产品列表 / products

浅层地热，可再生能源的下一个蓝海？

更新时间：2020-07-19　点击量：1368

与风能、太阳能等新能源一样，浅层地热能在《可再生能源法》中被明确列入新能源所鼓励的发展范围，但在实际推广利用中，所获得的关注却不是很高。目前我国浅层地热利用的现状如何？有哪些潜力？在开发中应该注意什么问题？

　　入冬以来，供暖问题一直是社会关注的焦点。国家发展改革委等六部门近日印发的《关于加快浅层地热能开发利用促进北方采暖地区燃煤减量替代的通知》提出，到2020年，浅层地热能在供热（冷）领域得到有效应用，应用水平得到较大提升，在替代民用散煤供热（冷）方面发挥积极作用，区域供热（冷）用能结构得到优化。

　　与风能、太阳能等新能源一样，浅层地热能在《可再生能源法》中被明确列入新能源所鼓励的发展范围，但在实际推广利用中，所获得的关注却不是很高。目前我国浅层地热利用的现状如何？有哪些潜力？在开发中应该注意什么问题？中国经济导报记者日前走访了业界学者和相关专家。

　　浅层地热能潜力巨大

　　浅层地热能是指地下200米以内土壤和地下水中所蕴藏的地温热能，采用热泵技术进行采集利用后，不仅可以供暖，还可以制冷。与光伏、风能、水能、生物质能、海洋能、潮汐能等可再生能源相比，浅层地热能具有分布广泛、可循环再生、储量巨大、可就近利用等优点，而且受季节性影响较小。

　　“在冬季利用地热给居民供暖在丹麦运用就很广泛。”丹佛斯中国副总裁车巍说。该公司是丹麦的跨国工业制造公司之一，一直致力于通过创新技术减少能源浪费和二氧化碳排放。

　　目前,安徒生笔下的丹麦人又在创造另外一个“童话”——“能源童话”。车巍告诉记者，丹麦是能效高的国家之一，经济总量与能耗、水耗和碳排放实现了脱钩；到2030年，煤炭将退出丹麦电厂的燃料系统，到2035年，采暖系统全部由可再生能源驱动，并正在向2050全面建成零碳社会的战略目标稳步迈进。

　　“丹麦敢于制定如此激进的目标，重要的原因就是‘区域供暖’的广泛使用。”车巍谈到，虽然丹麦是一个农业国家，500多万居民散居在大大小小的城镇和乡村之间，丹麦的冬季供暖系统，主要是运用很好的区域能源的技术，可再生能源在丹麦的热力供应中的比重已经超过了天然气和煤炭，稳居*。其中很大一部分是运用了地热，并覆盖了丹麦60%以上居民。

　　记者了解到，“十二五”期间，国土资源部中国地质调查局组织完成了我国336个地级以上城市浅层地热能调查，31个省（区、市）地下热水资源调查，基本查明我国地热资源赋存条件、分布特征与开发利用现状，初步评价了全国地热资源量。结果表明，我国地热资源年可开采量折合标准煤约26亿吨，目前年开采量仅相当于2100万吨标准煤，开发利用潜力巨大。

　　2017年初国家发展改革委发布的《地热能开发利用“十三五”规划》指出，目前，浅层地热能供暖（制冷）技术已基本成熟。浅层地热能应用主要使用热泵技术，2004年后年增长率超过30%，应用范围扩展至全国，其中80%集中在华北和东北南部，包括北京、天津、河北、辽宁、河南、山东等地区。截至2015年底，全国浅层地热能供暖（制冷）面积达到3.92亿平方米，全国水热型地热能供暖面积达到1.02亿平方米。地热能年利用量约2000万吨标准煤。

　　开发利用仍处起步阶段

　　“随着传统能源的紧缺和人们对开发新能源和再生能源的重视以及热泵技术的日益成熟，浅层地热能的开发利用得到了快速发展。但是，由于发展时间短，总体上还处于起步阶段。”参与该调查的中国地质调查局专家告诉中国经济导报记者。

