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USDepartmentofEnergy(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。
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%。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较匮乏，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1999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96%、奥地利38%、丹麦27%。
在我国由于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2008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10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55％。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10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2007年7月1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〔2006〕839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50元；水源热泵补助35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，2005年，我国地源热泵系统的应用面积约为3000万平方米，这一数字到了2007年上升至8000万。据专家估计，2008年我国地源热泵系统新增的应用面积将在3000万平方米以上。
3.1、北京已安装1800万平方米，十一五期间计划每年安装600万平方米，2010年安装到3500万平方米。2008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358个“绿色奥运”项目，包括新能源项目69项、建筑节能项目168项、水资源项目121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200万平方米的奥运工程中，有26.7％的面积将使用可再生能源等绿色能源。168个建筑节能项目所节约的能源，相当于每年减少20万吨二氧化碳的排放。
3.2、早在2006年9月29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。2006年11月11日，沈阳市政府办公厅又下发了“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〔2006〕20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312万平方米的基础上，全面推进地源热泵系统建设和应用。
沈政发〔2006〕20号文件中明确规定：从2008年起，每年建设和应用地源热泵技术不少于1600万平方米，其中新建1000万平方米，改建、改造600万平方米，截止2008年底，已完成2900万平方米。至2010年底，计划全市实现地源热泵技术应用面积6500万平方米，占全市当期供热面积的32.5%。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B3/01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3000万元的国家财政资助。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30%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15%至20%。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800元，利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补贴人民币900元。
3.4、眼下，作为一种替代燃煤和电能供热制冷的新技术——地源热泵技术正在青岛市得到快速推广。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。
2006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60万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、2003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197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67家，所占比重34％，如：同益、德能、瑞姆、中宇、西莱克等；佛山地区热泵企业51家，所占比重为26％，如：确正、美的、长菱等；东莞地区有热泵企业26家，所占比重13％，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80％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65％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。
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
2006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50亿元，并以20％以上的速度在增长。资料显示，2005年地源热泵应用面积为3000万平方米，2007年应用面积到7000万平方米，而地源热泵系统在城市示范工程中单体规模达80万平方米。地源热泵市场发展非常迅猛，发展潜力很大。（2006年160项工程调查）目前，我国的建筑能耗已占全社会总能耗27%左右，其中供热制冷的能耗约占整个建筑能耗的60%，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，给予政策、资金等方面的支持，对适合地源热泵应用的工程在建设规划及招投标中予以优先考虑等等，将会大大加快这项技术的推广、应用进程。
作者简介
作者马军，男，1968年5月13日，高级职称，中国石油大学本科学士学位，现在南京菲时特人工环境有限公司工程部经理，从事地源热泵工程。
E—mail：majun-123321@163.com
手机:13276419192
作者王玮，女，1972年3月17日，中级职称，北京师范大学文艺学硕士学位，现在济南艾嘉热泵技术有限公司策划总管兼媒介专员，研究热泵行业的发展趋势及市场前景。
E—mail：wsmdcy@163.com
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