張永帥
(山東省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第七地質大隊,山東 臨沂 276000)
淺層地溫能是指蘊藏在地表以下一定深度(一般小于200m)范圍內巖土體、地下水和地表水中具有開發(fā)利用價值的一般低于25℃的熱能。一種觀點認為,淺層地溫能屬于地熱資源的一部分,其能量主要來源于太陽輻射和地球梯度增溫;另一種觀點則認為該資源主要是基于能量守恒原理和不斷的熱交換才保持了地球淺表層小于200m范圍內的溫度恒定,而并非是“取之不盡,可不斷再生的低溫地熱資源”。雖然目前對淺層地溫能資源的認識尚未統(tǒng)一,但是,由于與傳統(tǒng)的化石能源相比,該資源具有分布廣泛、儲量大、采集方便、可循環(huán)使用、開發(fā)利用價值大、清潔環(huán)保、經(jīng)濟劃算和安全性強等特點。近年來,利用這種資源為建筑物進行供暖和制冷已開始盛行,且技術逐步得到推廣。在第四系地層有一定厚度的地區(qū),幾乎都可用采用不同的地源熱泵技術進行開發(fā)。
由于淺層地溫能開發(fā)主要利用地源熱泵技術,該技術的經(jīng)濟效益直接影響淺層地溫能的開發(fā)前景。地源熱泵技術的經(jīng)濟效益指標主要包括初始投資、運營成本和投資回收期。由于初始投資成本涵蓋范圍較廣,如土建成本、設備購置費、安裝費等,其綜合成本較高,嚴重阻礙淺層地熱資源的開發(fā)利用。
在淺層地溫能開發(fā)利用的調查評價方面,巖土體熱物性參數(shù)是最重要的基礎數(shù)據(jù)。目前,中華人民共和國建設部已給出了巖土體熱物性參數(shù)測試的技術標準(參考GB50366-2009《地源熱泵系統(tǒng)工程技術規(guī)范》,以下簡稱規(guī)范),但關于巖土熱物性參數(shù)測試及其方法仍有值得規(guī)范與發(fā)展完善之處實際測試工作中存在部分概念混亂的現(xiàn)象。且目前國內尚無國家或行業(yè)鑒定認可的巖土體熱物性參數(shù)測試儀器,這既影響到淺層地溫能資源評價和開發(fā)利用區(qū)劃和規(guī)劃,也制約了地源熱泵系統(tǒng)工程的科學設計,經(jīng)常造成巖土體溫度持續(xù)升高或者降低,嚴重影響到工程運行效率。
在淺層地溫的開發(fā)利用中,政府的政策支持和補貼占據(jù)重要地位,同時也在很大程度上激發(fā)了開發(fā)商的積極性,稅收優(yōu)惠政策的出臺可以大大減輕投資者的初期投資壓力。在后期運作中,政府有關部門應給予水、電收費方面的政策支持。但是,就目前情況來看,我國在稅收抵扣、資本補貼、公用事業(yè)優(yōu)惠待遇等配套政策方面還沒有進行有效支持,需要引起足夠的重視。
在調查評價方面,巖土體熱物性參數(shù)是最重要的基礎數(shù)據(jù),國土資源部門應盡快組織制定巖土體熱物性參數(shù)原位測試的技術標準,委托(招標)國內有實力的企業(yè)研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的原位測試儀器,為提高淺層地溫能調查評價能力和水平提供技術保障。在開發(fā)利用方面,地源熱泵機組的質量是節(jié)能的關鍵。目前,我國地源熱泵機組研發(fā)和生產(chǎn)水平都很低,國外品牌統(tǒng)治著國內市場,成為淺層地溫能開發(fā)利用的最大贏家。建議國內有關企業(yè)高度關注我國地源熱泵機組市場,在國家有關部門的支持下,積極引進、消化、吸收國外先進技術,加強自主研發(fā),盡快搶占國內市場。
目前,我國地源熱泵領域缺乏統(tǒng)一的管理,包括市場監(jiān)管、政府對行業(yè)的管理和監(jiān)督、對質量的監(jiān)督檢查等,造成了國內部分地源熱泵工程不能正常運轉或效率低下。因此,相關部門應盡快建立淺層地溫能勘查和工程設計、施工、運行的資質管理制度,明確準入條件,制度監(jiān)管辦法,促進淺層地溫能開發(fā)利用市場的規(guī)范管理和良性發(fā)展。此外,淺層地溫能的開發(fā)利用管理涉及到國土資源、建設、水利、環(huán)保等部門,只有各部門間信息共享、定期溝通、協(xié)調合作才能保證區(qū)域化和規(guī)模化的開發(fā)利用淺層地溫能資源。
淺層地溫能開發(fā)利用涉及的部門較多。要有效地開發(fā)利用淺層地熱資源,必須明確管理部門的職責分工,同時要對資源保護和環(huán)境監(jiān)測進行合理的監(jiān)督。國家不僅要制定淺層地溫能資源開發(fā)利用的相關技術標準和規(guī)范,而且要制定淺層地溫能資源開發(fā)利用的評價體系。逐步建立市場準入制度,構建方案審批、規(guī)劃、勘探、評價、設計、施工、監(jiān)測、承兌和作業(yè)的管理體系和服務體系,為規(guī)范和指導淺層地溫能產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展打下堅實的基礎。
在國家主導節(jié)能減排的大環(huán)境下,淺層地溫能資源作為新生事物,在可再生能源政策和節(jié)能減排工作中將會得到充分發(fā)展,而地源熱泵產(chǎn)業(yè)作為淺層地溫能的開發(fā)利用的技術手段,發(fā)展前景也非常廣闊。同時,淺層地溫能的開發(fā)利用過程中也面臨著機遇和挑戰(zhàn),希望廣大同仁共同探討其中的問題,并認真而審慎的分析解決,以便使淺層地溫能資源在節(jié)能減排和環(huán)境保護中發(fā)揮應有的貢獻。