地源热泵市场现状分析

地源热泵市场现状分析

马军王玮

1.地源热泵的原理及发展历史

地源热泵是一种先进的技术，它高效、节能、环保，有利于可持续发展。这项技术最先开始于1912年，瑞士Zoelly提出了“地热源热泵” 的概念。1946年美国开始对地源热泵进行系统研究，在俄勒冈州建成第一个地源热泵系统，运行很成功，由此掀起了地源热泵系统在美国的商用高潮。1985 年美国安装地源热泵14000台，1997年则安装了45000台，目前已安装了400000台以上的地源热泵，并且以每年10%的速度递长。1998年美国商用建筑的地源热泵空调系统已经占到空调保有量的19%以上，其中在新建筑里面占30%。在欧洲国家里更多的是利用浅层地热资源，来供热或者取暖。美国地源热泵工业已经成立了由美国能源部、环保署、爱迪逊电力研究所及众多地源热泵厂家组成的美国地源热泵协会，该协会在近年中将投入一亿美元从事开发、研究和推广工作。美国计划到2001年达到每年安装40万台地源热泵的目标，届时将降低温室气体排放1百万吨，相当于减少50万辆汽车的污染物排放或种植树1百万英亩，年节约能源费用达4.2亿美元，此后，每年节约能源费用再增加1.7亿美元。地源热泵的发展过程中，与美国有所不同的是，中、北欧如瑞典、瑞士、奥地利、德国等国家主要利用浅层地热资源，地下土壤埋盘管（埋深<400米深）的地源热泵，用于室内地板辐射供暖及提供生活热水。据1999年的统计，为家用的供热装置中，地源热泵所占比例，瑞士为96％，奥地利为38％，丹麦为27％。

地源热泵的发展市场，美国特别看好中国，美国能源部和中国科技部于1997年11月签署了中美能源效率及可再生能源合作议定书，其中主要内容之一是“地源热泵”，该项目拟在中国的北京、杭州和广州3个城市各建一座采用地源热泵供暖空调的商业建筑，以推广运用这种“绿色技术”，缓解中国对煤炭和石油的依赖程度，从而达到能源资源多元化的目的。目前，这3个地源热泵示范工程正在落实，有的已进入实施阶段。与此同时，科技部委托的中国企业公司正酝酿将美国的地源热泵技术及设备引进中国市场，这将促进我国地源热泵的市场化、产业化的发展，并使我国地源热泵的研究开发尽快跟上国际潮流。

地源热泵技术是当前世界上最先进的供暖制冷新技术。它利用浅层常温地热能解决供暖制冷问题，属于可再生能源利用技术。近十年来全世界每年以递增20％以上的速度在增长，到2005年年底，已有33个国家在推广这项技术。它有三大优点，一是节能比其他常规供暖技术可节能50-60％；二是环保不排放任何废弃物；三是运行费用低，可降低30-70％。是供暖制冷领域解决污染节能问题的重要技术选择。中国地源热泵从技术引进到大规模推广，发展了十余年的时间。

2007年8月财政部和国家发改委印发《节能技术改造财政奖励资金管理暂行办法》规定企业每节能1吨标煤中央财政奖励200—250元，其中包括建筑节能工程。地方政府也出台相应政策推广节能减排技术。如北京市政府从2006年起对采用地源热泵技术供暖的工程每建筑平方米一次性补贴50元，使用者可享受分时谷价电费优惠。

2.进口热泵品牌在中国的发展

现在的地源热泵工程中，有相当比例利用的是进口热泵机组产品，目前较广泛使用的有位于美国印第安那州的WFI地源中央空调、意大利的克莱门特（CLIMAVENETA）、法国的西亚特（CIAT），还有美国的CARRIER和麦克维尔（McQuay）。这些外国品牌，有的已在中国建厂生产，另外也有一些外资与中资的合资建厂，生产合资新品牌的产品。

美国地源热泵空调已成为空调行业内发展最为迅猛的系统，目前在商业建筑空调设备的保有量中，其市场份额已超过20%，而在新建筑中的选用比例已超过35%，美国能源部US Department of Energy(DOE) 的目标是每年地源热泵系统应用达到40万套；瑞士与挪威地源热泵空调及供应生活热水已超过市场份额的96%；瑞典除地源热泵应用系统外，采用其他制冷、供暖以及热水供应系统，必须获得政府部门的特别审批。未来几年，由美国能源部、环保署、爱迪逊电力研究所联合设立的美国地源热泵协会（GHPC）将投资一亿美元，专门用于地源热泵的研究、开发及推广工作。

