浅层地热能开发利用的世界现状及在我国的发展前景

不知道你是在那个地区，目前针对全国范围的主要是建设部和财政部的可再生能源示范城市补助。如果你在北京，也可申请地方补助。其他地区要根据当地政策。

我们是中国可再生能源学会地源热泵专业组，可向我们电话咨询：010-62979525-1002。

附：

财政部、住房和城乡建设部联合制定《可再生能源建筑应用城市示范实施方案》。

对纳入示范的城市，中央财政将予以专项补助。资金补助基准为每个示范城市5,000万元，具体根据2年内应用面积、推广技术类型、能源替代效果、能力建设情况等因素综合核定，切块到省。推广应用面积大，技术类型先进适用，能源替代效果好，能力建设突出，资金运用实现创新，将相应调增补助额度，每个示范城市资金补助最高不超过8,000万元；相反，将相应调减补助额度。实施方案具体如下：

可再生能源建筑应用城市示范实施方案

一、充分认识开展城市示范的重要意义

近年来，财政部、住房城乡建设部组织实施的可再生能源建筑应用示范工程，取得良好的政策效果，可再生能源建筑应用技术水平不断提升，应用面积迅速增加，部分地区已呈现规模化应用势头。为进一步放大政策效应，更好地推动可再生能源在建筑领域的大规模应用，将组织开展可再生能源建筑应用城市级示范。开展城市示范，有利于发挥地方政府的积极性和主动性，加强技术标准等配套能力建设，形成推广可再生能源建筑应用的有效模式；有助于拉动可再生能源应用市场需求，促进相关产业发展；有利于促进实现“保增长、扩内需、调结构”的宏观调控目标。

二、示范城市申请条件、申请程序及审核确认

（一）申请示范城市应具备的条件。申请示范的城市是指地级市（包括区、州、盟）、副省级城市；直辖市可作为独立申报单位，也可组织本辖区地级市区申报示范城市。

1．已对本地区太阳能、浅层地能等可再生资源进行评估，具备较好的可再生能源应用条件。

2．已制定可再生能源建筑应用专项规划。

3．已制定近2年的可再生能源建筑应用实施方案，详细说明在今后2年可以实施的项目情况，做到项目落实，并说明项目基本情况，包括工程应用的技术类型、应用面积、实施期限等，并填写《可再生能源建筑应用工程项目备案表》。

4．在今后2年内新增可再生能源建筑应用面积应具备一定规模，其中：地级市（包括区、州、盟）应用面积不低于200万平方米，或应用比例不低于30%；直辖市、副省级城市应用面积不低于300万平方米。

新增可再生能源建筑应用面积包括新增的新建（含改扩建）建筑应用可再生能源的面积以及既有建筑改造中应用可再生能源的面积，具体将根据不同技术类型应用面积计算确定，计算公式为：新增可再生能源建筑应用面积=太阳能热水系统建筑应用面积×0.5+地源热泵系统建筑应用面积×1+太阳能供热制冷系统建筑应用面积×1.5+太阳能与地源热泵结合系统建筑应用面积×1.5。地源热泵包括土壤源热泵、淡水源热泵、海水源热泵、污水源热泵等技术。

可再生能源建筑应用比例指2年内新增可再生能源建筑应用面积与新建（含改扩建）建筑面积之比。

5．可再生能源建筑应用设计、施工、验收、运行管理等标准、规程或图集基本健全，具备一定的技术及产业基础。

6．优先支持已出台促进可再生能源建筑应用政策法规的城市。

（二）示范城市申请程序。

1.申请示范的城市财政、住房和城乡建设部门编写实施方案，经同级人民政府批准后报送省级财政、住房和城乡建设部门。

2.省级财政、住房和城乡建设部门对各市申报材料进行汇总和初审后，择优选择备选城市，并于每年5月31日前联合上报财政部、住房和城乡建设部（2009年申报截止日期为8月31日）。每个省（自治区、直辖市）申请示范的地级市原则上不超过3个。

（三）示范城市审核确认。财政部、住房城乡建设部组织对各地上报的申报材料进行审查，综合考虑项目落实程度、今后2年内推广应用面积、技术先进适用性、城市能力具备条件、机制创新实现程度等因素，选择确定纳入示范的城市。对于逾期上报的城市示范申请，将不予受理。

三、中央财政支持城市示范的方式及有关要求

（一）综合考量，切块下达。对纳入示范的城市，中央财政将予以专项补助。资金补助基准为每个示范城市5,000万元，具体根据2年内应用面积、推广技术类型、能源替代效果、能力建设情况等因素综合核定，切块到省。推广应用面积大，技术类型先进适用，能源替代效果好，能力建设突出，资金运用实现创新，将相应调增补助额度，每个示范城市资金补助最高不超过8,000万元；相反，将相应调减补助额度。

