地源热泵市场现状分析.pdf

器g I G S 曼H P A 乡2 0 0 9 第一届中国地源热泵行业高层论坛 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1 9 1 2 年 瑞士Z o e l l y 提出了 地热源热泵 的概念 1 9 4 6 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 1 9 8 5 年美国安 装地源热泵1 4 0 0 0 台 1 9 9 7 年则安装了4 5 0 0 0 台 目 前已安装了4 0 0 0 0 0 台以上的地源热泵 并且以每年 1 0 的速度递长 1 9 9 8 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1 9 以上 其中在 新建筑里面占3 0 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 美国计划芋U 2 0 0 1 年达到每年安装4 0 万台地源热泵的目标 届时将降低温室气体排放l 百万吨 相当于减少5 0 万辆汽车的污染物排放或种 植树l 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 f L 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 4 0 0 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1 9 9 9 年 的统计 为家用的供热装置中 地源热泵所占比例 瑞士为9 6 奥地利为3 8 丹麦为2 7 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1 9 9 7 年1 1 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2 0 以上的速度在增长 弱J 2 0 0 5 年年底 已有3 3 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5 0 一6 0 二是环保不排放 任何废弃物 三是运行费用低 可降 k 乇3 0 7 0 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 2 0 0 7 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2 0 0 2 5 0 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2 0 0 6 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5 0 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 C L I M A v E N E T A 法国的西亚特 C I A T 还有 美国的C A R R I E R i U 麦克维尔 M c Q u a y 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r 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 承办 鬓塑嘎W W W d y r b w t o m 2 7 器墓I G S 拳H P A 20 0 9 第一届中国地源热泵行业高层论坛 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2 0 而在新建筑中的选用 比例已超过3 5 美国能源部U SD e p a r t m e n to f E n e r g y D O E 的目标是每年地源热泵系统应用达到 4 0 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9 6 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 在美国 地源热泵空调系统占整个空调系统的 4 0 是美国政府极力推广的节能 环保技术 1 9 9 8 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2 