淺層地溫能是地球淺表層數(shù)百米內(nèi)的土壤巖石和地下水中所蘊(yùn)藏的一種低溫?zé)崮�，其能量主要來源于太陽輻射和地球梯度增溫。淺層地溫能廣泛存在于地球淺表層(<200米)巨大的恒溫帶中，土壤溫度相對恒定，幾乎不受環(huán)境氣候變化的影響。如北京地區(qū)淺表層年平均溫度為13～15度，其能量的來源主要是地面吸收了約40%的太陽輻射熱能。與深層地?zé)嵯啾�，淺層地溫能分布廣泛、儲量巨大、再生迅速、采集方便、開發(fā)利用價值更大。因此，淺層地溫能作為一種新型、可再生的優(yōu)質(zhì)清潔能源，以具有可再生、儲量大、清潔環(huán)保和可用性強(qiáng)等特點(diǎn)和優(yōu)勢，越來越受到國家和社會的重視。對淺層地溫能的開發(fā)利用，主要采用熱泵系統(tǒng)(包括水源熱泵和地源熱泵兩種)進(jìn)行。

 

 

    我國淺層地溫能儲量巨大。據(jù)專家測算，我國地下近百米深度內(nèi)的土壤每年可采集的低溫能量是我國目前發(fā)電裝機(jī)容量4億千瓦的3750倍，而地下百米內(nèi)地下水每年可采集的低溫能量也有2億千瓦。據(jù)專家測算，北京平原區(qū)按6900平方千米計算，每年可開采淺層地溫能的資源量相當(dāng)于1.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，為2003年北京供暖能源消耗的1100萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的12倍。目前，我國供暖、制冷和生活熱水消耗的能源，主要來自于煤、油、氣等一次性能源的燃燒，不僅造成能源利用的浪費(fèi)，而且還會污染環(huán)境。通過采集淺層低溫地溫能并略加提升后，不但可以滿足供暖(冷)的需求，同時還可以實(shí)現(xiàn)供暖(冷)區(qū)域的零污染排放，直接改善適用區(qū)域的大氣質(zhì)量。

 

 

    淺層地溫能經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。經(jīng)測算，一平方米建筑投資約為250元～380元，比同樣滿足供暖、制冷和生活熱水條件的燃?xì)夂涂照{(diào)系統(tǒng)等降低20%～30%，其運(yùn)行費(fèi)用明顯低于其他清潔能源，且就地取能，免于運(yùn)輸、傳送，沒有廢渣，因此其可用性強(qiáng)。

 

 

    淺層地溫能安全性強(qiáng)。淺層地溫能的利用主要是通過水源熱泵能量交換循環(huán)或地埋管能量交換兩種方式進(jìn)行，不同于傳統(tǒng)利用燃煤、燃油為能源的鍋爐取暖方式，從而避免了因燃燒過度或材料因素引起的鍋爐爆炸等安全隱患，使住宅供暖的安全性得到保障。

 

 

    淺層地溫能開發(fā)利用前景廣闊。北京市從21世紀(jì)初開始成規(guī)模地應(yīng)用淺層地溫能為冷、熱源的熱泵集中采暖、制冷工程，到2007年9月底，北京市有1050多萬平方米的建筑利用地源熱泵系統(tǒng)供暖(冷)。利用地源熱泵技術(shù)，每平方米地面空間可提供200瓦至300瓦的能量，可為4~6平方米的住宅類建筑(按50瓦/平方米的負(fù)荷指標(biāo)計算)供暖，若結(jié)合30%～50%調(diào)峰熱源，可為8~10平方米建筑供暖。地源熱泵"冷熱源"建設(shè)費(fèi)用一般為200～300元/平方米。地埋管換熱器可布設(shè)于道路、綠化帶、停車場、建筑基礎(chǔ)下，原則上適用于任何地層和建筑。8年探索--奠定淺層地溫能開發(fā)基礎(chǔ)北

 

 

    北京市地勘局開發(fā)利用淺層地溫能資源，認(rèn)識早、起步快。從1999年開始開展利用淺層地溫能為建筑物供暖的研究與試驗(yàn)，2002年起先后與清華大學(xué)、天津大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)、中科院能源所及國外公司在北京地區(qū)合作開展技術(shù)研發(fā)，先后完成了北京市第一個大型地源熱泵項(xiàng)目和第一個大型水源熱泵項(xiàng)目。

 

 

