2003年—2006年初，我公司參與了北京某縣城區(qū)供熱的工作，并在該縣市政管委組織的研討會(huì)上就該縣城區(qū)供熱方式闡述了觀點(diǎn)。由于當(dāng)時(shí)該縣尚未進(jìn)行供熱規(guī)劃，因此本文供熱方式比較的基礎(chǔ)是當(dāng)?shù)毓┡块T提供的2005年底縣城區(qū)域供暖建筑面積和對(duì)熱負(fù)荷發(fā)展?fàn)顩r的推測數(shù)據(jù)。

   一、供熱現(xiàn)狀（至2005年年底） 
      根據(jù)“某縣新城現(xiàn)狀熱負(fù)荷調(diào)查表”，該縣城區(qū)現(xiàn)有供暖建筑面積435.15×104m2。主要供熱方式為分散的小型燃煤鍋爐與地?zé)峁┡?。縣城區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有燃煤鍋爐房39座，供暖面積394.3×104m2，占供暖總建筑面積的90.61％；現(xiàn)有地?zé)峁┡娣e40.85×104m2，
占供暖總建筑面積的9.39％。
      二、熱負(fù)荷
      1．計(jì)算供熱面積
      現(xiàn)有（2005年底）供暖建筑面積為435.15×104m2，其中地?zé)峁┡娣e40.85×104m2。
縣城區(qū)域供熱面積發(fā)展推測：近幾年新增建筑面積有可能達(dá)到～160×104m2，其中可能采用地?zé)峁┡慕ㄖ娣e～40×104m2左右。
      縣城區(qū)域現(xiàn)有供熱面積以及推測近期發(fā)展供熱面積之和為595.15×104㎡。
      2．供熱指標(biāo) 
      某縣城區(qū)以70～80年代建筑居多，能耗標(biāo)準(zhǔn)很高。根據(jù)采暖空調(diào)有關(guān)規(guī)范，結(jié)合該縣城區(qū)實(shí)際情況，商場、工廠、體育館、電影院等大型公建的采暖熱指標(biāo)取120W/m2，辦公樓、寫字樓、賓館等公建的采暖熱指標(biāo)取93W/m2，住宅采暖熱指標(biāo)取64W/m2。供熱指標(biāo)中均已包含熱損失。
      3．熱負(fù)荷（見表1）
      根據(jù)下表中的熱負(fù)荷計(jì)算，除地?zé)峁┡ㄖ酝?，縣城區(qū)域采暖總熱耗量為372.93MW。
      三、各種供熱方式的特點(diǎn) 
      城市供熱與人們的生活息息相關(guān)。我國實(shí)行的城市供熱方式主要有城市集中供熱；分散小型燃煤、燃?xì)?、燃油鍋爐房供熱；直接電采暖（電暖氣、電熱膜、電鍋爐）；深井地?zé)岵膳?；地能地源熱泵采暖等等，各種供熱方式各有利弊，也各有適應(yīng)范圍。
      1．城市集中供熱
      城市集中供熱主要由政府或企業(yè)投資建設(shè)大型熱電廠或集中供熱廠供暖，具有良好的規(guī)模效益。集中供熱熱效率高，污染物排放較分散供熱大為降低，是目前城市供熱方式中最經(jīng)濟(jì)、較環(huán)保的主流方式和上佳選擇。
      2．小型燃煤鍋爐房供熱 
      小型燃煤鍋爐房供熱曾經(jīng)是我國城市的主導(dǎo)供暖方式，運(yùn)行費(fèi)用不高，但能源利用效率極低，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，目前在各大城市已相繼被淘汰，原有的一些小型燃煤鍋爐房也逐步由其它供熱方式替代。
      3．燃?xì)忮仩t房 
      天然氣作為清潔能源在部分大、中城市推廣使用，燃?xì)夤┡軌蛟诤艽蟪潭壬蠝p輕污染。但是這種供暖方式運(yùn)行費(fèi)用高，受制于燃?xì)夤芫W(wǎng)的建設(shè)，近兩年不斷出現(xiàn)“氣荒”現(xiàn)象。天燃?xì)庾鳛橄∪钡母咂芳?jí)能源，應(yīng)用于供暖這類低品級(jí)能源利用，是一種資源的浪費(fèi)。因此燃?xì)夤┡荒茉谟袟l件的城市占有一定的比例。
      4．燃油鍋爐房 
      燃油供暖運(yùn)行費(fèi)用大約是燃煤供暖的3～4倍，因此一般僅作為替代燃煤供暖的過渡方式。其污染程度較燃煤供暖低但較燃?xì)夤┡撸褂玫囊彩窍∪蹦茉础彤a(chǎn)品，同樣屬于非主流供熱方式。
      5．深井地?zé)?nbsp;
      深井地?zé)崾苤朴诘責(zé)豳Y源的分布，不具備大面積推廣的條件。地?zé)豳Y源埋藏較深，一般在2000－5000米，因此打井費(fèi)用極高。同時(shí)，深井采熱可能對(duì)地下水造成污染，并有可能對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，因此各國都限制使用深井地?zé)岬牟膳绞?，在北京市城區(qū)地?zé)峋_采的控制距離為1.5km，即已開采的地?zé)峋苓吶魏畏较?.5km范圍內(nèi)不允許另行開采地?zé)峋?BR>      6．淺層地能（熱） 
