寒区地温能研究综述

(黑龙江大学 黑龙江 哈尔滨 150008)

一、 问题的提出

寒区地温能作为一种新型的能源具有可再生、清洁、环保、储量巨大、分布范围广泛的优点，目前我国雾霾问题严重，而寒区地温能的开发利用，将会大大减少煤炭的用量，减少二氧化碳的排放，对于治理雾霾，改善环境具有重要作用。2017年1月13日“开发寒区地热能源，助推龙江绿色发展” 学术研讨会暨中国地源热泵产业联盟寒区地热能开发推进大会在黑龙江大学召开，本次会议探讨了寒区地热能源的开发利用，介绍了中国地源热泵技术。基于本次大会，特作此篇论文，希望通过本篇综述为研究地温能及地源热泵方向的同行提供参考。

二、 国家政策

中国工程院院士曹耀峰在报告中指出，2016年8月份国务院印发《“十三五”国家科技创新规划》中，提出深空、深海、深地(含干热岩)、深蓝“四深”战略。在2016年12月21日的中央财经领导小组第十四次会议上，把“雾霾”作为一个问题提出，习总书记强调，尽可能利用清洁能源，加快提高清洁化供暖比重。

中国能源研究会地热专业委员会专家委员会主任郑克棪在报告中提到，我国已经制定了《可再生能源发展“十三五”规划》，其中就包括了地热能，到2020年地热供暖利用总量达到4200万吨标准煤。

国务院资深参事王秉忱在报告中提到浅层地温能的开发利用已经提到了政府部门的重要工作议程。2014年财政部与住建部联合发文，对地源热泵应用工程提供资金补贴。国家能源局、财政部、国土资源部、住建部等四部门联合下发《关于促进地热能开发利用的指导意见》，要求到2015年，基本查清全国地热能资源情况和分布特点，建立国家地热能资源数据和信息服务体系。

总之，无论是国家的“四深”战略，十四次中央财经领导小组提出的重点治理雾霾问题，《可再生能源发展“十三五”规划》，还是《关于促进地热能开发利用的指导意见》，都表明了浅层地热能的优点及对于改善能源结构的重要性已经得到了国家的高度重视，并制定了相关政策，此举将会为我国地热产业的快速发展提供机会，促进浅层地热能的开发利用。

三、 工程技术

会议上，对于地温能涉及的工程技术做了相关的报告，其中中国地源热泵理事长方肇洪对中国地源热泵的技术与应用做了详细的报告，分别介绍了地源热泵空调系统的限制条件，地埋管地源热泵系统的技术集成，地热换热器的传热模型，地埋螺旋管传热模型的改进以及介绍了地源热泵-太阳能复合系统。吉林大学张延军教授介绍了“2m”测温综合测试仪，主要介绍了“2m”测温法的研发及未来的应用前景，初步确定地热异常区范围，还可以探测出地下水流分布和断裂带，测量土壤热物性等。黑龙江省地温能学会理事张彪作“地温能检测与分析”报告，介绍了地温能开发中的测控系统，分布式地温场温度监控系统及寒地地温场分析、预测。

总之，目前地温能开发利用的工程技术虽然没有欧洲发达国家成熟，但已然具备了进行地温能开发的条件，在未来的研究中，地温能开发利用的工程技术将进一步完善，最终达到先进水平。

四、 技术理论

对于地温能开发利用技术的理论研究，不仅有中国工程院院士、中国能源研究会的专家、国务院的专家，还有地源热泵产业联盟的技术骨干，和各高校的学者教授。此次会议上，中国工程院院士武强对“浅层地热能采集系统数值模拟与应用”作了报告，主要介绍了地下能源采集子系统的采集方式、浅层地热能资源的地质调查和评价、数值模拟与评价平台。哈尔滨工业大学马最良教授做了“关于热泵发展过程的思考”的报告，主要提出热泵技术在发展过程中出现了下滑的趋势，并分析了导致热泵发展下滑的因素。

总之，目前对地温能的理论研究已激发了各学者、专家的热情，积极的投身到地温能研究的理论中，从地质调查、地温能的采集到换热器的研究，地温能开发利用的理论在逐步的完善。

五、 应用前景

黑龙江省地温能学会理事长祁福利介绍了寒区地热资源潜力及其开发应用前景，报告中介绍了寒区地温能的主要特点，存在的问题，研究利用的方向。

中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心常务副主任李宁波介绍了浅层地温能开发利用的现状及高效利用的相关研究，特别对寒区浅层地温能的利用进行探讨并为浅层地温能的推动提出建议。

总之，我国的浅层地温能资源丰富，寒区的冬季供暖问题可依靠地温能来取代传统的燃煤供暖，对于改善我国的资源结构和空气质量具有重要的意义，并且我们已经掌握了地温能开发利用的技术。因此寒区地温能的开发利用势在必行，且具有良好的发展前景，我们应该加快寒区地温能的开发，早日实现地温能供暖、制冷。

六、 研究平台

我国目前对于浅层地温能的研究已经加快步伐，成立了职能齐全的各研究平台，下面对于各研究平台作简要的概述。

中国地源热泵产业联盟于2016年8月11日正式成立。该产业联盟的成员涵盖地源热泵行业内优秀的研发、制造、销售单位，系统集成单位，相关维护运营等企业，同时也接纳聘任国内外地源热泵行业内有影响的专家、学者、个人会员。

黑龙江省地温能学会于2015年8月30日在哈尔滨成立，是国内首个省级地温能学会，该学会的成立旨在提高黑龙江寒区地温能的应用与技术水平，对寒区地温能的发展具有重要意义。

黑龙江省地温能学会寒区水文地质专业委员会于2016年5月13日在黑龙江大学水利电力学院成立。该专业委员会是黑龙江省地温能学会下属的学术性团体，旨在推进黑龙江省寒区地下水方面的研究与应用，对寒区水文地质的研究具有重大的推动作用。

总之，目前地温能研究平台的建立已基本完善，不仅有中国地源热泵产业联盟，黑龙江省地温能学会的成立，而且在高校、企业和杂志都设有地温能的研究平台，这将大大提高地温能的开发利用的速度，对于地温能的发展起到积极推进的作用。

七、 研究展望

黑龙江省对于浅层地热能的研究目前正处于起步阶段，但对于寒区地下水的研究早已成立了研究机构，黑龙江大学水利电力学院，成立了寒区地下水研究所，并与俄罗斯合作，共同进行地下水的研究，但目前仍处于理论研究状态，仍需加强。黑龙江大学水利电力学院对于地下水的研究比较广泛，不但与俄罗斯合作，还进行了林甸温泉地热尾水处理项目，地热尾水是地热资源的一部分，通过对地热尾水处理的研究，使得地热尾水能够满足排放条件，这对于地热资源的利用也是必须的，在进行地温能的开发利用中，我们也需要考虑水污染问题。未来对于地温能的研究还需更多的学者投入到其中来，相信未来寒区地温能的发展将一片光明。

【参考文献】

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