綜合能源系統發展前景

前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇綜合能源系統發展前景范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。

綜合能源系統發展前景范文第1篇

【關鍵詞】煤焦油 加氫技術 發展前景

煤焦油是煤炭在燃燒過程產生的物質，是一種重要的輕質原料油。由于我國經濟發展初期更為關注石油能源，對煤焦油的加工利用程度不夠，造成大量能源的浪費。我國是煤炭消耗大國，而煤焦油處理利用技術的欠缺造成了大量能源的浪費和成本的消耗，不利于企業的長遠發展和國家相關技術的進步。隨著石油進口總量的增加、加大對煤炭焦油的處理，減輕石油石油壓力成為國家針對緩解能源壓力提出的重要的建設方針。煤炭燃燒、干餾產生的煤焦油的雜質較多，影響其利用效率，因而加強煤焦油的提純是重要工作，加氫技術對煤焦油提純作用明顯，新時期強化煤焦油加氫技術是煤炭企業發展的重要環節。

一、我國煤焦油利用現狀

我國是煤炭消耗大國，每年的煤焦油量非常可觀，僅生產焦炭時便會附產850萬噸左右的煤焦油，更何況還有干餾等方式會產生更多的煤焦油。煤焦油的產量如此之大，但其利用率不足50%，造成極大的能源浪費。

煤焦油的利用過程中也會存在因提純程度低，導致各種雜質的混雜，在煤焦油燃燒過程中會產生大量的二氧化硫、二氧化氮等有毒有害的物質，對空氣的污染嚴重。眾所周知，二氧化硫是一種對大氣污染嚴重的氣體，煤焦油的不充分燃燒會產生大量的二氧化硫，二氧化硫與空氣中的水分等物質作用會引起酸雨等危及動植物生命健康的有害物質；且煤焦油的不充分利用及回收利用低，會致使大量的粉塵等固體廢棄物漂浮到空氣中，容易形成霧霾天氣，對人們的身體健康造成極大的傷害。

二、煤焦油加氫技術的優勢

煤焦油加氫技術是人們為降低煤焦油中各種有毒有害物質的含量、強化煤焦油的純度而逐漸提出并完善的技術，通過該項技術處理的煤焦油的利用效率大大提高，值得大規模的推廣。

首先，煤焦油經過加氫技術的處理，有效的清除了硫和氮等物質，避免煤焦油燃燒后產生的二氧化硫、二氧化氮等有毒有害物質對大氣的危害。其次，煤焦油加氫技術對降低煤焦油中的不飽和度有突出的意義，芳烴和烯烴類等類型的化合物質的飽和促使煤焦油成為一種清潔的原料油產品，對企業生態化發展的影響巨大。第三，煤焦油加氫技術為工業企業發展提供了另一種能源，對緩解石油、煤炭需求壓力的作用突出，有利于鞏固我國的能源戰略地位，對我國經濟發展影響巨大。

三、煤焦油加氫技術的發展前景

煤焦油由干餾過程中的溫度的不同可具體的分為高溫煤焦油加氫技術和中低溫煤焦油加氫技術，高溫煤焦油加氫技術主要采取切尾餾分加氫與全餾分加氫技術兩種工藝，而中低溫煤焦油加氫技術主要固體載熱體熱解加全餾分加氫、煤氣化焦油加寬餾分加氫及塊煤干餾加延遲焦化加煤油加氫等三大工藝。隨著煤焦油加氫技術的逐步完善，該項技術的發展前景巨大。

（一）煉焦產業實現規模化、系統化的發展

當前由于各行業對煤焦油的重視程度有限，加之煤焦油生產中產量較低，對煤焦油的綜合提煉和利用的程度不足。新時期下由于煤焦油加氫技術的不斷完善與發展，國家和各級政府對煤炭企業的煤焦油的提煉和利用的重視程度逐漸加強，因而煤焦油提煉工序會逐漸實現系統化發展。隨著工業企業發展過程中對煤焦油這種輕質原料油能源的利用率的提升，煤焦油的提煉會逐漸向規模化發展。煉油產業在規模化的發展過程中會逐漸形成完善的產業鏈條，有助于其節能化的發展。

