（一）淺層地?zé)崮苜Y源地?zé)崮苁强稍偕那鍧嵞茉矗凑章癫厣疃龋?00米以淺的稱為淺層地?zé)崮埽瑴\層地?zé)崮艿臏囟嚷愿哂诋?dāng)?shù)仄骄鶜鉁?~5 ℃，溫度比較穩(wěn)定，分布廣泛，開發(fā)利用方便，具有十分廣闊的開發(fā)利用前景。淺層地?zé)崮艿睦茫饕峭ㄟ^熱泵技術(shù)的熱交換方式，將賦存于地層中的低品位熱源轉(zhuǎn)化為可以利用的高品位熱源，既可以供熱，又可以制冷。開發(fā)淺層地?zé)崮埽梢愿纳莆覈茉聪M(fèi)結(jié)構(gòu)，減少二氧化碳排放。

（二）我國淺層地?zé)崮軕?yīng)用潛力我國淺層地?zé)崮苜Y源十分豐富。最新數(shù)據(jù)表明，我國287個(gè)地級(jí)以上城市淺層地?zé)崮苜Y源量為每年2.78×1020J，相當(dāng)于95億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。每年淺層地?zé)崮芸衫觅Y源量為2.89×1012kWh，相當(dāng)于3.56億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。扣除開發(fā)消耗電量，則每年可節(jié)能2.02×1012kWh，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)煤2.48億噸，減少二氧化碳排放6.52億噸。到2015年，我國利用的淺層地?zé)崮苜Y源量將達(dá)到4.26×1011kWh，相當(dāng)于5269萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤（占我國淺層地?zé)崮芸衫觅Y源總量的14.8%）。

（三）地源熱泵技術(shù)地源熱泵技術(shù)的進(jìn)步是帶動(dòng)淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用的關(guān)鍵因素，實(shí)踐證明，利用地源熱泵技術(shù)開發(fā)淺層地?zé)崮苁菍?shí)現(xiàn)節(jié)能減排十分有效的途徑。1912年瑞士人首先提出了地源熱泵技術(shù)，1946年第一個(gè)地源熱泵系統(tǒng)在美國俄勒岡州誕生。1974年起，瑞士、荷蘭和瑞典等國政府逐步資助建立了示范工程。20世紀(jì)80年代后期，地源熱泵技術(shù)日臻成熟，其節(jié)能和減排效果得到了普遍認(rèn)可。2010年世界地?zé)岽髸?huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，地源熱泵的年利用能量達(dá)到了214782 TJ（1012焦耳），與2005年世界地?zé)岽髸?huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)相比，五年內(nèi)增長了2.45倍，平均年增長率達(dá)到了19.7%。2010年世界地?zé)岽髸?huì)的統(tǒng)計(jì)的地源熱泵的設(shè)備容量為35236 MWt（兆瓦熱量），其在五年間增長了2.29倍，平均年增長率為18.0%。

二、淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用現(xiàn)狀我國起步較晚

清華大學(xué)徐秉業(yè)教授把這項(xiàng)技術(shù)引入中國，從此開啟了地源熱泵技術(shù)在中國的發(fā)展潮流。我國利用地源熱泵技術(shù)開發(fā)淺層地?zé)崮芘c國外相比，雖然起步晚，但發(fā)展很快，其范圍之廣、規(guī)模之大已遠(yuǎn)超國外。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，目前在全國范圍內(nèi)，除港澳臺(tái)地區(qū)外，31個(gè)省、市、直轄市、自治區(qū)均有開發(fā)淺層地?zé)崮艿牡卦礋岜孟到y(tǒng)工程。應(yīng)用淺層地?zé)崮芄┡评涞慕ㄖ锩娣e1.4億m2，淺層地?zé)崮芄┡⒅评涞膯挝唬ㄗ≌^(qū)、學(xué)校、工廠等）約3400個(gè)，80%集中在華北和東北南部地區(qū)，包括北京、天津、河北、遼寧、河南、山東等省市。北京約有2000萬m2的建筑利用淺層地?zé)崮芄┡椭评洌蜿栆殉^4300萬m2。據(jù)估算，2010年淺層地?zé)崮艿拈_發(fā)利用，使我國二氧化碳減排約2200萬噸。