　　首先，对浅层地热能勘查、评价的重要性尚认识不足。她表示，“我国幅员辽阔，各地区地质和水文地质条件的复杂性和多变性，导致各地区岩（土）层的导热性和水文地质参数差异巨大，在一个地区能成功应用的地下换热系统，在另一地区往往并不适用。由于对浅层地热能勘查、评价的重要性尚认识不足，一些水源热泵工程承包方在不了解各地区地质、水文地质条件和回灌工艺的情况下，盲目承包水源热泵系统工程，导致出现了许多不该出现的问题，如抽取的地下水回灌不下去，不仅浪费了宝贵的地下水资源，还造成了不良的生态、环境和经济后果。”

　　“浅层地热能开发利用应加强前期地质勘查工作，工程设计有依据，才能做到工程运行后期冷热均衡，保证可持续利用。”她表示。

　　同时，调查组发现，我国的地源热泵工程规模普遍比国外的大，国外大部分都集中在1万平方米以下，我国十几万平方米的工程很多，而且建设规模有越来越大的趋势，现在20万~30万平方米的工程很多城市都有。工程越大对地下环境的要求越高，尤其是大量地埋管换热器集中在一个地块，在城市里不但没有充足的地下空间，而且对地下环境的影响也很大。有些工程把成百上千的地埋管换热器集中布置在一块地方，长期运行后，在中间部位的换热器的换热能力大大下降，从而影响整个地源热泵系统的效率，甚至导致系统的瘫痪。

　　“浅层地热能开发运行中，应对地热场进行长期监测，掌握区域内地质参数变化情况，积累数据与经验，改进工程设计。避免系统运行对地下环境产生的间接影响，同时又可以保障工程运行效能比。”她表示，浅层地热能开发利用是一项涉及多专业的系统工程，关键技术多而复杂，但目前市场准入制度不严，设计施工人员素质、技术水平良莠不齐，造成部分项目运行成本偏高、资源浪费，一定程度上制约了该技术推广应用。

　　部分城市积累了一定经验

　　我国浅层地热能开发利用近年来年均增长速度在10%以上，截至2015年底，我国利用浅层地热能实现建筑物供暖制冷的地区主要分布在北京、天津、河北、辽宁、山东、湖北、江苏、上海等人口密集的城市区，其中京津冀地区开发利用规模大，约占全国的20%。如沈阳市地源热泵应用项目620多个，实现建筑物供暖面积达3600余万平方米，相当于沈阳市集中供暖面积的17%，年替代标准煤162万吨，减少二氧化碳排放387万吨。浅层地热能还在北京奥运村等重大工程中得到很好利用，多年运转效果良好。

　　根据中国地质调查局的调查，雄安新区的地热资源具有埋藏浅、温度高、水质好、易回灌等特点。雄安新区的核心区均为适宜区和较适宜区，土壤源热泵仅在北部部分区域出现较适宜区，核心区大部分为适宜区。

　　中国工程院院士卢耀如告诉中国经济导报记者，雄安新区浅层地热资源十分丰富，加强资源调查评价、理论与技术创新，有望建成地热能开发利用的样板。

　　据介绍，目前雄县城区基本实现了地热集中供热全覆盖，成为我国第1个“无烟城”，成功打造了技术可复制、经验可推广的“雄县模式”。主城区采用供热以中深层地热为主，浅层地热、再生水余热、垃圾发电余热为辅，在中心建筑密度高的商业区域考虑燃气等清洁能源为补充的“地热+”多能互补方案，可解决雄安新区的供热制冷需求。目前看，雄县是开发利用程度好的地区，安新和容城开发利用程度较低，均具有巨大的开采潜力。

　　中国经济导报记者从天津市国土房管局了解到，天津市地热资源分布面积达8700多平方千米，主要分布在中心城区、滨海新区、东丽区、津南区、西青区、北辰区、武清区西南部、宝坻区、静海区和宁河区等区域。该市从2010年就开始进行浅层地热开发利用试点工作。

