淺(qian)(qian)(qian)層(ceng)地(di)(di)熱能(neng)(neng)又叫淺(qian)(qian)(qian)層(ceng)地(di)(di)溫(wen)(wen)能(neng)(neng)，是(shi)指(zhi)地(di)(di)表以下一(yi)定深(shen)度(du)(du)范圍內[一(yi)般(ban)為恒溫(wen)(wen)帶(指(zhi)距地(di)(di)表最淺(qian)(qian)(qian)年溫(wen)(wen)度(du)(du)變化小(xiao)于(yu)0.1℃的地(di)(di)帶)至200m埋深(shen)]，溫(wen)(wen)度(du)(du)低于(yu)25℃，蘊藏于(yu)土壤砂(sha)石和地(di)(di)下水中(zhong)的低溫(wen)(wen)熱能(neng)(neng)。不同(tong)地(di)(di)區(qu)的淺(qian)(qian)(qian)層(ceng)地(di)(di)熱能(neng)(neng)可用地(di)(di)溫(wen)(wen)梯度(du)(du)(是(shi)表示(shi)地(di)(di)球(qiu)內部溫(wen)(wen)度(du)(du)不均勻分布程度(du)(du)的參數，一(yi)般(ban)情況下埋藏越(yue)深(shen)，溫(wen)(wen)度(du)(du)越(yue)高)來(lai)表示(shi)，淺(qian)(qian)(qian)層(ceng)地(di)(di)熱能(neng)(neng)的能(neng)(neng)量主要來(lai)源(yuan)于(yu)太陽輻射與地(di)(di)球(qiu)梯度(du)(du)增溫(wen)(wen)。我國(guo)是(shi)世界上淺(qian)(qian)(qian)層(ceng)地(di)(di)熱能(neng)(neng)資源(yuan)最豐(feng)富的國(guo)家(jia)，但目前該能(neng)(neng)源(yuan)還(huan)沒有(you)被大規模(mo)開發利用。

常常為人所忽略(lve)的(de)地熱(re)能(neng)(neng)，其實是人類(lei)身邊幾乎(hu)可(ke)供(gong)無限利用的(de)清潔(jie)可(ke)再(zai)(zai)生能(neng)(neng)源(yuan)。盡管陽光、風能(neng)(neng)和洋流也是無限清潔(jie)可(ke)再(zai)(zai)生能(neng)(neng)源(yuan)，但(dan)并不是隨時隨地都能(neng)(neng)利用。相(xiang)比之下，地熱(re)能(neng)(neng)在(zai)(zai)世界各地廣泛存(cun)在(zai)(zai)，可(ke)以(yi)用來直接加熱(re)或冷(leng)卻建筑物。為了進一(yi)步提(ti)高效(xiao)率、降(jiang)低成(cheng)本(ben)，GEOCOND項目在(zai)(zai)歐盟資(zi)助七(qi)個國(guo)家(jia)的(de)聯(lian)手(shou)支(zhi)持下，已成(cheng)功(gong)將地熱(re)能(neng)(neng)利用成(cheng)本(ben)降(jiang)低了四(si)分之一(yi)。該項目即將進入最后驗(yan)證階段(duan)，初(chu)期實驗(yan)成(cheng)果令人振奮。

據統(tong)計，歐(ou)盟(meng)建筑存量(liang)的75％都存在能(neng)源(yuan)利用(yong)效率低(di)下的問(wen)題，這(zhe)意味著(zhu)整(zheng)個歐(ou)盟(meng)的建筑物在可(ke)再生能(neng)源(yuan)開發和提升能(neng)源(yuan)效率方面都有巨大潛力(li)，而且這(zhe)種改善(shan)將推動(dong)歐(ou)盟(meng)經濟(ji)綠色脫碳，并有助于實現(xian)歐(ou)盟(meng)應對全球氣候變化既定(ding)目標。

淺(qian)層地(di)(di)(di)熱(re)(re)能(neng)接(jie)近常溫，品(pin)位(wei)較低，需要通過(guo)熱(re)(re)泵(beng)技(ji)術(shu)將其(qi)品(pin)位(wei)提升后加(jia)以利用。淺(qian)層地(di)(di)(di)熱(re)(re)能(neng)既可以作(zuo)為熱(re)(re)泵(beng)的(de)低溫熱(re)(re)源用于供(gong)熱(re)(re)，也可以作(zuo)為熱(re)(re)泵(beng)的(de)冷卻(que)源用于制冷。通過(guo)熱(re)(re)泵(beng)技(ji)術(shu)將淺(qian)層地(di)(di)(di)熱(re)(re)能(neng)用于建筑的(de)供(gong)熱(re)(re)和制冷具有很(hen)多(duo)優勢，同時也存在很(hen)多(duo)需要注意的(de)問題