（二）煤焦油加氫技術實現集聚化發展

目前各種項目的產業園區化發展迅速，隨著煤焦油加氫技術的不斷完善，高清潔度的煤焦油產量會大大提升。煤化工項目建設在未來會逐漸強化對煤焦油加氫技術的完善與管理，各地方政府結合煤炭等相關企業可以選擇合適的地理位置成立專業化的產業園區，以規模化的形式提高煤焦油的集聚生產。未來工業、化工等領域實現大規模的集聚效應是我國三大產業逐漸實現產業結構優化升級、推進各企業經濟性發展的必然趨勢。

（三）煤焦油成為緩解我國能源危機的生力軍

當前我國各工業性質的企業發展過程中以消耗煤炭和石油為主，企業的發展對此類能源的依賴程度過高，致使我國石油和煤炭的儲備量急速降低，而需求的進口量隨之增大，不利于我國經濟整體發展。煤焦油加氫技術的不斷完善，為相關企業提供了一種節能性的清潔能源，大大緩解了對石油、煤炭等能源的消耗量，因而其有可能成為我國能源危機的生力軍。

（四）煤焦油加氫技術研討平臺構建的完善推進制度化發展

隨著各煤炭企業對煤焦油加氫技術利用度的加深，該項技術會逐步趨于完善，為促使該項技術的進一步發展，相關的技術研討平臺便會應運而生。煤焦油加氫技術使煤焦油成為一種新型的清潔能源，有利于國家生態化的發展，因而國家會引導相關的院校加強與煤炭企業的聯系，實現校企合作將科學技術轉變成一種重要的生產力。相關技術研究平臺的重要的科研成果為國家就煤焦油方面制定完善化的制度規范提供數據支持，進一步強化了煤焦油加氫技術的制度化、完善化發展。

煤焦油加氫技術以科學技術為支撐，對煤焦油的雜質的提煉、提高油質的純度做出了巨大的貢獻。未來煤焦油有可能成為行業發展的重要的清潔型能源，有利于推進工業的可持續發展。本文從煤焦油的發展現狀和煤焦油加氫技術的優勢綜合預測煤焦油加氫技術的發展前景，以此呼吁更多的企業和研究人員加強對煤焦油加氫技術的利用和研究，推進能源企業的節能化、生態化發展。

參考文獻：

[1]王錦程.中低溫煤焦油加氫技術的生產現狀與產業發展研究[J].化工管理，2014，（01）.

綜合能源系統發展前景范文第2篇

關鍵詞：分布式光伏發電；關鍵技術；發展前景

中圖分類號：TM615 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 04-0000-01

隨著能源短缺與能源需求的矛盾日益突出，能源價格會不斷升高，嚴重阻礙了社會發展的步伐，尋找可再生能源，走可持續發展道路迫在眉睫。太陽能作為一種最常見的可再生能源，不僅分布廣，無污染，而且可再生，被國際上認為是最好的化石能源替代品[1]。

太陽能光伏產業作為可再生能源產業，引起了各國政府的重視和大力支持。很多國家正積極研究光伏發電技術，并出臺分布式光伏發電的財政補貼等政策，以促進光伏產業的快速發展，來應對能源短缺現象[2]。

光伏發電技術是一項優化未來能源構成的高新發電技術，分布式光伏電站的快速發展將加速遠程監控系統的開發和推進相關技術的市場需求。隨著計算機網絡技術和通信技術的快速發展，遠程監控系統將成為一種重要的手段。

一、分布式光伏電站簡介

分布式光伏發電特指采用光伏組件，將太陽能直接轉換為電能的分布式發電系統。是指在用戶現場或靠近用電現場配置較小的光伏發電供電系統，支持現存配電網的經濟運行，或者同時滿足這兩個方面的要求。