（二）创新机制，放大效应。各地应创新补助资金使用方式，立足引导社会资金投入，充分发挥市场机制，可综合采用财政补助、贷款贴息、以奖代补、资本金注入、设立种子基金等方式，放大资金使用效益。补助资金主要用于工程项目建设及配套能力建设两个方面，其中，用于可再生能源建筑应用工程项目的资金原则上不得低于总补助的90%，用于配套能力建设的资金，主要用于标准制订、能效检测等。

（三）分批拨付，追踪问效。中央财政补助资金分三年拨付，第一年，根据城市申报应用面积等因素测算补助资金总额，按测算资金的60%拨付补助资金；后两年根据示范城市完成的工作进度拨付补助资金。

（四）加强考核，严格监管。各地财政、住房城乡建设部门要切实加强对补助资金的管理，建立考核机制，确保资金使用规范、安全、有效。财政部会同住房城乡建设部对示范城市进行检查，对没有完成申报应用面积或节能效果未达到预期目标的，将相应扣减财政补助资金，对城市示范开展较好的省市，下一年度将予优先支持。

四、城市示范技术及管理保障措施

各地要切实履行职责，把实施城市示范作为建筑节能工作的重要内容，完善技术标准，推进科技进步，加强能力建设，逐步扩大应用规模，提高应用水平。

（一）加强规划引导。各地住房城乡建设主管部门要会同有关部门，对本地区太阳能及浅层地能资源分布和可利用情况进行充分论证或评估，制定专项发展规划，指导技术应用。对浅层地能热泵技术，要切实把握不同热泵技术推广的适用性和可行性，坚持适度发展，合理布局，避免盲目性和对资源的非合理利用。各地在实施既有建筑节能改造、城中村改造、棚户区改造等工作中，应统筹考虑可再生能源应用。

（二）完善技术标准。各地住房城乡建设主管部门要大力推动有关太阳能光热技术及浅层地能热泵技术应用的国家相关技术标准的贯彻和执行。省级住房和城乡建设部门要结合本地实际，积极研究制定相关的设计、施工、验收标准、规程及工法、图集。

各太阳能光热产品生产企业应积极开发标准化、通用的太阳能光热系统组件，提高建筑一体化应用水平。各浅层地能热泵设备生产企业应积极研发高效率、具有自主知识产权的热泵设备。

（三）加强产品设备质量监督。各地住房城乡建设主管部门应会同有关部门规范太阳能光热及浅层地能产品、设备建筑应用市场，强化市场准入，研究建立相关应用产品、设备的认证标识体系，加大对产品、设备性能的检测力度，确保产品质量。

（四）加强项目质量管理。各地住房城乡建设主管部门要加强对太阳能光热技术及浅层地能热泵技术应用项目的质量管理，在项目的设计、施工、监理、验收等环节，依据国家法律法规和工程强制性标准加强监督检查和指导，对不符合现行有关标准或不能实现项目预期节能目标的要责令改正。北方采暖区新建及既有建筑节能改造应用可再生能源的项目，应同步推进分户供热计量。要建立项目评估机制，省级住房城乡建设部门要负责组织对辖区示范城市可再生能源建筑应用项目进行能效检测，住房城乡建设部将委托专门的能效测评机构进行抽检。要加强对项目的跟踪，指导项目加强运行管理，提高利用效率。

（五）强化技术支撑服务。各地住房城乡建设主管部门要充分依托相关机构，做好太阳能光热技术及浅层地能热泵技术应用项目的技术支撑工作，形成可大规模推广应用的技术、标准及产品体系，整合各方面力量，推动太阳能光热技术及浅层地能热泵技术生产、设计、施工三者有效结合，提高应用水平。要积极培育能源服务市场，采取合同能源管理等方式推进太阳能及浅层地能应用技术的推广。

关于印发加快推进农村地区可再生能源

建筑应用的实施方案的通知

财建[2009]306号

各省、自治区、直辖市、计划单列市财政厅（局）、建设厅（委、局），新疆生产建设兵团财务局、建设局：

根据《可再生能源法》，为落实国务院节能减排战略部署，加快发展新能源与节能环保新兴产业，深入推进建筑节能工作，将以县为单位，实施农村地区可再生能源建筑应用的示范推广，引导农村住宅、农村中小学等公共建筑应用清洁、可再生能源。为指导开展示范推广工作，我们制定了《加快推进农村地区可再生能源建筑应用的实施方案》。现予印发，请遵照执行。