据悉，沃富（WFI）地源中央空调公司与陕西豪盛·山水草堂千套别墅群达成了合作协议，成功前下1008套别墅群的大单，另外奥运会帆船馆、鸟巢指挥中心、青岛千禧国际村等空调系统也都是由沃富（WFI）设计、安装。前不久，他们还专门组建了工程安装公司，扩充了技术安装团队，并计划在华北、西南建立品牌推广基地。

创立于1983年，总部位于美国印第安那州的WFI地源中央空调自登陆中国以来，以其节能、环保、舒适、一机多用、运行稳定等特点，受到了政府的大力支持和消费者的普遍认可，销售业绩每年都以数倍的递增升，同时也成为中国行业标准的参照者。在不久的将来，沃富（WFI）必将成为中国乃至亚洲最优秀的节能空调提供商之一。

在美国地源热泵空调系统占整个空调系统的 40%，是美国政府极力推广的节能、环保技术。1998 年美国能源部颁布法规，要求在全国联邦政府机构的建筑中推广应用地埋管土壤换热器地源热泵空调系统。为了表示支持这种技术，美国总统布什在他的得克萨斯州的别墅中也安装了这种地源热泵空调系统（见 2001 年 5 月 28 日参考消息）。

3.适用范围及应用情况

地源热泵空调系统从严寒地区至热带地区均适用，可为办公楼、宾馆、医院、饭店、商店、超市、幼儿园、别墅、居民小区等各类建筑物提供冷暖两用空调系统，并可同时提供生活热水。地源热泵空调系统的供暖和制冷费用只相当于普通空调系统供暖和制冷费用的30-70%。本项目所研究的技术成果在技术上已成熟，作为替代传统供热和供冷模式，具有很大的发展潜力。

已应用情况：中科院广州能源研究所2002年承担了国家“十五”重点攻关项目—高温地源热泵与采暖、空调、热水联供示范系统，并已于2001年对中科院外国专家公寓原“锅炉＋制冷机”系统进行了改造，取得了很好的经济效益。此外，在北京，先后在中科院研究生院研究生宿舍楼、中国科学出版社、天普新能源示范楼等地建立了地源热泵示范工程；在广东地区，先后在中科院广州能源研究所、肇庆皇朝酒店、珠海农业科学院、广东外商活动中心等地建立了地源热泵示范工程。

影响地源热泵使用经济性的因素很多，如国家能源政策、环保政策、电与燃料价格、建筑环境、使用者和气候条件等。根据我国目前的现状，由于这些方面的因素而导致的运行费还有待进一步研究，难以获得准确的结论，但是可以借鉴美国等发达国家的经验，世界环境保护组织在一份有关空调未来的报告中得出结论：设计安装良好的地源热泵，可以节约30％～40％甚至更高的供热制冷空调的综合运行费用。

由于技术方面的优势，可以节省运行费用40％～60％。

地源热泵系统还可以集采暖、空调制冷和提供生活热水于一身。—套热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水加热的三套装置或系统，从而也增加了经济性。由此可得出结论：地源热泵系统虽然由于室外部分比较复杂，初次投资高于普通空调系统，但普通空调的运行费用远高于地源热泵系统，—般几年时间就可以将增加的初次投资回收。

普通空调寿命一般在15年左右，而地源热泵的地下换热器由于采用高强度惰件材料，埋地寿命至少50年。因此，从使用寿命和运行费用来考虑，地源热泵系统的经济性是高于普通空调系统的。

中国长江流域及其周边地区有几个省市，是中国经济高速发达的地区，面积为180000km2，人口为5.5亿，国民生产总值约占全国的48％，是一个人口最密集，经济、文化比较发达的地区。按照我国建筑气候划分，该地区属于“夏热冬冷”地区。即夏季气候I：q热，最热月平均温度为25～30℃且以28～30℃居多，多数地方高于35℃的酷热天气长达半个月至一个月，比世界上同纬度其他地区高出2℃左右，是地球上这个纬度范围内除沙漠干旱地区以外最炎热的地区，而且相对湿度经常高达80％左右；冬季潮湿寒冷，最冷月平均温度为2～7℃，大多数在2～5℃之间，是地球上同纬度冬季最寒冷的地区。长江中下游沿岸及以北一带，日最低气温低于5℃的天数长达两个月甚至三个月的时间，且相对湿度仍然很高，达73％～83％。因此该地区供冷和供暖大致相当，冷暖负荷基本相同，故适合在该地区推广地源热泵技术，从而充分发挥地下蓄能的作用。

长江流域及其周围地区人口集中，能源消耗量大，污染问题突出，而且本地区能源资源相对比