二、分布式光伏發電特點

分布式光伏發電是一種新型的、具有廣闊發展前景的發電和能源綜合利用方式，它倡導就近發電，就近使用，就近轉換，就近并網的原則，以滿足特定用戶的需求，可以有效提高同等規模光伏電站的發電量，還可以降低電力在升壓及長途運輸中的損耗。具有以下特點：

一是輸出功率相對較小，一般而言，一個分布式光伏發電項目的容量控制在數千瓦以內但小型光伏系統相比大型的投資收益率并不會降低；

二是污染相對很小，沒有噪聲，也不會對空氣和水產生污染，環保效益突出；

三是可以在一定程度上改善當地的用電狀況，但是分布式光伏發電的能量密度相對較低，并不能從根本上解決用電緊張問題，而且具有間歇性；

此外，還有安全可靠性高，抗災能力強，非常適合于遠離大電網的邊遠農村、牧區、山區供電，不需要遠距離輸送電力，成本低、效率高[3]。

三、分布式光伏電站監控體系結構

分布式光伏發電系統的基本設備包括光伏電池陣列、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網逆變器、交流配電柜等設備，另外還有供電系統監控裝置和環境監測裝置。其運行模式是在有太陽輻射的條件下，分布式光伏發電系統的太陽能電池陣列組件將太陽能轉換輸出的電能，經過直流匯流箱集中送入直流配電柜，由并網逆變器逆變成交流電供給建筑自身負載，多余或不足的電力通過聯接電網來調節。

四、分布式光伏電站監控系統技術

分布式光伏發電倡導盡可能就地消納，通過配電網接入電力系統，配電自動化系統需要對光伏發電進行監控和管理，以保證電網的安全可靠運行。分布式光伏發電一般在農村、牧區、山區，發展中的大、中、小城市或商業區附近建造，通常建在工業廠房、公共建筑以及居民屋頂上。這給分布式光伏電站的監控和管理都帶來了挑戰，我們可以通過遠程監控來解決這一難題。

（一）通訊技術。分布式光伏發電系統的通信方式有多種類型。主要取決于城市中心、市區、郊區、農電等不同的地理位置。通信介質也分多種，包括：光纖、電力線載波、無線等方式。光纖通信具有容量大、傳輸距離遠、抗電磁干擾、無輻射等特點，是市區配電網自動化首選的一種通信方式。隨著光纖通信技術的不斷普及和發展，其性價比也比較適中。無線方式通信實施比較方便，而且布置靈活，但容易受干擾。電力線載波通信方式比較適合農電及遠距離線路，價格也相對便宜。

（二）監測系統的構成。由數據采集系統、數據傳輸系統、數據中心組成。數據采集系統應至少包括環境監測設備，電參數監測設備等。

1.數據采集。數據采集是指從傳感器和其它待測設備等被測單元中采集需要的數據，送到上位機中進行分析、處理的行為。電壓傳感器用于采集光伏陣列的輸出電壓、蓄電池電壓、逆變器輸入電壓、直流負載的輸入電壓。電流傳感器用于采集光伏陣列的輸出電流、蓄電池電流、逆變器輸入電流、直流負載的輸入電流。智能傳感器用于采集逆變器的輸出電壓、電流、功率、功率因數。溫度傳感器和調理板用于采集室外、光伏組件和蓄電池的溫度。輻照儀用于測量水平面的太陽總輻照度和光伏陣列表面的輻照度。

2.數據傳輸系統。電站數據監測系統中監測裝置與數據采集裝置之間、數據采集裝置與數據中心之間的數據傳輸。根據分布式光伏電站、電力部門的不同情況選擇相應的通訊方式進行數據傳輸，并確保數據傳輸的方便和安全。

3.數據中心。通過實現統一的數據定義與命名規范，集中多個光伏電站數據的環境。軟件部分是整個監測系統的核心，從傳感器采集得到的信息量將全部送至該部分進行數據處理和顯示。提供了強大的圖形界面，顯示畫面生動，一目了然。

