地邀請了黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院的專 家，并登門拜訪了黑龍江省九〇四水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院，從中詳細了解到哈爾濱市區(qū)相關(guān)淺層地溫能資源的蘊藏情況，簡介如下： （ 1）地下水資源。水源熱泵要求采用地下水作為熱源載體，哈爾濱市主城區(qū)的 地下水源熱泵系統(tǒng)的供水層就是第四系 松散層 。 主城區(qū)的第四系江北最薄， 50 米 左右，向江南變厚，南崗地區(qū)最厚，可達 70～ 80 米 深。含水層顆粒的變化江北最細，主要為中粗砂、中細砂；江南顆粒變粗，主要含水層為砂礫。在地下水水量方面也是由江北向江南水量增大，由 3000 噸 /d，增大到 5000 噸 /d。 哈爾濱地區(qū)淺層地下水抽取到地面后 的溫度為 7℃ 左右，以每 19 噸水降 4℃ 計，各行政區(qū) 可利用地下水量及 可提供熱量初算結(jié)果見下表。由此可知，無論是從取水條件還是回灌條件看，均是以江南的香坊區(qū)、南崗區(qū)、平房區(qū)條件最好，向道里、道外、江北條件逐漸次之。 哈爾濱地區(qū)淺層地熱靶區(qū)可利用地下水量及可提供熱量初算結(jié)果 靶區(qū) 可利用地下水量 可提供熱量 ( 108 千卡 /日 ) 折合標準煤 （噸 /日） 行政區(qū) 單井涌水量 （噸 /日） 水量（萬噸） A 松北區(qū) 10001500 小 計 道里區(qū) 大于 5000 30005000 10001500 小 計 道外區(qū) 大于 5000 10001500 小 計 南崗區(qū) 大于 5000 30005000 10001500 小 計 香坊區(qū) 大于 5000 30005000 小 計 合 計 B 平房區(qū) 大于 5000 小 計 合 計 總 計 注：以上所計算的熱量，為天然狀態(tài)下地下水的儲存熱能，若開發(fā)地下熱能資源，原則上在夏季應(yīng)往地下注入熱能，才能達到可持續(xù)利用的目的。 （ 2） 哈市 土壤源的熱能情況。 根據(jù)國內(nèi)大量工程實驗， 10 米以下土壤的自然溫度基本恒定，約等于當?shù)氐哪昶骄鶜鉁丶?2℃ ，而 哈爾濱的年平均氣溫 為 ℃ 。 因此，地下 10 米 左右土壤的溫度 20 應(yīng)為 5℃ ～ 7℃ ，與我們所測定的地下水的溫度接近。 哈爾濱市江南地區(qū)地表 10 米 以下土壤基本 屬于粘性土，在粉質(zhì)粘土或粘土地區(qū)，埋管施工條件好，打孔造價很低，整個工程造價低，容易被用戶接受。同時地埋管換熱器的施工質(zhì)量容易保證，對于地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)整體性能容易把握。因此，哈市江南一帶適合做土壤源熱泵的熱轉(zhuǎn)換研究。 （ 3）地表水資源。哈市瀕臨松花江，地表水資源十分豐富。夏季通過水源熱泵利用松花江水為沿江建筑尤其是公共建筑提供制冷空調(diào)，應(yīng)是一個十分誘人且亟待開發(fā)的領(lǐng)域。但由于冬季地表水（冰層下）的溫度較低（接近 0℃），利用水源熱泵為建筑物供暖在技術(shù)上尚存在一定困難。 （ 1） 原生污 水 資源。 哈爾濱市城市日排放污水量約為 110 萬噸 。其中， 馬家溝匯水區(qū)日排放量為 40 萬噸；何家溝匯水區(qū)日排放 29萬噸；信義溝匯水區(qū)日排放 10 萬噸；沿江匯水區(qū)日排放 20 萬噸；松浦匯水區(qū)日排放 10 萬噸。 目前 已建成 排水管道總長度近 1500 公里。若能將這些污水中所含熱量利用污水源熱泵技術(shù)提出 5℃（即使污水溫度降低 5℃），則所提熱量可供暖面積達 530 萬平方米，可節(jié)約原煤 78 萬噸。 （ 2） 再生水資源 。哈爾濱市城區(qū)已建成文昌（ 萬立方米）、太平污水處理廠（ 萬立方米），日處理污水能力達到 65 萬立方米。目前，正在規(guī) 劃建設(shè)群力（ 15 萬立方米）、平房（ 15 萬立方米）、信義溝（ 10 萬立方米）、松北（ 10 萬立方米）、呼蘭（ 5 萬立方米）污水處理廠及一批企業(yè)污水處理廠。這些經(jīng)過處理后的再生水基本上都排入松花江及其支流。無論是已建成的還是規(guī)劃在建的污水處 21 理廠，其再生水余熱利用率都為零，這是一筆巨大的資源浪費！污水處理廠排出的再生水溫度遠小于空氣溫度波動范圍（約在 10℃ ～26℃之間），來源一年四季基本穩(wěn)定，是良好的熱泵供暖熱源和空調(diào)冷源，可有效保證熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟性，值得大力推廣。