0 0 1 年5 月2 8 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干普通空调系统供暖和制冷 费用的3 0 7 0 该技术已比较成熟 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2 0 0 2 年承 担了国家 十五 重点攻关项目一高温地源热泵与采 暖 空调 热水联供示范系统 并已于2 0 0 1 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3 0 4 0 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4 0 6 0 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 一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 但普通牢调的运行费用远高于地源热泵系 统 一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1 5 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5 0 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省市 是中国经济高速发 达的地区 面积为1 8 0 0 0 0 k m 2 人口为5 5 亿 国民生 产总值约占全国的4 8 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 C l 热 最热月平 均温度为2 5 3 0 且以2 8 3 0 居多 多数地方高于 3 5 C 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 C 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8 0 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 C 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7 3 8 3 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较匮 2 8 一一承办 鎏蛰一W W W d y r b w t o m 一 一 一 器震I G S 曼H P A 垒2 00 9 第一届中国地源热泵行业高层论坛 乏 能源供给形势严峻 因此从节约能源 改善能源 结构和保护环境这些问题考虑 也应该推广热泵这项 节能技术 现在 在中北欧的瑞士 瑞典 奥地利 丹麦等国 家 地源热泵 土壤换热器 技术利用处于领先地位 地埋管土壤换热器热泵得到广泛的应用 据1 9 9 9 年统 计 在家庭应用的供暖设备中 地源热泵所占的比例 瑞士9 6 奥地币q 3 8 丹麦2 7 在我国由干能源价格的特殊性以及人们节能 环保的认识程度等原因以及其它一些因素的影响 地 源热泵空调技术应用和发展比较缓慢 人们对之尚 不十分了解 推广较困难 然而随着人们生活水平的 提高 人均能耗的增长 一次性矿物能源的日益衰竭 以及环境的日趋恶化 地源热泵技术已越来越引起人 们的重视 在目前节能和环保的潮流下 该技术以其 特有的节能性和稳定性受到行业的瞩目 国内许多院 校 科研所作了大量的应用研究 国家建设部在 夏 热冬冷地区居住建筑节能设计标准 中专门作了推 荐 为办好北京奥运会 北京市主管部门和科研部门 全力合作 相继进行了一些先进技术研究 国内外专 家提出以地源热泵为代表的清洁能源符合 绿色奥 运 科技奥运 的宗旨 应当在奥运工程建设中推广 使用 会议形成倡议书递交北京市政府和奥运会组委 会 受到有关方面的高度重视 后详细研究及考核 将地源热泵中央空调作为2 0 0 8 年北京奥运会指定选 用的中央空调型式 早在很多年前 在国家政府所属 的建筑中就有使用地源热泵的 最有代表性的就是毛 主席纪念堂 中国是一个能源消耗大国 据权威数字显示 当 前 我国每年社会终端能耗折合成电力总计为2 万亿 度 能源消耗总量达世界第二 相当于1 0 个三峡电站 的满负荷处理 建筑能耗占全国能耗的1 4 其中采暖 耗能占5 5 所以节能 环保的地源中央空调前景广 