附件：加快推进农村地区可再生能源建筑应用的实施方案

财政部 住房和城乡建设部

二〇〇九年七月六日

附件：

加快推进农村地区可再生能源建筑应用的实施方案

农村地区太阳能等可再生能源资源丰富，具备良好的建筑应用条件，建筑节能潜力巨大。为加快推进农村地区可再生能源建筑应用，现提出以下实施方案：

一、充分认识加快农村地区可再生能源建筑应用的重要意义

近年来，随着我国城镇化进程不断加快和居民生活水平的提高，农村地区建筑用能迅速增加，尤其北方地区农村建筑采暖以生物质能源为主的模式，正逐渐被以煤炭等化石能源为主的模式所替代，农村建筑节能形势严峻。广大的农村地区太阳能、浅层地能等可再生能源资源丰富、应用条件优越、发展空间巨大。在农村地区加快推进可再生能源建筑应用，可节约与替代大量常规化石能源；可以加快改善农村民房、农村中小学、农村卫生院等公共建筑供暖设施，保障与改善民生；可以带动清洁能源等相关产业发展，促进扩大内需与调整结构。

二、因地制宜，确定农村地区可再生能源建筑应用的重点领域

各地要结合当地自然资源条件、客观实际需要、经济社会条件等因素，因地制宜地确定推广应用重点。近阶段国家重点扶持的应用领域是：

1．农村中小学可再生能源建筑应用。结合全国中小学校舍安全工程，完善农村中小学生活配套设施，推进太阳能浴室建设，解决学校师生的生活热水需求；实施太阳能、浅层地能采暖工程，利用浅层地能热泵等技术解决中小学校采暖需求；建设太阳房，利用被动式太阳能采暖方式为教室等供暖。

2．县城（镇）、农村居民住宅以及卫生院等公共建筑可再生能源建筑一体化应用。

三、以县为单位，实施农村地区可再生能源建筑应用的示范推广

为积极稳妥地推进可再生能源在农村地区的推广应用，实行以县（含县级市区，下同）为单位整体推进，并先行示范，分期启动，分批实施。示范县应满足相关条件，并按要求组织申报。

（一）示范县应具备的条件。

1．具备较好的可再生能源应用条件，已制定本地区可再生能源建筑应用整体规划。

2．已制定本地区可再生能源应用实施方案（编写提纲详见附1）。实施方案要详细说明今后两年内可再生能源推广应用的工作内容，要做到详实具体，项目落实，并说明建设项目的基本情况，包括可再生能源应用的技术类型、应用面积、实施期限等，填写《农村地区可再生能源建筑应用项目备案表》（详见附2）。

3．今后2年内新增可再生能源建筑应用面积应具备一定规模，新增应用面积原则上不低于30万平方米。对于辖区人口较少、规模较小的县，可适当降低面积要求。

4．以在农村中小学的推广应用为重点。推广应用可再生能源的学校应是在中小学布局结构调整中予以保留的学校，具备较完善的办学条件，校园布局规划合理，建筑保温隔热性能较好，有生活热水、采暖等需求。

5．项目建设资金落实。详细说明项目建设资金需求、筹措渠道等情况。

6．对可再生能源建筑应用项目的建设、运营及服务有成熟的解决方案。对在农村中小学等公共建筑推广应用可再生能源，鼓励依托技术力量较强的单位，采取建设管理运营一体化的模式，以确保工程质量和实施效果。

（二）示范县的申报。省级财政、住房和城乡建设主管部门负责本省示范县的申报组织工作。县级财政、住房和城乡建设主管部门编写本地区农村可再生能源应用申报材料，并向上级部门提出申请。省级财政、住房和城乡建设主管部门在对申报材料汇总和初审后，择优推荐示范县，并于每年5月31日前联合上报财政部、住房和城乡建设部（2009年申报截止日期为8月31日）。每年每省（自治区、直辖市）申报示范县原则上不超过4个。

（三）示范县审核确认。财政部会同住房和城乡建设部，根据前期工作开展情况、实施方案详实程度、建设资金落实情况、示范推广效应等因素选择确定示范县，将优先选择符合国家支持重点领域、项目落实情况好、推广应用面积大、推广技术类型先进适用的县。对于逾期上报的示范申请，将不予受理。

四、实施中央财政扶持政策

中央财政对农村地区可再生能源建筑应用予以适当资金支持。

（一）补助资金的核定。2009年农村可再生能源建筑应用补助标准为：地源热泵技术应用60元/平方米，一体化太阳能热利用15元/平方米，以分户为单位的太阳能浴室、太阳能房等按新增投入的60%予以补助。以后年度补助标准将根据农村可再生能源建筑应用成本等因素予以适当调整。每个示范县补助资金总额将根据上述补助标准、可再生能源推广应用面积等审核确定。每个示范县补助资金总额最高不超过1800万元。