一、淺層地熱能的優勢

（1）分(fen)布廣泛。淺層(ceng)地(di)熱(re)能在(zai)地(di)球表層(ceng)以(yi)下(xia)接近均(jun)勻分(fen)布，到處都有，從地(di)下(xia)水、地(di)下(xia)土壤和江河(he)湖海等地(di)表水中都能采集到淺層(ceng)地(di)熱(re)能，可以(yi)根(gen)據項目的(de)條件在(zai)周邊就近提取(qu)和利(li)用，不(bu)需要(yao)大規(gui)模的(de)集中開采和遠距(ju)離輸送(song)，不(bu)需要(yao)大規(gui)模一次性(xing)投資建設。

（2）儲量巨大。據測(ce)算，我(wo)國近百米內的土壤每(mei)年(nian)可采集(ji)的淺層地(di)熱能(neng)是我(wo)國目前發電裝機容(rong)量4×108kW的3750倍，而百米以內地(di)下水每(mei)年(nian)可采集(ji)的淺層地(di)熱能(neng)也有2×108kW。

（3）穩定持續。淺層地熱能是一種溫差勢能，其溫度一年四季相對穩定，冬季比環境空氣溫度高，夏季比環境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調冷源。

（4）清潔(jie)(jie)環保。淺(qian)層地(di)(di)熱能(neng)(neng)作為一種清潔(jie)(jie)的(de)可再(zai)生能(neng)(neng)源(yuan)，主要通過熱泵技術進行(xing)采集利用。利用淺(qian)層地(di)(di)熱能(neng)(neng)不(bu)會(hui)像利用化石燃(ran)料那樣排放大量的(de)CO2、SOX、NOx、粉塵等(deng)燃(ran)燒產物，對環境造成嚴(yan)重污染，引(yin)起溫室效應、酸(suan)雨、土地(di)(di)沙漠化等(deng)問題。因此，開發(fa)利用清潔(jie)(jie)無污染的(de)淺(qian)層地(di)(di)熱能(neng)(neng)資源(yuan)已是社(she)會(hui)發(fa)展(zhan)的(de)必然(ran)趨勢。

二(er)、淺層地熱能的不足

（1）淺層地(di)熱(re)能(neng)(neng)(neng)是一種(zhong)品位很低的能(neng)(neng)(neng)源，不能(neng)(neng)(neng)作為(wei)獨立的能(neng)(neng)(neng)源使用(yong)(yong)(yong)，必須(xu)借助(zhu)熱(re)泵才能(neng)(neng)(neng)利用(yong)(yong)(yong)，運行時(shi)需要消(xiao)耗一部(bu)分高品位能(neng)(neng)(neng)源，主要是電能(neng)(neng)(neng)。同時(shi)，淺層地(di)熱(re)能(neng)(neng)(neng)的有效利用(yong)(yong)(yong)是一項系(xi)統工程(cheng)，涉及能(neng)(neng)(neng)量的采集、提升、釋放等三(san)部(bu)分。

如果(guo)應(ying)用條件不(bu)(bu)合適、設計(ji)施工(gong)不(bu)(bu)合理(li)、產品性能不(bu)(bu)合格或者運行(xing)管理(li)不(bu)(bu)到位，都有可(ke)能造(zao)成(cheng)(cheng)投資(zi)過大或者運行(xing)成(cheng)(cheng)本過高，使用戶(hu)的(de)經(jing)濟負擔過重，不(bu)(bu)利于淺層地熱能的(de)推廣(guang)應(ying)用。

（2）淺(qian)層(ceng)(ceng)地(di)熱能(neng)的采集受所在(zai)地(di)水文地(di)質(zhi)條(tiao)件(jian)的影(ying)響較大(da)。盡管淺(qian)層(ceng)(ceng)地(di)熱能(neng)理(li)論上均勻分布于地(di)球表層(ceng)(ceng)以下(xia)，存在(zai)于地(di)下(xia)水、地(di)下(xia)土壤和江河湖海(hai)等(deng)地(di)表水中。但(dan)實(shi)際(ji)應用中，在(zai)不同的水文地(di)質(zhi)條(tiao)件(jian)下(xia)利(li)用淺(qian)層(ceng)(ceng)地(di)熱能(neng)的成(cheng)本差異(yi)是(shi)相當大(da)的。

對于利用地下水的情況(kuang)，必須考慮到(dao)使用地的水文地質條(tiao)件(jian)，確保可(ke)(ke)以通(tong)過打井獲得充足的地下水資源，同時還要保證地下水在被提取(qu)溫(wen)度之后可(ke)(ke)以順利回灌至(zhi)地下。