（一）政策推廣

為促進(jìn)淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用，北京市、沈陽市和國家有關(guān)部門先后出臺(tái)了有關(guān)文件。2006年5月，北京市發(fā)改委等九個(gè)部門聯(lián)合印發(fā)了《北京市關(guān)于發(fā)展熱泵系統(tǒng)的指導(dǎo)意見》，對(duì)選用地下（表）水地源熱泵的每平方米補(bǔ)助35元，選用地埋管地源熱泵和再生水地源熱泵的，每平方米補(bǔ)助50元。2007年７月，沈陽市出臺(tái)了《地源熱泵系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用管理辦法》，凡符合城市供熱規(guī)劃和地源熱泵技術(shù)推廣應(yīng)用規(guī)劃要求，并具備應(yīng)用地源熱泵技術(shù)條件的新建、改建、擴(kuò)建項(xiàng)目，以及耗能大的單位，應(yīng)當(dāng)建立地源熱泵系統(tǒng)。

2009年7月，財(cái)政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部下發(fā)了《關(guān)于印發(fā)可再生能源建筑應(yīng)用城市示范實(shí)施方案的通知》，對(duì)納入示范的城市，中央財(cái)政將予以專項(xiàng)補(bǔ)助5000萬元；對(duì)推廣應(yīng)用面積大，技術(shù)類型先進(jìn)適用，能源替代效果好，能力建設(shè)突出，資金運(yùn)用實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，將相應(yīng)調(diào)增補(bǔ)助額度，每個(gè)示范城市資金補(bǔ)助最高不超過8000萬元。《通知》中的“可再生能源”即為太陽能和淺層地?zé)崮堋?/p>

此外，各地方政府也先后出臺(tái)了一系列發(fā)展地源熱泵技術(shù)的相關(guān)政策和措施。[page]

（二）淺層地?zé)崮苜Y源調(diào)查評(píng)價(jià)

淺層地?zé)崮苜Y源調(diào)查評(píng)價(jià)是淺層地?zé)崮芾玫幕A(chǔ)工作，決定淺層地?zé)崮芾玫目茖W(xué)性和可持續(xù)性。2008年，國土資源部在全國啟動(dòng)了淺層地?zé)崮苷{(diào)查評(píng)價(jià)試點(diǎn)工作，并于當(dāng)年印發(fā)了《關(guān)于大力推進(jìn)淺層地溫能開發(fā)利用的通知》，發(fā)布了《淺層地溫能勘查技術(shù)規(guī)范》，成立了淺層地溫能研究推廣中心。國土資源部在2009年制定的《國土資源系統(tǒng)應(yīng)對(duì)全球氣候變化工作方案》和2010年印發(fā)的《關(guān)于做好“應(yīng)對(duì)全球氣候變化地質(zhì)響應(yīng)與對(duì)策”有關(guān)工作的通知》中，又對(duì)淺層地?zé)崮苷{(diào)查評(píng)價(jià)與開發(fā)利用工作進(jìn)行了再部署。

自2008年國土資源部下發(fā)了開展淺層地?zé)豳Y源調(diào)查工作通知后，全國各省（自治區(qū)、直轄市）市根據(jù)《淺層地溫能勘查技術(shù)規(guī)范》分別對(duì)轄區(qū)內(nèi)適宜開發(fā)利用淺層地?zé)崮艿闹饕笾谐鞘校约敖?jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃區(qū)開展淺層地?zé)崮苷{(diào)查。

目前，此項(xiàng)工作已經(jīng)在各省、自治區(qū)、直轄市國土資源系統(tǒng)進(jìn)行。現(xiàn)已經(jīng)完成的有北京市、河北省和天津市等。
重要成果：天津淺層地?zé)豳Y源調(diào)查評(píng)價(jià)工作

2009年至2010年，國土資源部和天津市聯(lián)合開展了“天津市淺層地溫能調(diào)查評(píng)價(jià)與開發(fā)利用”試點(diǎn)工作。試點(diǎn)工作包括淺層地?zé)崮苷{(diào)查評(píng)價(jià)、開發(fā)利用規(guī)劃編制、地?zé)釀?dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)建設(shè)和淺層地?zé)崮芾檬痉豆こ探ㄔO(shè)等四項(xiàng)工作，試點(diǎn)工作取得了一系列重要成果。  