（二）补助资金的拨付。中央财政将上述核定的补助资金一次性拨付到省，由省级财政按规定拨付到示范县，示范县负责将补助资金落实到具体项目。

（三）补助资金的监管。各地财政、住房城乡建设部门要切实加强对补助资金的管理，建立考核机制，确保资金使用规范、安全、有效。省级财政、住房城乡建设部门要督促示范县严格按照上报的实施方案执行。财政部将会同住房城乡建设部对地方工作实施情况进行检查，对没有完成上报工作任务或节能效果达不到预期目标的，将抵扣今后该省专项补助资金；对示范效果好的省份，下一年度将予优先支持。

五、切实加强对农村地区可再生能源建筑应用示范推广管理

各地要切实履行职责，财政、住房城乡建设部门必须高度重视，密切配合、统筹安排，扎扎实实地做好项目建设，确保示范工作顺利实施，达到预期效果。

（一）加强统筹协调。省级住房城乡建设、财政部门应对辖区示范县太阳能及浅层地能资源分布和可利用情况、应用可再生能源的需求情况进行充分论证，制定专项规划，指导示范工作开展。在农村中小学推广应用可再生能源要与农村中小学布局调整规划、全国中小学校舍安全工程、农村中小学危房改造工程、农村寄宿制学校建设工程、中西部农村初中校舍改造工程等相结合，其他项目也要与现有政策充分结合，避免浪费。

（二）强化建设标准控制。示范推广工作要坚持“经济、适用、安全”原则，严禁不切实际的高标准超标准建设。各省级住房城乡建设主管部门应结合本地实际，推行标准化应用模式，提出系列应用技术方案，并配套制定相关标准规范、工法、图集，指导工程建设。

（三）加强项目质量管理。各地住房城乡建设主管部门要加强对工程建设的质量管理，在项目的设计、施工、验收等环节，依据国家法律法规和工程强制性标准加强监督检查和指导。要高度重视工程质量安全，确保建设与使用安全，设计、施工、监理人员应经过培训，技术水平应满足岗位要求。要建立项目评估机制，委托专门机构对应用效果进行评估。要加强对项目的跟踪，指导项目加强运行管理。相关设施建成后要采取有效措施，确保系统安全、高效和长久的运行。

（四）加强技术指导。各地住房城乡建设主管部门要充分依托相关机构，做好示范推广技术指导工作，整合太阳能、浅层地能应用设备生产企业、科研单位、勘察设计单位、施工企业等各方面专业力量，推动与示范推广工作相关的生产、勘察、设计、施工等环节有效结合，提高应用水平。

（五）认真总结经验。各级财政、住房城乡建设部门要及时总结示范推广工作经验，妥善解决示范推广过程出现的问题，完善相关政策，为下一步全面推广奠定良好基础。要广泛宣传示范推广工作取得的成效，扩大影响，努力营造有利于推进农村地区建筑节能和可再生能源应用的社会氛围。

北京地源热泵系统补贴办法

文件名称：《关于发展热泵系统的指导意见》（京发改（2006）839号）

发布日期：2006年5月

发布机关：北京市发展和改革委员会、规划委员会、建设委员会、科学技术委员会、财政局、水务局、国土局、环保局

实施日期：2006年7月1日

相关内容：鼓励发展的热泵系统包括：再生源热泵（含污水、工业废水等）、地源（土壤源）热泵、地下（表）水源热泵（含地下水、河流、湖泊、地热等）。

对于在市辖区内建设的各类项目，供热制冷系统选用热泵系统的给予一次性补助：补助标准为：地下（表）水源热泵35元/平方米，地源热泵和再生水源热泵50元/平方米。

文件名称：《关于发展热泵系统的指导意见有关问题的补充通知》

公布日期：2007年5月

公布机关：北京市发展和改革委员会、规划委员会、建设委员会、科学技术委员会、财政局、水务局、国土局、环保局

相关内容：申领补贴的范围、如何申领补贴

文件名称：《北京市节能减排综合性工作方案》

发布日期：2007年7月

相关内容：适度发展地热能、风能。到2010年，热泵供暖制冷面积达到3000万m2，利用量提高到55.2万吨标准煤。建立科学的地热利用评价体系，鼓励民用和公共建筑项目开发利用地热能；加大全市地热能的资源勘查与评估，鼓励发展热泵技术，支持政府机构及医院、学校等政府投资的公共建筑项目和工业厂房，优先使用地热能；在有条件的地区优先使用热泵，逐步开发1至2个具备条件的热田。

北京地源热泵补贴申请手续和流程简介

来源：国土资源局

按照北京市国土资源局等9个委办局联合发文[京发改(2006)839号文]的通知要求，为规范北京市浅层地温(地源热泵)项目(包括地热热泵项目)的开发管理，引导浅层地温项目有序、合理利用，方便项目申报单位的申请，特将有关要求说明如下：