五、我國分布式光伏電站發展現狀與前景

中國光伏產業的發展曾過度依賴國外市場，尤其是歐洲市場，受歐債危機、歐盟及美國“雙反”等事件的影響，國外市場持續低迷，中國光伏產業的持續發展也因此呼吁國內光伏市場的快速啟動。

目前分布式光伏發電已被廣泛應用在家庭供電、道路照明、景觀照明、交通監控、大型廣告牌、發電站，市場規模逐步擴大，呈現出廣闊的市場前景。2012年12月19日，國務院召開常務會議提出要著力推進分布式光伏發電，鼓勵單位、社區和家庭安裝和使用分布式光伏發電系統。在《關于申報分布式光伏發電規模化應用示范區的通知》文件中，將在每個省建設500MW分布式光伏的規模化應用示范區[4]，這是國內啟動的至今最大的光伏項目，這些政策極大鼓舞了國內分布式光伏產業的發展，我國分布式光伏產業迎來了重大的挑戰和機遇。

參考文獻：

[1]陳晨，陳明明.太陽能光伏發電現狀分析及發展方向[J].動力與電氣工程，2013.

[2]王斯珍.我國已成為全球主要太陽能電池生產國[J].四川水利發電.2008（124）：14-15.

綜合能源系統發展前景范文第3篇

關鍵詞：煤礦開采；應用現狀；發展前景

眾所周知，對于煤礦生產的安全性以及煤礦生產的經濟效益來講，煤礦開采方法和技術是非常重要的一個方面。一個煤礦，要想不斷的擴大生產經營效益，除了要改善自然條件，提高管理水平之外，還需要不斷的革新技術，采用先進的開采方法。近些年來，我國的煤礦開采技術得到了大力的發展，已經日趨成熟；但是通過調查發現，在實際的應用當中，還存在著諸多的問題，需要引起人們的足夠重視。

1 我國煤礦開采技術的應用現狀

煤炭業具有多層次生產技術結構：在通常情況下，可以將我國的煤礦分為幾個層次，分別是國有重點煤礦、地方國有煤礦和鄉鎮煤礦，這種劃分的依據是現有的所有制。在生產技術水平上，這些不同層次的煤礦也存在著較大的差異，有些煤礦完全是手工勞動，有些煤礦的勞動已經完全實現了機械化；其中大部分煤礦采用的采煤方式還是半機械半自動化的綜合采煤。眾所周知，我國有著十分遼闊的土地，蘊藏著十分豐富的煤炭資源，不同的地區在經濟發展水平方面也存在著差異，這種情況是短時間無法解決的，那么說明在未來一段時期內，我國依然會延續這種多層次的生產技術結構。

煤礦開采技術越來越高：隨著科學技術的不斷發展以及計算機技術應用范圍的擴大，我國的煤礦開采技術越來越高，取得了一系列的成績。很多的傳統煤礦開采技術都已經得到了完善和改進，選用的設備也達到了國際先進水平，并且還自主設計研發了一系列的支架和系統，比如低拉大插板新型支架、快速移架系統等等，在很多個方面也提出了相應的應對措施等等。此外，我國還研發出了先進的放頂煤液壓支架，以此來對頂煤破碎規律以及支架圍巖關系等方面進行了深入的研究，這樣對于煤礦生產從理論上給予了指導。

綠色環保的煤礦開采技術越來越完善：隨著城市化進程的逐步加快，能源資源緊張以及環境破壞問題日益嚴重；越來越多的人們開始對地質生態問題產生關注，并且將其提上了議事日程。針對這個問題，在煤礦開采技術中，也研發出了綠色環保的煤礦開采技術。對于緩解環境問題，保護環境有著重要的意義。