　　随着该市地热资源开发利用规模的提高，保护压力逐渐加大，特别是该市历*形成的地热开采单井利用后未经回灌直接排放，造成热储压力持续下降，直接影响到地热资源的可持续开发利用。此外，出售地热水行为也将导致个别区域地面沉降，地热尾水排放还可能带来热污染问题。针对这些问题，该市目前正在严查出售地热水行为，实现保护性开发。同时，在制定矿业权市场基准价时，对地热开发用于供暖实行了优惠政策，供热用途的地热矿业权市场基准价为0.3~1.7元/立方米，非供热用途的地热矿业权市场基准价为0.7~2.2元/立方米。

　　将迎来黄金发展期

　　《地热能开发利用“十三五”规划》要求，在“十三五”时期，新增地热能供暖（制冷）面积11亿平方米，其中：新增浅层地热能供暖（制冷）面积7亿平方米；新增水热型地热供暖面积4亿平方米。到2020年，地热供暖（制冷）面积累计达到16亿平方米，地热发电装机容量约530MW。2020年地热能年利用量7000万吨标准煤，地热能供暖年利用量4000万吨标准煤。京津冀地区地热能年利用量达到约2000万吨标准煤。

　　业内人士初步估算，“十三五”期间，浅层地热能供暖（制冷）可拉动投资约1400亿元。

　　“地热作为有效的清洁能力，应该大力发展，但一定要因地制宜，不能一哄而上。”车巍表示。

　　如何做到因地制宜？《通知》也做了相应的要求：相关地区要充分考虑本地区经济发展水平、区域用能结构、地理、地质与水文条件等，结合地方供热（冷）需求，对现有非清洁燃煤供暖适宜用浅层地热能替代的，应尽快完成替代；对集中供暖无法覆盖的城乡结合部等区域，在适宜发展浅层地热能供暖的情况下，积极发展浅层地热能供暖。

　　同时根据供热资源禀赋，因地制宜选取浅层地热能开发利用方式。对地表水和污水（再生水）资源禀赋好的地区，积极发展地表水源热泵供暖；对集中度不高的供暖需求，在不破坏土壤热平衡的情况下，积极采用分布式土壤源热泵供暖；对水文、地质条件适宜地区，在回灌、不污染地下水的情况下，积极推广地下水源热泵技术供暖。

　　中国地质调查局调查组建议，城市新区、重大工程、新农村建设及旧城改造过程中，应大力推广利用浅层地热能供暖制冷。当前应重点在我国中东部的北京、天津、上海等13个省（市）优先推广浅层地热能开发利用。鉴于浅层地热能开发利用工程初始投资较大，建议加大政策扶持力度。

　　《通知》对于扶持政策作了详细的规定，浅层地热能开发利用项目运行电价和供暖收费按照《国家发展改革委关于印发北方地区清洁供暖价格政策意见的通知》等相关规定执行。对通过合同能源管理方式实施的浅层地热能利用项目，按有关规定享受税收政策优惠，并在中央预算内资金积极支持浅层地热能利用项目建设。同时，将浅层地热能供暖纳入供暖行业支持范围，符合当地供热管理相关要求的浅层地热能供热企业作为热力产品生产企业和热力产品经营企业享受供热企业相关支持政策。

　　《通知》还要求支持社会资本参与开发。鼓励相关地区创新投融资模式、供热体制和供热运营模式，进一步放开城镇供暖行业的市场准入，大力推广和社会资本合作（PPP）模式，积极支持社会资本参与浅层地热能开发。鼓励投资主体发行绿色债券实施浅层地热能开发利用。鼓励金融机构、融资租赁企业创新金融产品和融资模式支持浅层地热能开发利用。鼓励相关地区创新投融资模式、供热体制和供热运营模式，进一步放开城镇供暖行业的市场准入，大力推广和社会资本合作（PPP）模式，积极支持社会资本参与浅层地热能开发等。
（来源：中国分布式能源网；作者：王敏）

全自动野外地温监测系统/冻土地温自动监测系统

地源热泵分布式温度集中测控系统

矿井总线分散式温度测量系统方案

矿井分散式垂直测温系统/地热普查/地温监测哪家好选鸿鸥

矿井测温系统/矿建冻结法施工温度监测系统/深井温度场地温监测系统

TD-016C型地源热泵能耗监控测温系统

产品关键词：地源热泵测温，地埋管测温，浅层地温在线监测系统，分布式地温监测系统

此款系统专门为地源热泵生产企业，新能源技术安装公司，地热井钻探公司以及节能环保产业等单位设计，通过连接我司单总线地热电缆，以及单通道或多通道485接口采集器，可对接到贵司单位的软件系统。欢迎各类单位以及经销商详询！此款设备支持贴牌，具体价格按量定制。