    截至2007年9月底，北京地勘局已完成熱泵空調(diào)項(xiàng)目數(shù)百例，面積約500萬平方米，占北京市淺層地溫能利用面積(1050萬平方米)的50%。完成的熱泵工程項(xiàng)目種類全，既有土壤源熱泵系統(tǒng)，如，國內(nèi)目前運(yùn)行的最大地源熱泵系統(tǒng)工程--中石化管理干部學(xué)院地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、國家北方苗木基地地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)等，又有地下水源熱泵系統(tǒng)，如，國內(nèi)單體規(guī)模最大的地?zé)岵膳�工�?-北苑家園地?zé)岵膳�示范工程、全國最大的燃煤鍋爐改為水源熱泵供暖項(xiàng)目---北京友誼醫(yī)院項(xiàng)目、北京第一個大型商用水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)--空軍招待所水源熱泵項(xiàng)目和北京市地質(zhì)勘察技術(shù)院立水橋基地水源熱泵項(xiàng)目等。這些項(xiàng)目分布在北京市的不同地區(qū)，既有適宜于水源熱泵的地區(qū)，也有適宜于土壤源熱泵的地區(qū)；有北部地區(qū)，也有南部地區(qū)。

 

 

    通過實(shí)踐，北京市地勘局不僅建立了完善的地源熱泵、水源熱泵等淺層地溫能開發(fā)技術(shù)，而且取得了北京地區(qū)豐富的淺層地溫能相關(guān)信息資料，基本摸清了北京市不同地區(qū)淺層地溫能的基本特征，為北京市大規(guī)模開發(fā)淺層地溫能資源奠定了基礎(chǔ)，也為在全國大規(guī)模開發(fā)淺層地溫能資源積累了經(jīng)驗(yàn)。高層重視--促進(jìn)淺層地溫能開發(fā)提速北

 

 

    北京市地勘局淺層地溫能資源開發(fā)利用8年探索研究與示范工程，受到國土資源部、中國地調(diào)局和北京市領(lǐng)導(dǎo)的高度重視和充分肯定，大規(guī)模研究與推廣利用迅速展開。2005年3月，時任國土資源部部長的孫文盛、北京市副市長陸昊先后視察了由北京市地勘局設(shè)計施工的中石化管理干部學(xué)院等熱泵工程后明確指出，地?zé)崮苁亲匀坏牡叵沦Y源，它的開發(fā)利用符合發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是很好的環(huán)保節(jié)能手段，希望北京市地勘局進(jìn)一步深入研究，做好示范，在更大范圍內(nèi)推廣利用。中國地調(diào)局原局長孟憲來也多次聽取北京市地勘局專題匯報。2005年9月22日，方克定教授率部地勘司、環(huán)境司、礦產(chǎn)開發(fā)司和中國地調(diào)局發(fā)展研究中心相關(guān)人員，專程到北京市地勘局調(diào)研淺層地?zé)崮苜Y源開發(fā)利用情況，并向部建議召開一次淺層地?zé)崮苜Y源勘查開發(fā)經(jīng)驗(yàn)交流會。2007年1月29日～30日，由國土資源部主辦，中國地調(diào)局、北京市地勘局、北京市國土局承辦的"全國地?zé)?淺層地?zé)崮?開發(fā)利用現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)交流會"在北京召開，國土資源部黨組副書記、副部長李元和副部長小蘇等出席會議，來自全國400多位代表考察了示范工程，并就國內(nèi)外地?zé)豳Y源勘查評價、開發(fā)利用情況等進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)交流。會議強(qiáng)調(diào)，要充分認(rèn)識開發(fā)利用地?zé)豳Y源的重要意義，積極探索、加強(qiáng)合作，推進(jìn)地?zé)豳Y源的合理開發(fā)利用和地?zé)岙a(chǎn)業(yè)化發(fā)展，并就我國今后地?zé)豳Y源勘查開發(fā)與管理工作安排作了全面介紹。2007年1月27日，中國地質(zhì)調(diào)查局淺層地溫能研究與推廣中心成立，中心設(shè)在北京市地勘局。該中心專門從事全國淺層地溫能研究與推廣工作。

 

 

    為加大淺層地溫技術(shù)的推廣應(yīng)用，支持發(fā)展可再生能源，北京市政府相繼出臺了一系列優(yōu)惠鼓勵政策�！侗本┏鞘锌傮w規(guī)劃(2004年-2020年)》明確指出：要因地制宜發(fā)展新能源和可再生能源。積極發(fā)展新能源，推廣熱泵技術(shù)，推廣淺層地?zé)岬饶茉葱录夹g(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程�！侗本┦�"十一五"時期能源發(fā)展及節(jié)能規(guī)劃》指出：北京將重點(diǎn)發(fā)展地?zé)崮�、太陽能、生物質(zhì)能和風(fēng)能�！侗本┦�"十一五"時期地質(zhì)勘查發(fā)展規(guī)劃》對淺層地溫能資源開發(fā)利用進(jìn)行了詳細(xì)部署。北京市發(fā)改委、北京市國土局等九部門出臺了《關(guān)于發(fā)展熱泵系統(tǒng)的指導(dǎo)意見》，北京市國土局制定了《關(guān)于地源熱泵項(xiàng)目的申報程序及有關(guān)管理要求的說明》，實(shí)施對選用熱泵系統(tǒng)的項(xiàng)目給予補(bǔ)助的政策并予以規(guī)范。北京市地勘局申請立項(xiàng)的"北京市平原區(qū)淺層地溫能資源地質(zhì)勘查項(xiàng)目"得到市財政專項(xiàng)資金支持。專題研究--力推淺層地溫能造福人民如