在無法(fa)(fa)得到充足(zu)的(de)地(di)(di)下(xia)水(shui)源(yuan)或地(di)(di)下(xia)水(shui)很(hen)難回灌的(de)地(di)(di)區(qu)，可以(yi)采取在地(di)(di)下(xia)埋設換熱管的(de)方(fang)式取代地(di)(di)下(xia)水(shui)井(jing)。這種方(fang)法(fa)(fa)適用于土壤(rang)層(ceng)或細沙層(ceng)較厚的(de)地(di)(di)區(qu)，在以(yi)巖石層(ceng)或卵石層(ceng)為(wei)主(zhu)的(de)地(di)(di)區(qu)使(shi)用會(hui)因(yin)鉆孔成本過(guo)高(gao)而使(shi)投資大幅度增加。

(3)淺層(ceng)(ceng)地(di)(di)(di)熱能的(de)(de)采集受到場地(di)(di)(di)的(de)(de)限制。采集淺層(ceng)(ceng)地(di)(di)(di)熱能最常用的(de)(de)方(fang)(fang)(fang)式(shi)(shi)是地(di)(di)(di)下(xia)水井方(fang)(fang)(fang)式(shi)(shi)和(he)地(di)(di)(di)埋管(guan)方(fang)(fang)(fang)式(shi)(shi)，這兩種方(fang)(fang)(fang)式(shi)(shi)都需要較(jiao)大的(de)(de)場地(di)(di)(di)。現在(zai)城市(shi)(shi)中(zhong)建筑(zhu)的(de)(de)密度(du)越來越大，建筑(zhu)周邊的(de)(de)空(kong)地(di)(di)(di)越來越少，這使得(de)利(li)用地(di)(di)(di)下(xia)水方(fang)(fang)(fang)式(shi)(shi)或地(di)(di)(di)埋管(guan)方(fang)(fang)(fang)式(shi)(shi)采集淺層(ceng)(ceng)地(di)(di)(di)熱能變(bian)得(de)十分(fen)困難，尤其是地(di)(di)(di)埋管(guan)方(fang)(fang)(fang)式(shi)(shi)，在(zai)城市(shi)(shi)中(zhong)心(xin)地(di)(di)(di)區已經很(hen)難實施。

三(san)、開發利用淺層地熱能的意義

隨著我國經濟的迅猛(meng)發展，城鎮化速度不斷(duan)加(jia)快，建(jian)(jian)設規模不斷(duan)擴(kuo)大，建(jian)(jian)筑(zhu)面積不斷(duan)增加(jia)，建(jian)(jian)筑(zhu)能耗(hao)(hao)也在(zai)大幅(fu)度提高，目前建(jian)(jian)筑(zhu)能耗(hao)(hao)已經占(zhan)到社(she)會總(zong)能耗(hao)(hao)的25.5%，并且比(bi)例(li)還在(zai)不斷(duan)增加(jia)，而建(jian)(jian)筑(zhu)能耗(hao)(hao)的大部分用于為建(jian)(jian)筑(zhu)供熱和制冷。

我國傳統上(shang)建筑供熱(re)主要依靠燒煤(mei)(mei)(mei)，有(you)熱(re)電聯產(chan)集(ji)中供熱(re)，大型(xing)燃煤(mei)(mei)(mei)鍋爐(lu)集(ji)中供熱(re)和(he)小型(xing)燃煤(mei)(mei)(mei)鍋爐(lu)分散供熱(re)等幾種(zhong)形式。燃煤(mei)(mei)(mei)鍋爐(lu)產(chan)生大量的煙塵，是城(cheng)市(shi)大氣中可吸入顆(ke)粒物PM2.5的主要來源(yuan)之一，嚴(yan)重污染城(cheng)市(shi)環境，同時還增加了(le)煤(mei)(mei)(mei)、灰、渣等的運(yun)輸量，增加了(le)市(shi)政交通的壓力，造成(cheng)運(yun)輸車(che)輛尾氣的二次(ci)污染。

當前(qian)，我國(guo)北方城(cheng)鎮(zhen)供熱熱源(yuan)(yuan)已(yi)經嚴重不足，而各地政府出于(yu)對(dui)節能(neng)減(jian)排和環(huan)境保(bao)護的考(kao)慮，都已(yi)經嚴格(ge)限制燃煤(mei)(mei)電(dian)廠和燃煤(mei)(mei)供暖鍋爐的建設(she)。因此，很多有條件(jian)的城(cheng)市只能(neng)發展天(tian)然氣(qi)供暖。但(dan)是，天(tian)然氣(qi)是一種不可再生資源(yuan)(yuan)，我國(guo)的天(tian)然氣(qi)資源(yuan)(yuan)十分有限，天(tian)然氣(qi)管道的建設(she)速(su)度也趕(gan)不上我國(guo)城(cheng)鎮(zhen)化的發展速(su)度，不能(neng)從根本上解(jie)決我國(guo)建筑能(neng)源(yuan)(yuan)需求的問(wen)題。