2 我國煤炭開采技術的發展前景

開采工藝的多元化：在采礦學科方面，長期不變的主題就是對采煤方法和采煤工藝進行完善。隨著時代的發展，在對現代化的采煤工藝進行發展時，需要將多樣化和多層次作為采煤工藝發展的重點，構建一個符合我國具體國情的采煤工藝體系。目前，在我國的應用當中，長壁采煤方法已經非常成熟，并且在大力的發展放頂煤采煤技術，通過實踐研究表明，在很大程度上提高了它的深度和廣度。對于那些難采煤層，比如不太穩定、傾斜度較高以及有著較為復雜的地質構造等等，還有著廣闊的空間來大力發展采煤方法和采煤工藝，不斷的對作業條件進行改善，在提高機械化水平的基礎上，提高工作效率。

采場圍巖的控制技術：相關的技術研究人員需要充分結合煤礦采場的具體情況，比如地質圍巖結構壓力等等，來對采場圍巖控制方面的理論進行完善。對那些難采煤層進行針對性的分析，比如不太穩定、傾斜度較高以及有著較為復雜的地質構造等等，研究在比較惡劣的環境中，支架圍巖同放頂煤開采巖層之間的作用機理，對支護質量技術以及頂板動態監測技術進行研發和完善，同時還需要研發其他的一些巖層控制技術，比如如何有效的預測和防治沖擊地壓等等，提高煤礦開采的效率，保證煤礦開采的質量。

深礦井的開采技術發展前景：防治沖擊礦壓、控制煤層開采的礦壓控制、井巷布置以及瓦斯和熱害處理等是深礦井中進行煤炭開采的幾方面關鍵性技術；針對目前深礦井開采的現狀，主要有這些方面是需要大力研究和發展的，如何應對深礦井作業環境的變化；深井圍巖狀態以及應力場分布狀態；深井沖擊礦壓的監測監控技術以及防治技術和深井的高產高效開采的相關配套技術等等。

三下采煤技術的發展前景：具體來講，三下采煤技術的發展前景包括這些方面的內容，一是對數值模擬計算和相似材料模擬的技術進行大力發展，對開采上覆巖層的運動規律以及地表沉陷規律進行深入研究，同時對開采系統與優化參數進行研究，以此來滿足地表、建筑物以及地下水資源保護的具體需求。二是對沉降控制理論和關鍵技術進行大力發展，包括在跨落法工作面采空區充填地表廢料等技術，對各種充填技術以及組合充填技術進行大力研究和應用。三是對近水體開采的開采設計進行大力研究，優化工藝參數，提高設備質量，開發一整套的關鍵技術，以此來實現煤礦開采和煤礦城市的和諧統一；比如開采沉陷控制、土地復墾和礦井水資源化等等。

對巷道布置進行優化，減少矸石排放的開采技術：為了實現開采效益的最大化，就需要對現有采煤方法和開采布置等進行改進和完善。對煤礦地質條件開采巷道布置及工藝技術評價體系專家系統等進行研發和發展，保證在開采方法和開采布置方面可以有效的匹配于煤層地質條件。通過對神華集團大柳塔礦實行的全煤巷單一煤層開采方法進行總結和推廣，發現基本上不將矸石運出地面，可以在很大程度上簡化生產系統，同步發展綜采和綜掘，這樣就可以在很大程度上提高生產效率。同時，還對高產高效礦井開拓部署以及巷道布置系統的優化進行了研究，對巷道布置進行簡化，對采區以及工作面參數進行優化，在單一煤層應用集中開拓、集中準備以及集中回采的關鍵技術，這樣巖巷掘進率就得到了大幅度的降低。

3 結束語

眾所周知，我國有著十分豐富的煤炭資源，總量很大，但是煤炭的人均占有量卻很低；如果煤礦開采技術不夠先進，就會造成嚴重的浪費，甚至還會導致一些安全事故的發生，嚴重影響到人們的生命財產安全和社會經濟的和諧發展。目前，我國在煤礦開采技術方面取得了不小的成績，但是，依然需要清晰的認識到，和西方發達國家相比，還存在著不小的差距，需要相關的研究工作人員繼續努力，創新煤礦開采技術，提高開采效率。

參考文獻

[1]周來挺.探究煤礦開采技術的應用現狀及發展前景[J].城市建設理論研究，2012，2（23）：123-125.