一是全面完成了天津市淺層地?zé)崮苜Y源調(diào)查，查明了天津市淺層地?zé)崮芊植继攸c(diǎn)和賦存條件，評(píng)價(jià)了資源量和開發(fā)利用潛力。計(jì)算出淺層地?zé)崮艿目衫觅Y源量為1748萬億kJ，冬季可供暖面積13.4億m2，夏季可制冷面積12.6億m2。每年淺層地?zé)崮芸衫觅Y源量全部開發(fā)可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤5974萬噸，扣除開采的電能消耗，可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤4480萬噸，減少向大氣排放二氧化碳等1.17億噸，減少環(huán)境治理費(fèi)用15.32億元。

二是在調(diào)查評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，結(jié)合天津市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市建設(shè)和土地利用規(guī)劃，編制完成了天津市淺層地溫能資源開發(fā)利用規(guī)劃，劃定了開發(fā)適宜區(qū)，分別圈定了適宜地下水、地埋管開發(fā)方式的地段，提出了合理的開發(fā)利用規(guī)模。

三是實(shí)施了梅江會(huì)展中心等10個(gè)具有代表性的淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用示范工程。通過示范工程建設(shè)，提出了工程建設(shè)與管理的標(biāo)準(zhǔn)和要求，為淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用規(guī)范化建設(shè)提供了依據(jù)。10個(gè)示范工程項(xiàng)目總供熱、制冷面積約100萬m2，建成后每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤4萬噸，減少排放二氧化碳等10萬噸。

四是建立了由12個(gè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)站、1個(gè)試驗(yàn)場(chǎng)和1個(gè)試驗(yàn)研究基地組成的淺層地?zé)崮軇?dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)，制定了《地埋管地源熱泵動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》。

五是為實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理、科學(xué)規(guī)劃、有序開發(fā)、合理利用淺層地?zé)崮苜Y源，全面系統(tǒng)地開展了政策研究工作，完成了《淺層地?zé)崮苜Y源開發(fā)利用相關(guān)政策研究》報(bào)告和《關(guān)于推進(jìn)天津市淺層地溫能開發(fā)利用工作的建議》。

（三）可再生能源建筑應(yīng)用項(xiàng)目示范及城市示范

住房城鄉(xiāng)建設(shè)部2006年啟動(dòng)了可再生能源建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目，示范項(xiàng)目具有典型性、代表性，技術(shù)類型上以太陽能和淺層地?zé)崮転橹鳌５浆F(xiàn)在為止成功實(shí)行了四批示范項(xiàng)目。四批示范項(xiàng)目371個(gè)，第一批25個(gè)，第二批57個(gè)，第三批130個(gè)，第四批159個(gè)，總補(bǔ)貼金額約26億元。

住房城鄉(xiāng)建設(shè)部2009年啟動(dòng)了可再生能源建筑應(yīng)用城市示范，對(duì)納入示范的城市，中央財(cái)政將予以專項(xiàng)補(bǔ)助。目前，納入示范的城市有44個(gè)，資金補(bǔ)助基準(zhǔn)為每個(gè)示范城市5000萬元，具體根據(jù)2年內(nèi)應(yīng)用面積、推廣技術(shù)類型、能源替代效果、能力建設(shè)情況等因素綜合核定，切塊到省。推廣應(yīng)用面積大，技術(shù)類型先進(jìn)適用，能源替代效果好，能力建設(shè)突出，資金運(yùn)用實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，將相應(yīng)調(diào)增補(bǔ)助額度，每個(gè)示范城市資金補(bǔ)助最高不超過8000萬元；相反，將相應(yīng)調(diào)減補(bǔ)助額度。[page]

（四）存在問題

由于淺層地?zé)崮芾幂^傳統(tǒng)地?zé)豳Y源利用發(fā)展晚，且涉及多領(lǐng)域、多行業(yè)，開發(fā)利用過程中也存在一些問題。

1、工程前期未進(jìn)行淺層地?zé)崮苜Y源勘查評(píng)價(jià)

《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50366-2005)強(qiáng)制要求地源熱泵系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)前，應(yīng)進(jìn)行工程場(chǎng)地現(xiàn)狀調(diào)查，并對(duì)淺層地?zé)崮苜Y源進(jìn)行場(chǎng)地勘察。然而，很多工程設(shè)計(jì)前都沒有進(jìn)行勘察工作，一方面在地下水地源熱泵不適宜區(qū)采用了此換熱方式，造成系統(tǒng)建成后產(chǎn)生耗電量大、系統(tǒng)COP低、運(yùn)行不穩(wěn)定、回灌困難，甚至系統(tǒng)報(bào)廢等問題；另一方面根據(jù)其經(jīng)驗(yàn)布設(shè)換熱孔，導(dǎo)致大量浪費(fèi)。