RS485竖直地埋管地源热泵温度监测系统【产品介绍】

地源热泵空调系统利用土壤作为埋地管换热器的热源或热汇,对建筑物进行供热和供冷.在埋地管换热器设计中,土壤的导热系数是很重要的参数.而对地温进行长期可靠的监测显得特别重要。在现场实测土壤导热系数时测试时间要足够长,测试时工况稳定后的流体进出口及不同深度的温度会影响测试结果的准确性。因此地埋测温电缆的设计显得尤其重点。较传统的测温电缆设计方法，单总线测温电缆因为接线方便、精度高且不受环境影响、性价比高等优点，目前已广泛应用于地埋管及地源热泵系统进行地温监测，因可靠性和稳定性在诸多工程中已得到了验证并取得了较好的口啤。

采集服务器通过总线将现场与温度采集模块相连，温度采集模块通过单总线将各温度传感器采集到的数据发到总线上。每个采集模块可以连接内置1-60个温度传感器的测温电缆相连。本方案可以对大型试验场进行温度实时监测，支持180口井或测温电缆及1500点以上的观测井温度在线监测。

RS485竖直地埋管地源热泵温度监测系统：

1. 地埋管回填材料与地源热泵地下温度场的测试分析

2. U型垂直埋管换热器管群间热干扰的研究

3. U型管地源热泵系统性能及地下温度场的研究

4. 地源热泵地埋管的传热性能实验研究

5. 地源热泵地埋管换热器传热研究

6. 埋地换热器含水层内传热的数值模拟与实验研究，埋地换热器含水层内传热的数值模拟与实验研究。

竖直地埋管地源热泵温度测量系统，主要是一套*基于现场总线和数字传感器技术的在线监测及分析系统。它能有对地源热泵换热井进行实时温度监测并保存数据，为优化地源热泵设计、探讨地源热泵的可持续运行具有参考价值。

二、RS485竖直地埋管地源热泵温度监测系统本系统的重要特点：

１．结构简单，一根总线可以挂接1-60根传感器，总线采用三线制，所有的传感器就灯泡一样，可以直接挂在总线上．

２．总线距离长．采用强驱动模块，普通线，可以轻松测量500米深井.

３．的深井土壤检测传感器，防护等级达到ＩＰ６８，可耐压力高达5Mpa.

４．定制的防水抗拉电缆，增强了系统的稳定性和可靠特点总结：高性价格比，根据不同的需求，比你想象的*．

针对U型管口径小的问题，本系统是传统铂电阻测温系统理想的替代品. 可应用于：

１.地埋管回填材料与地源热泵地下温度场的测试分析

2.U型垂直埋管换热器管群间热干扰的研究

3. U型管地源热泵系统性能及地下温度场的研究

4. 地源热泵地埋管的传热性能实验研究

5. 地源热泵地埋管换热器传热研究

6. 埋地换热器含水层内传热的数值模拟与实验研究。

本系统技术参数：支持传感器：18B20高精度深井水温数字传感器，测井深：1000米，传感器耐压能力：5Mpa ,配置设备：远距离温度采集模块＋测井电缆＋传感器，

RS485竖直地埋管地源热泵温度监测系统系统功能：

1、温度在线监测

2、报警功能

3、数据存储

4、定时保存设置

5、历史数据报表打印

6、历史曲线查询等功能。

【技术参数】

1、温度测量范围：-10℃ ～ +100℃

2、温度精度：正负0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)