      淺層地能（熱）是指在地下幾十米至幾百米的區(qū)間內(nèi)蘊(yùn)藏的熱量，具有儲(chǔ)量巨大、分布廣泛、可以再生的優(yōu)點(diǎn)，但也同時(shí)伴有品位較低（一般<25℃）和難以收集的缺點(diǎn)。它基本不受地域和氣候的影響，基本溫度相對(duì)恒定，儲(chǔ)量巨大，在建筑供暖綠色新能源中是最為現(xiàn)實(shí)、最有前途的能源。
      7．直接電采暖 
      電是較高品級(jí)的能源，熱是較低品級(jí)的能源，因此，任何方式電采暖（制冷）都是能源的浪費(fèi)，直接表現(xiàn)為運(yùn)行費(fèi)用極高，是燃煤供暖的4倍（未使用低谷電）。雖然電采暖對(duì)使用地區(qū)的污染極低，但會(huì)造成電廠負(fù)荷加重，發(fā)電生產(chǎn)過程污染增加。
      8．太陽能 
      太陽能是最清潔的能源，但在使用中最大的不足是供應(yīng)不穩(wěn)定，受天氣變化的影響大。尤其在能源需求量大的冬季，無法提供必需的能源供應(yīng)，必須采取輔助加熱裝置。因此，大規(guī)模太陽能采暖在現(xiàn)階段具有很大的局限性，目前只在小型建筑采暖或生活熱水系統(tǒng)作為補(bǔ)充熱源，而且投資較其他供暖方式要大。
      四、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)
      1．供暖系統(tǒng)采用新能源的必要性 
      中國傳統(tǒng)的能源有石油、天然氣、煤炭等。受國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和能源政策的影響，在相當(dāng)長的時(shí)期中，北方冬季取暖一直采用燃煤鍋爐。從二十世紀(jì)八十年代開始，伴隨著中國國民經(jīng)濟(jì)的騰飛，各種能源的消耗也是驚人的。其中基礎(chǔ)能源——煤炭在為經(jīng)濟(jì)發(fā)展保駕護(hù)航的同時(shí)，對(duì)公共健康和環(huán)境的損害也是顯而易見的。所以在二十世紀(jì)九十年代以后，對(duì)于供熱能源結(jié)構(gòu)開始進(jìn)行了新的嘗試和探討。
      中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)程中，能源的消耗是必不可少的，而我們賴以生存的環(huán)境也必須悉心呵護(hù)，發(fā)展清潔能源、可再生能源是我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的必要保證。隨著對(duì)國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的認(rèn)識(shí)和公眾環(huán)保意識(shí)的提高，世界和中國能源利用的結(jié)構(gòu)都在轉(zhuǎn)變，從原有的煤、石油取暖過渡到利用天然氣、生物質(zhì)能等清潔能源。北京作為大氣污染最為嚴(yán)重的城市之一，其治理大氣污染的政策中就包括以煤改氣為主的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。為解決北京每年燃燒近3000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤造成的環(huán)境污染問題，市政府采取了引進(jìn)天然氣、以氣代煤，鼓勵(lì)使用燃油鍋爐等多項(xiàng)措施。但天然氣的引進(jìn)量到2010年達(dá)到規(guī)劃的30－40億立方米后，也僅相當(dāng)于300多萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，僅占年煤耗的百分之十幾。根據(jù)這個(gè)進(jìn)度，北京的天然氣供應(yīng)量還是不足的，該縣天然氣能源更是緊缺，目前不具備接入天然氣管網(wǎng)的條件。 
      燃油鍋爐供暖的燃料費(fèi)約是燃煤鍋爐的3～4倍，其運(yùn)行費(fèi)用約是水源和地能地源熱泵機(jī)組運(yùn)行費(fèi)用的2倍多。大規(guī)模供熱采用燃油鍋爐供暖極不經(jīng)濟(jì)，且與地?zé)岵膳啾龋瑯哟嬖诖髿馕廴締栴}。 
      雖然替代能源可以部分解決大氣污染的問題，可是天然氣和石油等都屬于不可再生的能源，從可持續(xù)發(fā)展的角度看，必須提高能源利用效率或者尋找可以再生的能源，地能地源熱泵機(jī)組由此應(yīng)運(yùn)而生。
      2．地能地源熱泵技術(shù)的特點(diǎn)及與深層地?zé)岬谋容^ 
      地能地源熱泵是利用地下水源、土壤源以及污水水源等貯存的能量作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供冷、暖空調(diào)系統(tǒng)。地下水源、土壤源等貯存的能量是近乎無限的可再生能源，因此，地能地源熱泵技術(shù)當(dāng)之無愧的成為可再生能源的一種形式。