[2]劉大龍.試論煤礦開采技術的現狀與發展趨勢[J].中國科技博覽，2013，2（28）：87-88.

綜合能源系統發展前景范文第4篇

關鍵詞：綠色建筑，可持續發展

中圖分類號：G267 文獻標識碼：A 文章編號：

0.引言

我國是世界上目前最大建筑市場之一，自改革開放以來，人們經濟水平得到發展，就期望對生活條件加以改善，城市化水平穩步上升也就成為人們首當其沖的需求，所以近年來，建筑業便自然地成為國民經濟產業，并把城市建筑由單一的功能性逐步開始向與城市環境相結合的環保型發展，同時為貫徹科學發展觀中可持續發展的國家戰略規劃，“綠色建筑”就作為建筑業發展的新向標而登上舞臺。

1.綠色建筑的概述

1.1綠色建筑定義

所謂“綠色建筑”的“綠色”，并不是指一般意義的立體綠化、屋頂綠色建筑花園，而是代表一種概念或象征，指建筑對環境無害，能充分利用環境自然資源，并且在不破壞環境基本生態平衡條件下建造的一種建筑，又可稱為可持續發展建筑、生態建筑、節能環保建筑等。

1.2綠色建筑特色

綠色建筑分公共、住宅、工業建筑三方向，但本質都著重以人為本、可持續發展、保護生態。

1.2.1綠色公共建筑特色

1.提供安全、快捷的優質服務和舒適的環境，體現以人為本：隨著人們對環境要求的逐步提高，如何改善人們生活工作環境、提高人們的生命質量成為綠色公共建筑主要發展方向。

2.與生態環境協調融合共存，充分利用自然資源、能源，本著低碳、節能和降低人工成本的宗旨：貫徹科學發展觀中可持續發展的國家戰略規劃。

3.實施先進和科學的綜合管理機制，提供人性化服務。

1.2.2綠色住宅建筑特色

1.對環境影響最小的民用建筑，應最大限度地體現節能環保和節約的原則。

2.具有生態性：與大自然相互作用而聯系起來的統一體，在它的內部以及其與外部的聯系上，都具有自我調節的功能。

3.提供健康的人居環境：綠色建筑健康性的一個重要特征，也是衡量其建設成果的重要標志。

4.體現可持續發展：利用高新創新技術來最大限度地重復利用材料、可循環利用材料和再生材料。

5.不以犧牲人們生活品質為代價：提供的節能環保，并不是以人們的舒適度和生活品質為代價。

6.與智能化住宅密切相關：創造一個舒適的空間環境，同時又要保護好周圍的大環境，符合“安全、舒適、方便、節能、環保”。

1.2.3綠色工業建筑特色

1.注重可持續發展，尊重自然，保護生態，節約自然資源和能源，最大限度地提高建筑資源和能源的利用率，盡可能減少人工環境對自然生態平衡的負面影響。

2.保證良好的生產環境。

3.空間和使用功能適應企業發展變化，要求建筑空間具有包容性，功能具有綜合性，使用具有靈活性、適應性和可擴展性。

4.在工業建筑的全壽命期中實現高效率地利用率地利用資源。

5.注重智能化技術的應用：采用成熟、實用、可靠及先進的技術和產品，并具有開放、可擴展、可升級及兼容性。

綜合以上所述，綠色建筑的特色為：節能能源，節約資源，回歸自然。

2.綠色建筑發展前景

綠色建筑在國內尚是存在著一些問題，但其必然的發展前景還是有的，因為我國建筑是耗能高、能源利用率低，單位建筑能耗比同等氣候條件下國家高出2-3倍。在我國400多億平方米的既有建筑中，城市建筑總面積約為138億平方米左右，普遍存在著圍護結構保溫隔熱性和氣密性差，供熱空調系統效率低等問題。由此看來，發展節能型建筑的潛力是很大的，前景也是很好的。