3、分辨率： 0.1℃

4、采样点数：小于128

5、巡检周期：小于3s（可设置）

6、传输技术： RS485、RF(射频技术)、GPRS

7、测点线长：小于350米

8、供电方式： AC220V /内置锂电池可供电1-3年

9、工作温度： -30℃ ～ +80℃

10、工作湿度：小于90%RH

11、电缆防护等级：IP66

使用注意事项：

防水感温电缆经测试与检测，具备一定的防水和耐水压能力，使用时，请按以下方法操作与使用：
1．使用时，建议将感温电缆置于U形管内以方便后期维护。
若置与U形管外，请小心操作，做好电缆防护，防止在安装过程中电缆被划伤，以保持电缆的耐水压能力和使用寿命。
2. 电缆中不锈钢体为传感器所在位置，因温度为缓慢变化量，正常使用时，请等待测物热平衡后再进行测量。
3. 电缆采用三线制总线方式，红色为电源正，建议电源为3-5V DC，黑色为电源负，兰色为信号线。请严格按照此说明接线操作。
4. 系统理论上支持180个节点，实际使用应该限制在150个节点以内。
5.系统具备一定的纠错能力，但总线不能短路。
6. 系统供电，当总线距离在200米以内，则可以采用DC9V给现场模块供电，当距离在500米之内，可以采用DC12V给系统供电。

【北京鸿鸥成运仪器设备有限公司提供定制各个领域用的测温线缆产品介绍】

由北京鸿鸥成运仪器设备有限公司推出的地源热泵温度场测控系统，硬件采取*ARM技术；上位机软件使用编程语言技术设计，富有人性、直观明了；测温传感器直接封装在电缆内部，根据客户距离进行封装。目前该系统广泛应用于地源热泵地埋管、地源热泵温度场检测、地源热泵地埋换热井、地源热泵竖井及地源热泵温度场系统进行地温监测，本系统的可靠性和稳定性在诸多工程中已得到了验证并取得了较好的口啤。

地源热泵诊断中土壤温度的监测方法：
　　为了实现地源热泵系统的诊断，必须首先制定保证系统正常运行的合理的标准。在系统的设计阶段，地下土壤温度的初始值是一个重要的依据参数，它也是在系统运行过程中可能产生变化的参数。如果在一个或几个空调采暖周期（一般一个空调采暖周期为1年）后，系统的取热和放热严重不平衡，则这个初始温度会有较大的变化，将会大大降低系统的运行效率。所以设计选用土壤温度变化曲线作为诊断系统是否正常的标准。
　　首先对地源热泵系统所控制的建筑物进行全年动态能耗分析，即输入建筑物的条件，包括建筑的地理位置、朝向、外形尺寸、围护结构材料和房间功能等条件，计算出该区域全年供暖、制冷的负荷，我们根据该负荷，选择合适的系统配置，即地埋管数量以及必要的辅助冷热源，并动态模拟计算地源热泵植筋加固系统运行过程中土壤温度的变化情况，得到初始土壤温度标准曲线。采用满足土壤温度基本平衡要求的运行方案运行，同时系统实时监测土壤温度变化情况，即依靠埋置在地下的测温传感器监测土壤的温度，并且将测得的温度传递给地源热泵系统。

浅层地温能监测系统概况：

地源热泵空调系统利用土壤作为埋地管换热器的热源或热汇，对建筑物进行供热和供冷，在埋地管换热器设计中，土壤的导热系数是很重要的参数，而对地温进行长期可靠的监测显得特别重要。在现场实测土壤导热系数时测试时间要足够长，测试时工况稳定后的流体进出口及不同深度的温度会影响测试结果的准确性。因此地源热泵地埋测温电缆的设计显得尤其重点。较传统的地源热泵测温电缆设计方法，北京鸿鸥成运仪器设备有限公司研发的数字总线式测温电缆因为接线方便、精度高且不受环境影响、性价比高等优点，目前已广泛应用于地埋管及地源热泵系统进行地温监测，因可靠性和稳定性在诸多工程中已得到了验证并取得了较好的口啤。