淺層地熱(re)能屬于一種可(ke)再(zai)生的清(qing)潔能源(yuan)(yuan)，分布(bu)廣泛，獲取(qu)方便，利(li)用熱(re)泵技(ji)術只需(xu)要(yao)消耗(hao)少量(liang)的電(dian)，就可(ke)以(yi)為(wei)建(jian)筑供(gong)熱(re)和(he)制冷(leng)。利(li)用它可(ke)以(yi)避免遠距離輸送和(he)管網的建(jian)設，可(ke)以(yi)迅速有效地解決城市周邊郊區(qu)縣、新城區(qu)和(he)開發區(qu)等熱(re)網尚未覆蓋地區(qu)的建(jian)筑供(gong)熱(re)問(wen)題(ti)，還可(ke)以(yi)解決大型公用建(jian)筑的冬(dong)季供(gong)熱(re)和(he)夏季制冷(leng)問(wen)題(ti)，可(ke)以(yi)成(cheng)為(wei)城市集(ji)中供(gong)熱(re)的重要(yao)補(bu)充。利(li)用淺層地熱(re)能可(ke)以(yi)為(wei)各地區(qu)的城鎮化發展(zhan)提供(gong)能源(yuan)(yuan)保(bao)證，并進一步推動和(he)促進我國的節能減排和(he)環境保(bao)護工作。

抱有僥幸心理，地熱(re)勘察意識(shi)不強

即使是淺層地(di)熱能，對(dui)(dui)于(yu)地(di)質(zhi)(zhi)(zhi)條(tiao)件的(de)(de)依賴(lai)也(ye)是絕(jue)對(dui)(dui)的(de)(de)，很(hen)多(duo)淺層地(di)熱開發沒有能力或(huo)圖省事，不(bu)(bu)進行前期(qi)的(de)(de)地(di)質(zhi)(zhi)(zhi)低(di)熱勘察，對(dui)(dui)于(yu)巖(yan)土熱物性(xing)、地(di)熱能的(de)(de)熱均衡狀況也(ye)并沒有研究分(fen)析(xi)評(ping)估，而地(di)埋管的(de)(de)設計多(duo)少(shao)，完全跟著感(gan)覺走，以(yi)至于(yu)在長(chang)期(qi)運行的(de)(de)過程中，系(xi)統(tong)不(bu)(bu)能進行良好的(de)(de)換熱，導致(zhi)出(chu)現各種(zhong)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)問題，不(bu)(bu)僅給(gei)使用(yong)帶來(lai)不(bu)(bu)便，同時(shi)也(ye)降低(di)了人們對(dui)(dui)淺層地(di)熱能利用(yong)的(de)(de)整體評(ping)價。

淺層地熱能利用的(de)市場普(pu)及(ji)度依舊不夠

除了業內人士，很多人對于淺層地熱能的利用，了解還很少，比如，淺層地熱能利用的代表設備地源熱泵，這是一種既可以制冷又可以供暖的類似空調的系統，但是，由于換熱問題，地源熱泵必須兩季都用，才能保證系統的良性運行，而不能單開一季，而很多使用者為了省電，只在冬季開或只在夏季開，這就造成了系統的冷熱不均。而除此以外，更嚴重的是，很多設計施工人員對其的了解，也只停留在表面的設備原理，地大熱(re)能認為，這種現象，非常(chang)影響淺層地熱(re)能的利用，而系統的運行不良，也對其市場和(he)發展(zhan)造成負面影響。

對于(yu)淺層利用的，技術研發還需要加強

雖然淺層利(li)(li)用的的設備在(zai)使用過程中都是(shi)非常(chang)簡(jian)單的，但(dan)是(shi)設計和(he)施工卻相(xiang)(xiang)對復雜(za)，而且尚有(you)一些(xie)技(ji)(ji)術(shu)科研問題(ti)需要攻堅(jian)，如回填材料、換熱(re)效(xiao)率(lv)、以及巖土熱(re)物性(xing)測試等(deng)等(deng)相(xiang)(xiang)應的技(ji)(ji)術(shu)開發和(he)設備改進等(deng)等(deng)，但(dan)限于很多因素，這(zhe)些(xie)技(ji)(ji)術(shu)上的研發相(xiang)(xiang)對緩慢(man)，地(di)大(da)(da)熱(re)能(neng)指出，這(zhe)極大(da)(da)制約了淺層利(li)(li)用的利(li)(li)用技(ji)(ji)術(shu)的提升。