一、关于申报程序的说明

按照文件通知的要求，建设单位开发利用地源热泵、地热热泵的项目，在向市发改委申报项目之前，须向北京市国土资源局征询项目所在地区的地源热泵、地热热泵地质条件开发意见，并取得北京市国土资源局允许开发意见函。

二、向北京市国土资源局征询意见时应提供的备案资料

1、地源热泵系统浅层地温能项目请示函1份。

2、地源热泵系统浅层地温勘查评价报告1份。

3、对勘查评价报告的专家论证(评审)意见1份。

4、项目所在地区的地理位置图(1：10000)1份。

三、提供资料的编写要求

(一)地源热泵系统浅层地温勘查项目请示

主要包括内容为：地源热泵项目建设单位名称，拟建设地点及所在地区行政交通位置，建设规模、建筑类型、建筑功能以及地下换热孔的数量、深度等。采用A4纸打印，加盖申请单位公章。

(二)地源热泵系统浅层地温能勘查评价报告(提纲)

1、序言

1-1.项目情况简介及任务的来源与要求说明；

1-2.简要评述勘查区以往水文地质的工作程度及浅层地温利用的现状；

1-3.叙述区域的地层分布情况、气候条件及水文特征；

1-4.简述勘查工作的进程以及完成的工作量。

2、地源热泵系统的初步设计方案；

3、项目所在地水文地质条件论证；

4、勘查工作情况

结合浅层地温能评价方法的需要，论述勘查工作的主要内容及其布置，提出本次勘查工作的主要成果。

5、项目所在地的浅层地温能的评价

5-1.地层换热能力的测试情况；

5-2.论述浅层地温能利用量计算的依据，计算评价浅层地温能；

5-3.根据保护资源，合理开发的原则，提出相应的利用方式，简述其保证程度，并预测其可能的变化趋势，对浅层地温能资源进行综合的评估。

6、结论及建议

6-1.提出拟建换热系统的方式；

6-2.评价浅层地温的资源条件；

6-3.建议的系统利用方案。方案中应包括地质环境专用观测孔(3-5个)；

6-4.指出在施工中和系统运行后应注意的事项。

四、地源热泵系统浅层地温勘查评价报告的论证(评审)

提交的地源热泵系统浅层地温勘查评价报告，须经过专家论证(评审)。专家论证(评审)工作由北京市地热协会组织，聘请相关地源热泵专家、地质水文地质专家、学者、教授等组成专家组对报告进行评审，由专家组提出地源热泵系统浅层地温利用项目的论证(评审)意见及建议。

五、地源热泵项目实施过程的要求

1、地下换热孔系统的设计

地下换热孔的设计需由具有相关资质的单位来完成。

2、地下换热孔的施工

地下换热孔的施工应由具备地质勘查资质或凿井施工资质的单位实施。

3、地下换热孔的施工监理

为保证施工的质量及以后换热孔运行的安全性，应由具有专业资质的单位对地下换热孔的施工进行全程的监理。

4、地下换热孔工程的验收

地下换热孔的竣工由监理单位组织验收。

六、对地源热泵系统浅层地温勘查评价人员及单位的要求

1、地源热泵系统浅层地温评价专业技术人员

地源热泵系统浅层地温能评价专业技术人员，应由北京市地热协会组织专业的技术培训，经考试合格后，由协会颁发专业培训合格证书。

2、地源热泵系统浅层地温勘查评价单位

地源热泵系统浅层地温勘查评价单位应符合以下的条件：

2-1.具有国土资源部门颁发的地质勘查资质。

2-2.具有3人以上经北京市地热协会组织的专业技术培训，并获得专业培训合格证书的技术人员。

01

地热资源是什么？

地热是指贮存在地球内部的可再生热能，一般集中分布在构造板块边缘一带，起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。

由于地热能是储存在地下的，因此不会受到任何天气状况的影响，并且地热资源同时具有其它可再生能源的所有特点，随时可以采用，不带有害物质。

关于地热的来源，有多种假说。一般认为，地热主要来源于地球外部热源和内部热源。外部热源包括太阳辐射等，内部热源包括放射性元素生热、地核热量等。根据测算，地核的温度达6000 C左右，地壳底层的温度达900~1000 C，地球表面恒温层(距地面约15米)以下约15千米范围内，地温随深度增加而增高，平均增温率约为3 C/100米。不同地区地热增温率有差异，接近平均增温率的称正常地温区，高于平均增温率的地区称地热异常区。地热异常区是研究、开发地热资源的主要对象。地壳板块边沿，深大断裂及火山分布带等，是明显的地热异常区。