 

 

    何規(guī)范、節(jié)約、高效地開發(fā)利用淺層地溫能資源？北京市地勘局通過對8年來開發(fā)利用淺層地溫能資源工作的系統(tǒng)總結(jié)，就目前北京市在淺層地溫能開發(fā)利用方面存在的一些重大問題，于今年專題開展了科學(xué)開發(fā)利用淺層地溫能亟須解決的重大地質(zhì)問題戰(zhàn)略研究工作，編制了《北京市淺層地溫能資源調(diào)查與開發(fā)戰(zhàn)略研究》。該專題研究了淺層地溫能資源的基本特征，介紹了其開發(fā)利用技術(shù)，分析了國外淺層地溫能開發(fā)利用現(xiàn)狀、我國及北京市開發(fā)利用淺層地溫能資源現(xiàn)狀，開展了能耗與成本分析，總結(jié)了該局開發(fā)利用淺層地溫能資源的實(shí)踐歷程和重要啟示，認(rèn)真分析了淺層地溫能資源開發(fā)利用中存在的問題。與此同時,北京地勘局提出了可持續(xù)開發(fā)利用和保護(hù)淺層地溫能資源的對策與建議:

 

 

    一是與相關(guān)規(guī)劃緊密銜接，加大推進(jìn)力度。要把推進(jìn)淺層地溫能資源開發(fā)利用與相關(guān)規(guī)劃緊密銜接起來，作為推動節(jié)能降耗的一項(xiàng)具體措施，明確責(zé)任主體，加大實(shí)施力度。

 

 

    二是以地質(zhì)勘查評價為基礎(chǔ)，查清資源家底。科學(xué)開發(fā)利用淺層地溫能資源，必須重視開發(fā)利用前期的資源調(diào)查評價工作，重點(diǎn)開展熱泵相關(guān)土壤參數(shù)調(diào)查；研究淺層地溫能資源和地下水之間的相互關(guān)系；進(jìn)行熱泵適用區(qū)劃分，估算熱泵適宜區(qū)淺層地溫能資源量等。要貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，堅(jiān)持"在保護(hù)中開發(fā)，在開發(fā)中保護(hù)"的方針，重視開發(fā)利用資源前環(huán)境影響評估工作，開展水源熱泵適用區(qū)開發(fā)利用淺層地溫能資源對環(huán)境影響的評估工作，重點(diǎn)評估因開發(fā)能源而造成新的地面沉降、水質(zhì)污染和熱污染等環(huán)境地質(zhì)問題，減少環(huán)境隱患，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

 

 

    三是加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)研發(fā)，建立地溫場長期監(jiān)測系統(tǒng)，提高能源利用效率。科學(xué)開發(fā)利用北京市淺層地溫能資源，必須堅(jiān)持節(jié)約高效原則，加強(qiáng)淺層巖土熱物性測試儀的研發(fā)；建立不同地層熱物性數(shù)據(jù)庫；開展不同換熱方式地下傳熱模型的模擬試驗(yàn)；地埋管換熱器提高效率的設(shè)計優(yōu)化；高性能回填材料的研究等相關(guān)技術(shù)研發(fā)工作，使采用熱泵系統(tǒng)開發(fā)利用淺層地溫能資源的功效更高;建立地溫場長期監(jiān)測系統(tǒng)，長期觀測換熱井及周圍地層溫度、水位、水質(zhì)以及換熱(換冷)情況，了解(監(jiān)測)其變化規(guī)律，特別是地源井回灌能力和溫度恢復(fù)情況；進(jìn)行熱源井井距試驗(yàn)，確定最佳井距數(shù)據(jù)；觀測地下?lián)Q熱系統(tǒng)的實(shí)際換熱(換冷)效果，測量地層熱流值及熱傳導(dǎo)系數(shù)。通過長期觀測，為管理部門提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，使熱泵系統(tǒng)不斷完善、不斷提高效率。

 

 

    根據(jù)北京市能源規(guī)劃和地?zé)嵋?guī)劃的要求，"十一五"期間，北京市將進(jìn)一步加大推廣熱泵技術(shù)的力度，利用淺層地溫能面積將達(dá)到3500多萬平方米。北京市地勘局將繼續(xù)發(fā)揮地質(zhì)專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢,借此次全國淺層地溫能資源開發(fā)利用高級研修班和全國淺層地溫能資源開發(fā)利用學(xué)術(shù)研討會召開的大好時機(jī)，在總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，立足北京、面向全國，在更大范圍內(nèi)推廣這一綠色能源消費(fèi)模式，讓地質(zhì)工作在改善全國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、保障能源戰(zhàn)略安全中發(fā)揮作用。