3.綠色建筑與一般建筑的比較

通過對蘇州園區檔案綜合大廈的實地考察，我們可以很明顯的發現這些區別。園區檔案綜合大廈運用了太陽能光電一體化，所產生的電力提供地下室采光和綠化循環泵耗功，年節約電耗20000KWh。同時，它還采用了地源熱泵節能系統：冬季完全由土壤換熱器系統提供熱量，夏季不足部分由冷卻塔系統輔助制冷，承擔夏季制冷時土壤換熱器提供冷量不足的部分，并經過相應的系統設計，采用冷卻塔來進行相應的冷熱負荷平衡，而且小規模的冷卻塔還節省用地，改善了檔案館周邊小區微氣候，效率更高。所運用的自然通風系統提高室內舒適度，降低建筑能耗，起到在過渡季節部分或全部代替空調的作用，因此，我們在檔案綜合大廈里面和外面都沒有看到空調的蹤影。

4.結論

通過以上的介紹，可以了解到這些技術在目前經濟水平下，科技含量極高的綠色技術依舊需要極大的成本，推廣使用上有極大的難度。而類如地源熱泵節能系統，由于造價相對低廉，使用效果又不錯，極具發展推廣的前景。

但各項技術還在試行階段，那些最終能夠經得起開發推廣的技術勢必會在今后得到普及推廣。

而我們科研調查與研究的目的也是希望在未來的建筑業中，綠色建筑能在探索中不斷朝著更加節能、節水、節材、室內環境和運營管理的系統化、綜合化的綠色建筑方向發展，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。

參考文獻：

【1】白潤波 孫勇 馬向前 徐宗美編.綠色建筑節能技術與實例【M】.北京：化學工業出版社，2012.2

綜合能源系統發展前景范文第5篇

關鍵詞：地源熱泵，節能本質，節能應用

1 引言

人們為追求舒適的生存環境，無節制地利用能源，使得建筑耗能不斷增加，導致進入21世紀后我國的建筑能耗增速逐年提高。若不對此加之制止和防范，必將會導致我國能源短缺局面的加速到來。因此，如何合理利用不同形式的能源，滿足日益增長的建筑能耗需求，已成為擺在我們面前亟待解決的關鍵課題。當前，獲得可再生、清潔、廉價和普遍存在的能源不僅是全世界的理想，更是人類共同追求的一個目標。隨著地源熱泵技術的出現及其進一步發展與完善，使得這一夢想成為了可能。作為一種利用可再生清潔能源的新技術，地源熱泵技術理所當然值得給予特別的關注，并且應因地制宜地大力推廣。

2 地源熱泵技術的節能原理

2.1 工作原理

地源熱泵技術是指利用可再生的淺層地熱能和地表熱能，實現建筑夏季空調、冬季采暖及全年熱水供應的新型節能技術。為便于理解其工作原理，并與其他方案形成鮮明對比，以房屋采暖需要10kWh的熱量作為比較基礎。

通常來說，電動壓縮式熱泵是消耗電能，得到熱能。其供熱效率用性能系數COP表示，即為熱泵機組提供的熱量與機組耗電量的比值。一般地源熱泵系數大于3.0，即消耗1kWh的電能，可以得到3kWh以上的供熱用熱能。然而，大多數燃煤火力發電站的效率只有35%左右，加上輸配電過程中會存在一定的損失，所以會導致供電效率更低。

考查不同供熱方案的能量利用效率可以用一次能源利用率(PER)作為指標，即所得熱能與消耗的一次能源之比。對于熱泵方案，PER等于COP與供電效率的乘積。除此之外，還可用季節性能系數SPF來評價地源熱泵系統的性能。SPF是指整個供熱季節內，性能系數COP的平均值。由于在地熱和熱分配系統中不可避免地存在著熱損失和動力消耗，因此在進行計算和比較熱泵效率指標時，應區分其是對整個系統而言，還是指熱泵機組本身。