      地能地源熱泵技術(shù)利用水源、土壤源以及污水水源中貯熱（冷）的能量轉(zhuǎn)換過程，只是交換了熱量，不會(huì)引起區(qū)域性的地下以及地表水污染和土壤污染，其生產(chǎn)過程污染物近乎零排放，可以說地能地源熱泵是一種清潔能源方式。
      土壤冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是很好的采暖熱源和空調(diào)冷源。地能地源熱泵系統(tǒng)充分利用了水源、土壤與環(huán)境空氣的溫差以及其中蘊(yùn)涵的熱（冷）量，單機(jī)制熱、制冷系數(shù)可達(dá)3.5～5.0，而空氣源地能地源熱泵的制冷、制熱系數(shù)通常為2.2～3.0，因而地能地源熱泵系統(tǒng)的能量利用效率要比傳統(tǒng)的空氣源熱泵高出40%以上。其運(yùn)行費(fèi)用為普通中央空調(diào)的50～60％。近年來地能地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在北美如美國、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國家取得了較快的發(fā)展，中國的地能地源熱泵市場也日趨活躍，已經(jīng)成為當(dāng)今最有效的供熱和供冷空調(diào)技術(shù)。地能地源熱泵技術(shù)對(duì)土壤與土壤與水源貯存的能量的開發(fā)及其較高的能源利用效率、近乎為零的污染物排放完全符合我國節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展理念。
      淺層地能（熱）與深層地?zé)幔埽┑谋容^見下頁表2：
      某縣以“生態(tài)立縣”為發(fā)展戰(zhàn)略，所以應(yīng)注重地下清潔能源的利用。但該縣地?zé)崽N(yùn)藏量只能供65萬平方米建筑采暖，2005年以前已有25萬平方米建筑采用深層地?zé)岵膳?，所以深層地?zé)岚l(fā)展?jié)摿Σ淮蟆Ｒ虼诵履茉吹睦脩?yīng)重點(diǎn)發(fā)展地能地源熱泵，而不是深層地?zé)帷?BR>      3．地能地源熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)適用范圍
      地能地源熱泵系統(tǒng)建設(shè)初投資與燃煤供暖相比年運(yùn)行費(fèi)用較高。
      以供暖系統(tǒng)為例，按某縣采暖季150天，平均電價(jià)0.56元/kWh計(jì)，地源熱泵與集中供熱的投資與運(yùn)行費(fèi)用見下頁表3： 由上表可見，地能地源熱泵系統(tǒng)初投資是集中供熱工程的2.13倍，采暖季運(yùn)行費(fèi)用約為集中供熱工程的1.67倍，這也是它的應(yīng)用受到一定程度制約的主要因素。 
      賓館、寫字樓、企事業(yè)辦公樓、大型商業(yè)設(shè)施等有供暖和制冷需求的建筑，由于設(shè)備的年利用時(shí)數(shù)較高，初投資回收較快；如果同時(shí)供應(yīng)生活熱水，效益更為顯著。因此，對(duì)于兼顧采暖、制冷和生活熱水供應(yīng)的公共建筑，地能地源熱泵系統(tǒng)是非常理想的熱（冷）源。
      但是住宅及其他大量只需冬季采暖的建筑，如果采用地能地源熱泵系統(tǒng)，由于采暖運(yùn)行時(shí)間短，投資回收時(shí)限就很長，在經(jīng)濟(jì)性方面并不理想。
      特別是對(duì)于僅有冬季供暖且現(xiàn)有室內(nèi)采暖系統(tǒng)采用普通散熱器的建筑，冬季采暖采用地能地源熱泵系統(tǒng)，還存在一些工程技術(shù)問題：
      （1）現(xiàn)在一些所謂的高溫地能地源熱泵系統(tǒng)出口溫度并不能滿足普通散熱器的供水溫度要求，使室內(nèi)供暖溫度不能保證；
      （2）地能地源熱泵系統(tǒng)的供回水溫差較小，一般為10℃，而原有建筑采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的供回水溫差一般為20-25℃，二次采暖熱水管網(wǎng)及室內(nèi)普通散熱器必須進(jìn)行增容改造才能適應(yīng)地能地源熱泵系統(tǒng)。
      據(jù)了解，采用普通散熱器的建筑物在某縣現(xiàn)有采暖用戶中占有相當(dāng)比例，因此這些建筑物如采用地能地源熱泵供暖其內(nèi)部采暖系統(tǒng)改造的費(fèi)用也是比較可觀的。 
      而對(duì)于高檔住宅和賓館、寫字樓、商業(yè)設(shè)施等公共建筑，如果建設(shè)資金充裕，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求有冬季采暖、夏季制冷以及生活熱水供應(yīng)，則應(yīng)大力推廣這種綠色新能源；實(shí)際上，目前某縣采用地?zé)峁┡慕ㄖ锶繛獒t(yī)院、政府機(jī)關(guān)等公共建筑，而且基本上為新建設(shè)施，不牽涉供暖系統(tǒng)改造的問題。