02

地热与其他资源的区别

地热能通过各种方式向地球表面传播热量至人们可以采集到的地壳上层，就形成了人类可以开发利用的地热资源，它是一种与地球同在、取之不尽用之不竭的热能源，而且地热能不受时间和地域限制，随时都在、到处都有。

地热资源和煤、石油、天然气及其它传统矿产资源不一样，埋藏于地下且可以吸收、传导、蕴藏地热能的水、岩石等物质皆可称之为地热资源，人们可以通过它们获取地热能，一旦它们脱离了地下地热能的供给，其体内蕴藏的热量将很快散去。就像风能蕴含于风速中、太阳能通过空气辐射一样，地热能是通过地壳内各种介质传导至地面上来的，人们能够借助于某种媒介有效地采集和利用时才能称其为资源。

03

地热资源如何开采？

勘查深度可根据主要热储类型、埋藏深度、当前的开采技术经济条件和市场需要确定，对于天然出露的带状热储类型，勘查深度一般控制在1000m内；隐伏的盆地型层状热储，勘查深度一般不超过4000m。

地热勘查应实行“探采结合”的原则，地热地质勘查钻孔能成井开采利用的，应按成井技术要求实施；地热开采井的钻井地质编录、测井、完井试验与地质资料收集整理除按成井技术要求实施外，还应按地质勘查要求，取全取准各项地热地质资料。

1、井深 钻井越深，成本越高。

2、地质因素 钻井中地质构造的复杂程度 地质构造越复杂，变径越多，成本越高。

3、钻井的地理位置 这决定了钻井设备的搬运方式和动力来源，进而影响钻井成本。

4、钻机的进尺、动力大小和开孔直径 一般来说，进尺越深，要求的动力越大，成本也越高。

04

地热资源为何不是新能源主力？

从理论上来说，干热岩的储量是非常丰富的，只是，现有的勘探技术，还无法钻取到地球比较深层的地方，只能针对埋藏比较浅、地形地貌比较简单的干热岩进行开采。

并且，工作人员在对干热岩进行开采之前，还需要提前确定这些岩石缝隙的走向，这样才有利于更加高效地提取热量。

如果是想要进行大规模的提取，还需要对整个干热岩资源的分布，以及岩石缝隙做一个非诚清晰、全面的了解，目的是降低能源开采的成本，提升能源的利用价值。

由自然资源部中国地质调查局、国家能源局新能源和可再生能源司等联合出版的《中国地热能发展报告（2018）》（下称《报告》）指出，中国大陆336个主要城市浅层地热能年可采资源量折合7亿吨标准煤，可实现供暖（制冷）建筑面积320亿平方米，其中黄淮海平原和长江中下游平原地区最适宜浅层地热能开发利用。

地热能产业曾被寄予厚望。作为中国首个地热开发利用专项规划，2017年发布的《地热能开发利用“十三五”规划》（下称地热“十三五”规划）预计，2016-2020年，地热能供暖可拉动投资约2200亿元，地热发电可拉动投资约400 亿元，合计约为2600亿元。

市场规模达2600亿的地热能，为何发展如此缓慢？

“因地制宜开发利用地热能。”日前公布的国家“十四五”规划，对地热能发展基调作出如上表述。

地热能是一种绿色低碳、可循环利用的可再生能源，具有储量大、分布广、清洁环保、稳定可靠等特点。目前，中国地热能主要包括地热发电和地热直接利用（供暖）两大途径，与清洁供暖和“双碳”目标高度契合。

地热能产业曾被寄予厚望。作为中国首个地热开发利用专项规划，2017年发布的《地热能开发利用“十三五”规划》（下称地热“十三五”规划）预计，2016-2020年，地热能供暖可拉动投资约2200亿元，地热发电可拉动投资约400 亿元，合计约为2600亿元。

然而，现实却很骨感。

中国能源研究会地热专业委员会专家委员会主任、中国地源热泵产业联盟专家委员会主任郑克棪曾撰文称，“十三五”期间，国内地热发电新增装机容量18.08兆瓦，占到“十三五”规划的3.6%；全国在运地热发电总装机量为44.56兆瓦，占到规划装机容量的8%左右。

郑克棪认为，地热发电没有完成规划任务，主要原因是地热没有享受《可再生能源电价附加分摊管理办法》的补贴。

以西藏羊易地热电站为例，该电站2018年并网发电，2019年上网，目前上网电价为0.25元/千瓦时，没有任何补贴，电厂运行艰难。

同样是可再生能源的风能和太阳能，均享受到了相关补贴，并在近年实现了跨越式发展。

此外，根据2020年9月1日施行的《资源税法》，将地热纳入了能源矿产类别税目，税率从价计征1%-20%或者从量计征每立方1-30元。这进一步遏制了地热在可再生能源中的竞争性，也抑制了资本大规模进入的积极性。