为方便研究土壤、水质等环境对空调换热井能效等方面的可靠研究或温度测量，目前地源热泵地埋管测温电缆对于地埋换热井，有口径小，深度较深等特点的测温方式,如果测量地下120米的地源热泵井，要放12路线PT100传感器。12根测温线缆若平均放置，即10米放一个探头，则所需线材要1500米，在井上需配置一个至少12通道的巡检仪，若需接入电脑进行温度实时记录，该巡检仪要有RS232或RS485功能,根据以上成本估计，这口井进行地热测温至少成本在8000元，虽然选择高精度的PT100可提高系统的测温精度，但对模拟量数据采集，提供精度的有效办法是提供仪器的AD转换器的位数，即提供巡检仪的测量精度，若能够在长距离测温的条件下进行多点测温，能够做到0.5度的精度，则是非常不容易。针对这一需求，北京鸿鸥成运仪器设备有限公司推出“数字总线式地源热泵地埋管测温电缆”及相应系统。矿井深部地温监测，地源热泵温度监测研究，地源热泵温度测量系统，浅层地热测温系统。

地源热泵数字总线测温线缆与传统测温电缆对比分析：
传统的温度检测以热敏电阻、PT100或PT1000作为温度敏感元件，因其是模拟量，要对温度进行采集，若需较高精度，需要选择12位或以上的AD转换及信号处理电路，近距离时，其精度及可靠性受环境影响不大，但当大于30米距离传输时，宜采用三线制测方式，并需定期对温度进行校正。当进行多点采集时，需每个测温点放置一根电缆，因电阻作为模拟量及相互之间的干扰，其温度测量的准确度、系统的精度差，会受环境及时间的影响较大。模块量传感器在工作过程中都是以模拟信号的形式存在，而检测的环境往往存在电场、磁场等不确定因素，这些因素会对电信号产生较大的干扰，从而影响传感器实际的测量精度和系统的稳定性，每年需要进行校准，因而它们的使用有很大的局限性。

北京鸿鸥成运仪器设备有限公司研发的总线式数字温度传感器，具有防水、防腐蚀、抗拉、耐磨的特性，总线式数字温度传感器采用测温芯片作为感应元件，感应元件位于传感器头部，传感器的精度和稳定性决定于美国进口测温芯片的特性及精度级别，无需校正，因数据传输采用总线方式，总线电缆或传感器外径可做得很小，直径不大于12mm,且线路长短不会对传感器精度造成任何影响。这是传统热电阻测温系统*的优势。所以数字总线式测温电缆是地源热泵地埋管管测温、地温能深井和地层温度监测理想的设备。数字总线式数据传感器本身自带12位高精度数据转换器和现场总线管理器，直接将温度数据转换成适合远距离传输的数字信号，而每个传感器本身都有唯的识别ID，所以很多传感器可以直接挂接在总线上，从而实现一根电缆检测很多温度点的功能。

地源热泵大数据监控平台建设

一、系统介绍

1、建设自动监测监测平台，可监测大楼内室内温度；热泵机组空调侧和地源侧温度、

压力、流量；系统空调侧和地源侧温度、压力、流量；热泵机组和水泵的电压、电流、功率、

电量等参数；地温场的变化等，实现热泵机组运行情况 24 小时实时监测，异常情况预

警，做到真正的无人值守。可对热泵系统的长期运行稳定性、系统对地温场的影响以及能效

比等进行综合的科学评价，为进一步示范推广与系统优化的工作提供数据指导依据。

具体测量要求如下：

1）各热泵机组实时运行情况；

2）室内温度监测数据及变化曲线；

3）室外环境温度数据及变化曲线；

4）机房内空调侧出回水温度、压力、流量等监测数据及变化曲线；

5）机房内地埋管侧出回水温度、压力、流量等监测数据及变化曲线；

6）机房内用电设备的电流、电压、功率、电能等监测数据及变化曲线；

7）地温场内不同深度的地温监测数据及变化曲线；

8）能耗综合分析、系统 COP 分析以及系统节能量的评价分析。

2、自动监测平台建成以后可以对已经安装自动监测设备的地热井实施自动监测的数据分

析展示，可实现地热井和回灌井的水位、水温、流量实施传输分析，并可实现数据异常情况预

警，做到实时监管，有地热井运行的稳定性。

1）开采水量及回水水量的流量监测及变化曲线；

2）开采水温及回水水温的温度监测及变化曲线；

3）开采井井内水位监测及变化曲线；

浅层地热，可再生能源的下一个蓝海？

推荐产品如下：

推荐产品如下：

推荐产品如下：