據(jù)測算，若這些污水處理廠全部建成并滿負 荷運轉(zhuǎn)，日處理能力將達到 120 萬立方米，將污水處理廠再生水中的熱量通過熱泵技術(shù)提出 7℃，全部用于供暖空調(diào)，則供暖面積可達 815 萬平方米，節(jié)約原煤 110余萬噸。 電廠循環(huán)冷卻水資源 。 熱電廠連續(xù)運行，循環(huán)冷卻水溫度高、流量大，熱效率比其他方式有顯著提高。熱泵機組用電可直接采用電廠機組所發(fā)電力，不需外供，也等效提高了發(fā)電效率。因此，這是一種非常有前途的熱泵供暖方式。 哈爾濱市現(xiàn)有哈三、哈熱、哈發(fā)、華能、化工等大、中、小型（ 熱 ） 電廠和煉油、東安、哈藥等企業(yè)熱電廠共計 16 座，現(xiàn)有裝機容量 2446 MW；正在建設(shè) 哈熱六期、群力、西南等大中型熱電廠，在建裝機容量 1300MW，合計 3746 MW。若利用熱泵技術(shù)將此前為冷卻發(fā)電機組而通過循環(huán)水向大氣中白白放掉的熱量回收 7℃ ～10℃，則粗算起來即可增加供熱面積 8000 萬平方米以上， 相當于新建 6～ 7 座兩臺 30 萬千瓦機組（即群力一期規(guī)模）的熱電廠， 且不增加新的污染，效益極為可觀。目前，這筆巨大的資源還在沉睡，絲毫未被利用。 。 除以上資源外，我市還有一大批諸如冶金、化工、制藥、食品、輕工等在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量工業(yè)廢水的企業(yè)，電廠、鍋爐、窯爐等排出的煙氣和爐渣 ，以及洗浴、洗滌、刷車等需大量用水的服務(wù)行業(yè)，這些行業(yè)或企業(yè)排出的廢水、廢氣、 22 廢渣等都是絕好的低溫熱源，非常適合采用熱泵技術(shù)將其回收，既保護了環(huán)境，又可為本企業(yè)或周邊建筑提供供暖、空調(diào)服務(wù)。 （二）哈市地源熱泵供暖技術(shù)研發(fā)的技術(shù)支 撐 哈爾濱市在地源熱泵技術(shù)的研究和應(yīng)用方面起步很早，實力雄厚，技術(shù)領(lǐng)先，對我市地源熱泵技術(shù)的推廣應(yīng)用能夠提供較強的技術(shù)支撐。 。 哈爾濱工業(yè)大學（含原哈建大）從事熱泵技術(shù)的相關(guān)研究起步于 20 世紀 60 年代中期，是全國最早從事熱泵技術(shù)研究的單位之一。 2020 年， 哈爾濱工 業(yè)大學熱泵空調(diào)技術(shù)研究所成立 ， 隸屬哈爾濱工業(yè)大學市政環(huán)境工程學院。幾十年來， 哈工大 始終堅持熱泵技術(shù)的研究與實踐，在國內(nèi)一直處于領(lǐng)先水平。研究所目前承擔國家及省部級科研項目 10 余項，其中國家 “ 十一五 ”科技支撐計劃項目 4 項、國家自然科學基金項目 3 項，獲批國家發(fā)明專利十余項，完成大型工程咨詢、設(shè)計項目近百項。 。 黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院是黑龍江省國土資源廳及地勘局的地質(zhì)勘查技術(shù)業(yè)務(wù)支撐。主要承擔中國地質(zhì)調(diào)查局下達的國土資源大調(diào)查項目及部分省礦產(chǎn)資源補償費項目，從事基礎(chǔ)性、公益性、戰(zhàn)略性 地質(zhì)勘查工作。 黑龍江省 九○ 四水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院是由原中國人民解放軍基建工程兵 904 團改編而成， 1999 年實行屬地化管理 ， 歸口黑龍江省地勘局。該院是一支專業(yè)從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、災害地質(zhì)、地下水資源評價與開發(fā)的地質(zhì)勘察隊伍 ， 現(xiàn)具有國土資源部頒發(fā)的水工環(huán) 境 、液體礦產(chǎn)勘察等甲級資質(zhì) ， 地球物化勘查、勘查工程施工乙級，黑龍江省水利廳頒發(fā)的鑿井甲級資質(zhì)。現(xiàn)有職工 180 人 ， 其中高級專業(yè)技術(shù)人員 24 人 ； 各類設(shè)備達 191 臺套，并 23 擁有一大批技術(shù)成果資料。 以上兩個專業(yè)地質(zhì)調(diào)查部門能夠為哈爾濱市地下水、地表水和淺層土壤資源及可利用情況提供權(quán)威性的科學評價，對地源熱泵的推廣和應(yīng)用提供強有力的資源支持。 優(yōu)琪爾熱泵研究所 和 第二水泵廠 。 哈爾濱優(yōu)琪爾熱泵研究所和哈爾濱第二水泵廠是我市最早從事熱泵技術(shù)