在地热直接利用领域，中国连续多年位居世界首位，但与“十三五”规划相比，也存在一定差距。

另外，地热能的初期投资、初装费高于煤炭和天然气。中国石化上述资料显示，假设燃煤锅炉房初投资为1，地下水源热泵系统初投资约为1.25-2.8；地源热泵的初装费将近万元。

这成为制约地热能供暖（制冷）应用的重要因素之一。

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（1.西藏地质矿产勘查开发局；2.中国能源研究会地热专业委员会）

摘要：西藏自治区首府拉萨市的冬季供暖水平很低，有供暖设施的建筑不到10%。西藏缺乏常规的化石燃料煤炭、石油、天然气资源，传统以自然采光集热勉强过冬，普通居民以烧牛粪、柴薪取暖。利用浅层地热的地源热泵或水源热泵技术，完全有能力解决拉萨市全部建筑物的冬季供暖。

1 前言

拉萨是西藏自治区的首府，虽然年最低气温－16℃，但冬季供暖水平很低，具供暖设施的建筑不到10%。西藏缺乏常规的化石燃料煤炭、石油、天然气能源资源，生活水平较高的家庭现用电采暖，传统则以自然采光集热勉强过冬，普通居民多靠燃烧牛粪、柴薪取暖。曾考虑过利用羊八井地热发电的尾水输送至拉萨可用作建筑物的冬季采暖，但当前更简捷的方法是利用浅层地热，靠地源热泵或水源热泵技术完全有能力解决拉萨市全部建筑物的冬季供暖。

2 拉萨市冬季供暖现状

拉萨市总面积2.95万km2，人口约50万人；拉萨市区建成面积逾50km2，人口超过20万人。拉萨位于西藏高原中部，受喜马拉雅山脉北侧下沉气流影响，全年多晴朗天气，降雨稀少，冬无严寒，夏无酷暑，属高原季风半干旱气候。年最高气温 29℃，最低－16℃，年平均气温7.4℃，采暖设计室外温度－6℃，供暖期室外平均温度0.7℃，全年低于5℃者149天。这是设计标准的供暖天数。

拉萨是国务院首批公布的24个历史文化名城之一，布达拉宫已列入联合国教科文组织的《世界文化遗产名录》，虽作为祖国西南边陲的重要城市，但拉萨的经济还不够发达。拉萨市现有住宅面积279万m2，人均居住面积约10m2，另有公共建筑面积94万m2，原有建筑大多为单层和二层，少数为三层，新建的机关和企事业单位公共建筑以及商品房为多层建筑，很少有高层建筑。拉萨的城市供暖长期没有统一规划，过去基本没有冬季供暖设施，多数建筑以自然采光取暖为主，即传统的集热墙、集热窗、暖廊等形式，在白天靠采集阳光积聚一定热量，可维持室温10℃左右，勉强过冬；近年来拉萨一些新的公建开始配建供暖设施，有小型锅炉、空气热泵（空调机）和水源热泵，这部分建筑不到总建筑面积的10%；当地新建民居在生活水平较高的家庭采用多种形式的电采暖；大部分普通居民家庭在旧式房屋燃烧牛粪和柴薪取暖，不但人居质量低下，而且污染环境，影响景观，不利于城市的可持续发展。

3 热泵系统利用浅层地热能供暖

按国际能源利用分类，地源热泵属于可再生能源的地热能利用，也称为地热热泵。国内将利用抽水井和回灌井从水源提取热量的“开系统”地源热泵称之为水源热泵；将利用循环管线从土壤中提取热量的“闭系统”称之为（狭义的）地源热泵。拉萨市位于拉萨河北岸呈东西向长条形延伸，地貌上属于拉萨河冲积和洪积形成的阶地，这样的水文地质条件对于水源热泵或地源热泵都是适宜的，是对解决拉萨供暖的最佳选择。

3.1 热泵系统节能高效环保

近10余年来世界上地（水）源热泵的技术和应用都得到飞速的发展，1995～2000年世界地（水）源热泵应用每年累进增长9.6%，2000～2005年世界地（水）源热泵应用更每年累进增长30%。近几年来热泵系统在国内的发展也相当迅速。其原因有三。

（1）地（水）源热泵技术是可再生能源利用的一种新技术。地球上的石油、天然气、煤炭都属于化石燃料能源，终有一天它会耗尽，人类需要发现和应用新能源，特别是价格便宜的可再生能源。