2、設(shè)計(jì)參數(shù)依據(jù)不足

部分地源熱泵工程由熱泵提供方進(jìn)行設(shè)計(jì)，一些商家在設(shè)計(jì)時(shí)，完全憑借經(jīng)驗(yàn)，以最簡(jiǎn)單的估計(jì)模式去設(shè)計(jì)系統(tǒng)，不少企業(yè)在設(shè)計(jì)時(shí)并沒有做負(fù)荷分析，只是簡(jiǎn)單地選擇一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。由于設(shè)計(jì)參數(shù)依據(jù)不足，導(dǎo)致一些系統(tǒng)設(shè)計(jì)出現(xiàn)“大馬拉小車”或者設(shè)計(jì)負(fù)荷不足的現(xiàn)象。

3、缺乏可靠的技術(shù)支撐

第一，地下水回灌技術(shù)不夠完善，成井工藝有待提高。地下水地源熱泵工程的成井口徑、填礫層厚度、濾水管類型及濾料的選用對(duì)回灌量均有較大影響，大多數(shù)施工單位未掌握回灌井施工技術(shù)，特別是成井口徑、填礫層厚度、濾水管類型及濾料的選用等，造成許多井不能正常回灌。

第二，部分用戶取水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝存在一些問題。部分用戶設(shè)備安裝不配套（無測(cè)壓管、多無精濾裝置）。熱泵系統(tǒng)安裝密封性差，回灌困難，大部分單位每年都需洗井。

第三，部分用戶水源井地層層位確定存在較大的問題，特別是選用第1I含水組地層做為采灌井利用層位時(shí)，普遍存在水位偏淺，回灌困難的問題。

第四，部分熱泵運(yùn)行管理不夠完善，導(dǎo)致回灌運(yùn)行管理不規(guī)范。一些單位缺乏基本的常識(shí)，近三分之一工程運(yùn)行不回?fù)P，多數(shù)工程運(yùn)行記錄不完整（多無抽水及回灌水水溫、水量、水位），有些工程存在混層采灌水的問題。

4、管理體制不健全

淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用行政監(jiān)督管理主體不明確，監(jiān)督管理所依據(jù)的法律、法規(guī)、政策、標(biāo)準(zhǔn)欠缺，造成淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用秩序混亂。主要表現(xiàn)在項(xiàng)目沒有報(bào)批登記手續(xù)，不按地質(zhì)條件開發(fā)，施工隊(duì)伍資質(zhì)、施工過程監(jiān)管空白，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。

5、缺乏對(duì)淺層地?zé)崮苜Y源開發(fā)利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

近年來，全國各地建成了大量的地源熱泵系統(tǒng)，但尚未建立地源熱泵地下?lián)Q熱系統(tǒng)監(jiān)測(cè)體系，缺少對(duì)地源熱泵系統(tǒng)中溫度、水位、水質(zhì)等動(dòng)態(tài)變化的監(jiān)測(cè)，無法評(píng)價(jià)淺層地?zé)崮苜Y源開發(fā)利用對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響；大多數(shù)地源熱泵工程系統(tǒng)中都沒有安裝必要的節(jié)能計(jì)量裝置，如溫度表、流量計(jì)、功率表等，使得項(xiàng)目的節(jié)能計(jì)算工作存在一定困難，同時(shí)也不便于管理部門的進(jìn)一步節(jié)能評(píng)定工作。[page]

三、淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用發(fā)展趨勢(shì)

（一）繼續(xù)推進(jìn)淺層地?zé)崮苜Y源調(diào)查評(píng)價(jià)工作

推進(jìn)淺層地?zé)崮苜Y源調(diào)查評(píng)價(jià)工作是地源熱泵技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，“十二五”期間，淺層地?zé)崮苜Y源調(diào)查評(píng)價(jià)與開發(fā)利用工作將繼續(xù)成為城市地質(zhì)工作的重點(diǎn)。工作的主要任務(wù)是查明我國主要城市淺層地?zé)崮芊植继攸c(diǎn)和賦存條件，評(píng)價(jià)資源量及開發(fā)利用潛力，編制開發(fā)利用規(guī)劃，建立監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，推動(dòng)淺層地?zé)衢_發(fā)利用示范城市建設(shè)。