阔 市场巨大 前不久 国务院出台了4 万亿拉动内需 的1 0 项举措 其中明确指出要加大基础设施建设和生 态环境建设 这对于地源中央空调来说必将迎来发展 的 春天 北京市于2 0 0 7 年7 B1 日 由发改委及其他八部委 联合发布了 关于印发关于发展热泵系统的指导意见 的通知 京发改C 2 0 0 6 38 3 9 号 指导意见 中明 确提出了在建筑中使用地源热泵空调系统 每平米补 助5 0 元 水源热泵补助3 5 元 从去年开始 国家分别 将三个城市做为地源热泵试点城市 分别是北京 天 津 沈阳 大力发展地源热泵 现在在这三个城市 甚 至全国 地源热泵已经如火如荼 现在国家努力引导发展地源热泵 现在国家的一 些政府部门的建筑 学校 医院等 都进行了地源热 泵改造 很多项目也都使用地源热泵 如奥运会的部 分场馆 奥运森林公园等等都使用地源热泵 不光国 家的项目 现在很多的私人企业办公场所 别墅等区 域都在寻找做地源热泵的厂家 经销商 统计数据表明 2 0 0 5 年 我国地源热泵系统的 应用面积约为3 0 0 0 万平方米 这一数字到了2 0 0 7 年 上升至8 0 0 0 万 据专家估计 2 0 0 8 年我国地源热泵 系统新增的应用面积将在3 0 0 0 万平方米以上 3 1 北京已安装1 8 0 0 万平方米 十一五期间计 划每年安装6 0 0 万平方米 2 0 1 0 年安装至1 J 3 5 0 0 万平方 米 2 0 0 8 年北京奥运会主体育场 鸟巢 使用了地源 热泵 从土壤中吸收能量 用于补偿体育场空调系统 等 地源热泵是一种使用可再生能源 节能 环保的 系统 通过地埋换热管 冬季吸收土壤中蕴含的热量 为 鸟巢 供热 夏季吸收土壤中存贮的冷量向 鸟 巢 供冷 据统计 北京奥运会实施了3 5 8 个 绿色奥运 项 目 包括新能源项H 6 9 项 建筑节能项目1 6 8 项 水资 源项目1 2 1 项 奥运工程共建设了9 个太阳能的热水系 统 4 个项目建设了地源热泵 3 个项目建设了水源热 泵 还有两个项目直接利用了地热 在2 0 0 万平方米的奥运工程中 有2 6 7 的面积 将使用可再生能源等绿色能源 1 6 8 个建筑节能项目 所节约的能源 相当于每年减少2 0 万吨二氧化碳的 排放 3 2 早在2 0 0 6 年9 8 2 9 日 在沈阳市推进地源热 泵系统建设和应用现场会上 国家建设部资源节约办 公室副主任梁俊强宣布沈阳市被确定为全国地源热 泵技术推广试点城市 2 0 0 6 年l1 B 11 日 沈阳市政府 一 2 9 瞍国 绣蹲囊囊 G C E S 璺也一二 二芝悭 200 9 第一届中国地源热泵行业高层论坛 办公厅又下发了 关于全面推进地源热泵系统建设和 应用工作的实施意见 沈政发 2 0 0 6 2 0 号文件 市 政府决定在全市已经形成地源热泵供热 制冷 面积 3 1 2 万平方米的基础上 全面推进地源热泵系统建设 和应用 沈政发 2 0 0 6 32 0 号文件中明确规定 从2 0 0 8 年起 每年建设和应用地源热泵技术不少于1 6 0 0 万平 方米 其中新建1 0 0 0 万平方米 改建 改造6 0 0 万平方 米 截止2 0 0 8 年底 已完成2 9 0 0 万平方米 至2 0 1 0 年 底 计划全市实现地源热泵技术应用面积6 5 0 0 万平方 米 占全市当期供热面积的3 2 5 文件指出 对正在 申报但未审批的建设项目和已经审批但尚未开工建 设的项目 原则上都要采用地源热泵技术 对已开工 建设但未竣工的项目 原则上都要改为采用地源热泵 技术 对已投入使用的公建 重点是机关办公场所 宾馆 酒店 写字楼等耗能大的建筑物要抓紧进行改 造 采用地源热泵技术 对已投入使用的住宅 在具 备条件的情况下 重点要对供热质量差的进行改造 采用地源热泵技术 同时政府对于采用地源热泵的相 关单位也给予了扶持政策 包括 降低运营成本 给予 资金支持 提供技术保证 加强政务服务 培育产业 发展等相关利好政策 3 3 重庆地源热泵技术在国内位居前列 重庆 市已有渝中区化龙桥项目B 3 O I 地块 开县人民医院 业务综合楼 珠江太阳城和南江水文地质工程地质队 集资楼四个项目入选国家级可再生能源建筑应用示 范工程 获得约3 0 0 0 万元的国家财政资助 地源热泵是最经济的节能环保型中央空调系统 它是利用地下常温土壤或地下水温度相对稳定的特 性 进行能量转换的供暖制冷空调系统 重庆市试验 显示 采用江水源热泵机组较常规空调系统节能3 0 