2.2 節能本質

能量和質量的評價，將從能量轉換的更深層面上去理解地源熱泵的工作原理，進而明確節能的真正意義。熱力學認為，衡量能量品味的最佳方法即能量可否轉化為功。熱力學第二定律中指出，在任何能量的轉換中，有用能被認為是能量的最好狀態，但其實際上總是在不斷減少。有用能不僅與自身的溫度有關，還受周圍環境溫度的影響。只有當周圍環境溫度高于熱流的溫度時，有用能才能體現出較大價值。熱力學第二定律為能源系統的設計提供了一個重要依據，即必須承認能量是有價值的。因為人們需要的是能夠提供純粹有用能的燃料，而且有用能必須能得到最大限度的利用。因此，節約能量真正意義上是節約有質量的能量。

3 地源熱泵技術應用實例

對于中高溫熱泵這種廣義或特殊的地源熱泵技術，由于可以直接回收利用低溫地熱水、地熱尾水、油田含油污水和其他各種溫度(30-60℃)的中低品味工業余熱，用于普通工業加熱和建筑采暖，從根本上解決了此類余熱資源不能被熱泵機組直接回收利用的現狀。為此，本文選取工程實例――某生態小區辦公樓，對其的實際應用進行詳細概述。

(1) 工程建筑特點。該生態小區綜合辦公樓是小區管理人員日常工作的場所，樓內的大多數房間都是會議室和辦公室，一樓設置有機房。總占地面積約2291m2，建筑面積3715 m2，工程結構為鋼筋混凝土框架形式，主體四層。該辦公樓是按照我國建筑節能工作的第二階段(節能50%的目標)進行設計的，在建筑物圍護結構的保溫隔熱性能、窗戶的隔熱、保溫和密封性及建筑結構合理性、朝向等方面注重了優化設計，如墻體采用國墻塑合中空內模水泥板體系；墻體保溫層使用加厚聚苯乙烯保溫板材料，隔熱和保溫效果高于二步節能的要求；窗采用多功能開啟方式，可根據不同通風要求選擇開啟形式；窗體玻璃采用中空玻璃，隔熱、隔聲效果好。

(2) 地源系統特征。地埋管換熱器采用樁埋管、垂直豎井地埋管與水平地埋管相結合的方式，組成兩套地源熱泵系統，以分別滿足日常與節假日辦公樓的采暖、空調需求。冬季井埋管的進水溫度為8.2℃，流量為28.7m3/h；樁埋管的進水溫度為8.23℃，流量為23.8 m3/h；取熱量128.6kW；夏季進埋管的進水溫度為29.7℃，流量為41.1m3/h；樁埋管的進水溫度為28.3℃，流量為23.1m3/h；排熱量為253.3kW。針對該系統設計水源熱泵機組，系統考慮了壓縮機與兩個換熱器的匹配、多項安全保護措施、全自動運行控制等，并配有自動數據采集和計算機監控系統。

(3) 運行維護和系統經濟性。該系統自建成到現在一直處于良好的工作狀態。從采集到的溫度來看，各種地源參數均符合運行設計要求，未出現需要維修的跡象。

地源熱泵系統的初投資高于鍋爐，但由于地源熱泵可實現一機兩用，夏可空調、冬可供熱，因而總的初投資要低于“鍋爐+單冷空調”兩套系統的投資。其中水平埋管式系統的總初投資低于鍋爐加空調系統的初投資，而垂直埋管式系統的初投資則比鍋爐加空調系統的初投資略高或大體持平。

實際計算得出的綜合辦公樓地源熱泵采暖空調系統的運行費用為：夏季13.35元/m2，冬季14.29元/m2。對既需要采暖又需要空調的場所，在我國現有能源價格條件下，綜合考慮凈現值、收益率和投資回收周期等因素，與燃燒鍋爐或天然氣加單冷空調方案相比，地源熱泵方案具有較強的經濟競爭力。

4 地源熱泵技術的發展前景展望