國土資源部“十二五”工作部署中，2012年前將完成省會(huì)級(jí)城市調(diào)查評(píng)價(jià)工作，2015年前完成地級(jí)市和部分重點(diǎn)縣級(jí)城鎮(zhèn)調(diào)查評(píng)價(jià)工作。2011年29個(gè)省會(huì)級(jí)城市淺層地?zé)崮苷{(diào)查評(píng)價(jià)項(xiàng)目年內(nèi)分兩批實(shí)施。第一批實(shí)施的城市包括石家莊、呼和浩特、沈陽、長春、杭州、合肥、濟(jì)南、鄭州、重慶、西安、蘭州、烏魯木齊等12個(gè)城市。第二批實(shí)施的城市包括太原、哈爾濱、上海、南京、福州、南昌、武漢、長沙、廣州、南寧、海口、成都、貴陽、昆明、拉薩、西寧、銀川等17個(gè)城市。

其目標(biāo)是：（1）初步查清主要大中城市的淺層地?zé)崮苜x存、分布特征及相應(yīng)的水文地質(zhì)工程地質(zhì)特征，測(cè)試巖土體熱物性參數(shù)，估算可利用資源量。（2）開展淺層地?zé)崮芾霉こ蹋ǖ叵滤⒌卦礋岜孟到y(tǒng)）適宜區(qū)劃分。（3）選擇有代表性的1～2個(gè)城市建立監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)區(qū)。對(duì)已運(yùn)行工程進(jìn)行地下（巖土、水）溫度場(chǎng)的監(jiān)測(cè)（至少1個(gè)運(yùn)行周期）工作，評(píng)價(jià)地源熱泵工程對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響，同時(shí)記錄運(yùn)行工況和能耗，計(jì)算換熱能效比，檢驗(yàn)項(xiàng)目節(jié)能效果。（4）制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，建立淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用適宜區(qū)劃分、評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫。為合理開發(fā)利用淺層地?zé)豳Y源提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為政府宏觀規(guī)劃與科學(xué)管理提供決策依據(jù)。（5）在調(diào)查評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)?shù)匦姓^(qū)域可再生能源開發(fā)利用中長期目標(biāo)，編制完成主要城市（鎮(zhèn)）淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用專項(xiàng)規(guī)劃。

（二）加大科研實(shí)力和技術(shù)創(chuàng)新

加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)研發(fā)與投入，提高淺層地?zé)崮芾眯省＃?）加強(qiáng)淺層巖土熱物性測(cè)試的研究；（2）建立不同地層熱物性數(shù)據(jù)庫；（3）開展不同換熱方式地下傳熱模型的模擬試驗(yàn)；（4）建立地溫場(chǎng)長期觀測(cè)，包括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(cè)）其變化規(guī)律，特別是換熱井回灌能力和溫度恢復(fù)情況；（5）觀測(cè)地下?lián)Q熱系統(tǒng)的實(shí)際換熱（換冷)效果，測(cè)量地層熱流值及熱傳導(dǎo)系數(shù)。

（三）積極參與示范城市建設(shè)，帶動(dòng)淺層地?zé)崮苜Y源開發(fā)利用

在對(duì)當(dāng)?shù)販\層地?zé)豳Y源調(diào)查評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程的具體地質(zhì)環(huán)境，積極開展地源熱泵技術(shù)的推廣應(yīng)用，建立符合本地實(shí)際需求的示范工程，并摸索方法，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，逐步推廣。積極申報(bào)“可再生能源示范城市”，參與示范城市建設(shè)，用好國家專項(xiàng)資金，穩(wěn)步推進(jìn)以城市為單位的淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用工作。利用地源熱泵技術(shù)開發(fā)淺層地?zé)崮苜Y源，為建筑物供暖制冷，是符合國家節(jié)能減排這一歷史進(jìn)程的。隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們將進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，不斷加強(qiáng)地?zé)豳Y源調(diào)查評(píng)價(jià)工作，加大科研力度和技術(shù)創(chuàng)新，積極參與示范城市建設(shè)將是一項(xiàng)具有重大意義并值得持續(xù)推進(jìn)的長遠(yuǎn)工程。