（2）地（水）源热泵系统消耗1kW电能可以产生3～4kW的（热）能量，是任何其它能源利用技术都无法达到的高效率，因而其运行成本低廉。

（3）地（水）源热泵技术减少了原供暖锅炉的空气污染和废渣排放，也减轻了操作人员的劳动负担。

对于拉萨来说，这些优点全都成立，西藏缺乏常规能源，又打算建造可再生能源利用的示范，并保持良好的天然生态环境，因此利用少量电力发展地源热泵或水源热泵是完全可行的。从另一方面来说，是开发地（水）源热泵的利用具有资源保障。

3.2 浅层地热能资源保障

如果拉萨全市都用地（水）源热泵来解决供暖，对于391.1万m2现有建筑面积和60W/m2的供热指标，总计需要热负荷234.66MW。

按西藏水源热泵利用5℃温差考虑，对于水源热泵需要水井提供40354m3/h的总出水量。这不是难题，拉萨河阶地上单井出水量可达80m3/h，所以共计需要504 眼开采井，加上同样数量的回灌井，总计需要1008眼井。按拉萨市区现建成面积51km2摊算，井密度不足20井/km2；即使按市中心区14.15km2折算，则71 井/km2，相当于井距120m，对于在拉萨河阶地上松散层中取水，这样的密度是许可的，井与井之间不会产生明显干扰。

对于狭义的地源热泵，通常用5m×5m的网格状布置地温热交换孔，相当于25m2钻一个孔，钻孔深度200m。我们采集地温5℃温差，按土壤和岩石的热导率通常是2.1W/m·℃考虑，则一个钻孔中的U形管道可采集4kW的热量，按60W/m2的供热指标，它可以解决67m2的房屋供暖，相当于说每1m2的土地面积，安装地源热泵后可解决2.7m2的建筑供暖。按此计算，即使拉萨391.1万m2建筑全部采用闭系统地源热泵，也只需要实际占地1.5km2布置5m×5m的地温热交换孔，拉萨市中心区有14.15km2，完全能满足需要。

我们在这里采用的供暖热指标60W/m2是比较保守、可靠的，取采集5℃温差也是很容易做到的，总之，在这样的保险系数下，在拉萨市利用水源热泵或地源热泵的浅层地温资源都是有保障的。

4 热泵系统利用浅层地热能的经济分析

依靠热泵系统利用浅层地热能供暖的一次性投资略偏高，但其运行成本较低，因此在供暖方案选择中仍然是有竞争力的。

4.1 初投资估算

水源热泵的建设费用在北京、天津地区，供暖和制冷面积在1万m2以上者，可以摊低总费用至300元/m2；若面积太小则单位成本会增高。在西藏拉萨已经做了个别地源热泵工程，面积在1万m2左右，其单位成本为440元/m2。

按此计算，利用水源热泵解决拉萨全部391万m2的供暖，需要投资17.2亿元。一般来说，利用浅层地下水的水源热泵系统的造价相对较低，埋管利用土壤温度的地源热泵系统造价要相对高些。

4.2 运行成本对比

参照内地目前运行状况，热泵系统估算的年运行成本肯定比传统燃油、燃气锅炉便宜得多，甚至可以低于燃煤锅炉，因为燃煤锅炉所烧的全部煤燃料全部要长途运输进藏。西藏多种方式供暖运行成本的具体比较见表1。

表1 西藏多种方式供暖成本比较　单位：元/m2

5 建设西藏可再生能源示范样板

拉萨的冬季供暖可以利用拉萨城区就地的常温地下水或土壤、岩石中的低温热量，用水源热泵或地源热泵装置就能采集到足够的热量作为供暖所需。这种地热供暖的一次性投资成本与传统燃油燃气锅炉基本相当，但运行费用很低。

利用水源热泵或地源热泵解决拉萨供暖的重大意义还在于这是在西藏进行的可再生能源利用。可再生能源利用可以解决122万km2西藏（除交通车辆外）的能源需要，这将是世界上最大的可再生能源利用示范基地。拉萨有太阳城之称，但太阳能的优势主要在太阳灶和热水器等小型利用，虽已有试验利用储水罐将太阳能加热的水循环用于供暖，然而效率较低，成本较高。西藏的风能资源以藏西为佳，拉萨风能的品位和潜力在解决供暖问题上尚有欠缺。拉萨所在的藏中电网以水电为主，西藏水电的主要缺陷就是冬季河水流量骤减，不能满负荷发电，因此冬季电采暖依赖水电是勉为其难。由此综合比较，依靠水源热泵或地源热泵的浅层地热能利用可以说是解决拉萨冬季供暖的最佳选择。

参考文献

中国国际工程咨询公司，2005，拉萨城市供热研究。

中国能源研究会地热专业委员会，2006，西藏地热能开发利用咨询报告。

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本专业学制四年。授工学学士学位