左右 重庆市推广地源热泵的最大优势 是地下多是砂 岩 密度大 导热系数高 地下埋管换热性能比北京 上海高1 5 至2 0 不利之处则是重庆市夏季冷负荷 远远大于冬天的供暖负荷 造成地下岩土的吸 放热 难 据了解 重庆市已出台了 重庆市可再生能源建 筑应用示范工程专项补助资金管理暂行办法 办 3 0 一一 法 规定 对利用可再生能源热泵机组的空调 按机 组额定制冷量每千瓦补贴人民币8 0 0 元 和J 用可再生 能源提供生活热水的高温热泵机组 按机组额定制 热量每千瓦 l l d i 人民币9 0 0 元 3 4 眼下 作为一种替代燃煤和电能供热制冷的 新技术一一地源热泵技术正在青岛市得到快速推r 青岛通过采取服务与监督并举 管理与引导结合的 监管模式 大力推广使用地源热泵技术 引导房地产 业和建筑行业的可持续发展 实现经济效益 环境效 益 社会效益的统一 2 0 0 6 年 青岛市城阳区千禧国际村三期住宅项目 在全市率先采用地源热泵技术进行试点 在试点成功 的基础上 地源热泵技术在青岛很快进入推广使用阶 段 经过短短两年的推广 仅青岛城阳区已有9 个约6 0 万平方米的建筑项目采用了地源热泵中央空调技术 同时 在推广使用的广度方面也实现重大突破 由原 先仅仅应用在住宅开发项目上 已广泛推广到其他各 类建筑项目 目前 银盛泰商务港 城阳区经贸中心 海都国际 蓝钻商务等4 个公共建筑和四方机车车辆 厂等2 个工业项目 均采用了地源热泵技术 3 5 2 0 0 3 年 地源热泵销售市场及制造企业 销 售商才开始进入快速成长的阶段 目前 广东地区已 经成为中国热泵及热泵热水器行业最主要的生产基 地和消费市场 据不完全统计 目前广东地区的热泵 企业大约有1 9 7 家 主要分部在广州 东莞 佛山 珠 海 中山 深圳等地区 其中 广州地区热泵企业有6 7 家 所占比重3 4 如 同益 德能 瑞姆 中字 西莱 克等 佛山地区热泵企业5 l 家 所占比重为2 6 如 确正 美的 长菱等 东莞地区有热泵企业2 6 家 所占 比重1 3 如 豪瓦特 新时代 科阳等 广东地区热泵企业数量占到全国半数以上 而 且规模较大的企业有8 0 以上都聚集于此 估计广 东热泵产业的产能至少占到全国总量的6 5 以上 另 外 广东热泵产业正处于快速成长阶段 大量资本注 入 企业数量激增 权威专家预测 由于热泵行业前 景广阔 目前很多家电企业及其他资本会在近期迅速 进入广东热泵市场 未来几年广东的热泵产能还会急 速扩张 凸震I G S 曼H P A 童2 0 0 9 第一届中国地源热泵行业高层论坛 国内的地源热泵品牌有 清华同方 富尔达 克 莱门特 以莱特 美意 中宇 希望深蓝 美的 际高 贝莱特 计科 和风银燕 北京恒有源 山东宏力 烟 台蓝德 潍坊科灵 大连奥德 天加 潍坊华瑞 汇 中 金万众等 几项有代表性的典型工程 3 5 1 北京工业大学地热供暖示范工程 3 5 2 山东建筑工程学院学术报告厅 3 5 3 北京天创世缘大厦 3 5 4 北京友谊医院 3 5 5 北京牛顿办公区长河大厦 4 市场前景广阔 2 0 0 6 年年底 除个别省 市 区外 其它省市区 都不同程度地在推广地源热泵技术 年销售额已超 过5 0 亿元 并以2 0 以上的速度在增长 资料显示 2 0 0 5 年地源热泵应用面积为3 0 0 0 万平方米 2 0 0 7 年 应用面积至l J 7 0 0 0 万平方米 而地源热泵系统在城市示 范工程中单体规模达8 0 万平方米 地源热泵市场发展 非常迅猛 发展潜力很大 2 0 0 6 年1 6 0 项工程调查 目前 我国的建筑能耗已占全社会总能耗2 7 左 右 其中供热制冷的能耗约占整个建筑能耗的6 0 因此 降低建筑物的采暖空调能耗是建筑节能的重 点 我国地域辽阔 浅层地表能量蕴藏丰富 5 个温区 中有2 3 的地区对冷 热量都有需求 适宜大力发展 地源热泵空调系统 随着经济的持续快速发展和技 术进步的加快 以及人们对水 地 源热泵系统的进 一步认识和政府政策支持力度的加大 地源热泵产品 也会象其它空调设备一样得到快速的发展 不仅在舒 适性空调领域得到普及 也会在工农业生产的更多领 域得到更加广泛的应用 地源热泵技术的推广和应用 需要政府政策 产 品制造 暖通设计和运行管理等相关专业领域人员的 共同努力 地源热泵在我国的应用较少 如能从实际 出发 参照国外的相关经验 出台鼓励措施 对推广 期的地源热泵工程给予一定的补助 对我国地源热泵 产品生产企业在产品研发和技术改造等方面 给予政