2003年—2006年初，我公司參與了北京某縣城區供熱的工作，并在該縣市政管委組織的研討會上就該縣城區供熱方式闡述了觀點。由于當時該縣尚未進行供熱規劃，因此本文供熱方式比較的基礎是當地供暖部門提供的2005年底縣城區域供暖建筑面積和對熱負荷發展狀況的推測數據。

   一、供熱現狀（至2005年年底） 
      根據“某縣新城現狀熱負荷調查表”，該縣城區現有供暖建筑面積435.15×104m2。主要供熱方式為分散的小型燃煤鍋爐與地熱供暖?？h城區域內現有燃煤鍋爐房39座，供暖面積394.3×104m2，占供暖總建筑面積的90.61％；現有地熱供暖面積40.85×104m2，
占供暖總建筑面積的9.39％。
      二、熱負荷
      1．計算供熱面積
      現有（2005年底）供暖建筑面積為435.15×104m2，其中地熱供暖面積40.85×104m2。
縣城區域供熱面積發展推測：近幾年新增建筑面積有可能達到～160×104m2，其中可能采用地熱供暖的建筑面積～40×104m2左右。
      縣城區域現有供熱面積以及推測近期發展供熱面積之和為595.15×104㎡。
      2．供熱指標 
      某縣城區以70～80年代建筑居多，能耗標準很高。根據采暖空調有關規范，結合該縣城區實際情況，商場、工廠、體育館、電影院等大型公建的采暖熱指標取120W/m2，辦公樓、寫字樓、賓館等公建的采暖熱指標取93W/m2，住宅采暖熱指標取64W/m2。供熱指標中均已包含熱損失。
      3．熱負荷（見表1）
      根據下表中的熱負荷計算，除地熱供暖建筑以外，縣城區域采暖總熱耗量為372.93MW。
      三、各種供熱方式的特點 
      城市供熱與人們的生活息息相關。我國實行的城市供熱方式主要有城市集中供熱；分散小型燃煤、燃氣、燃油鍋爐房供熱；直接電采暖（電暖氣、電熱膜、電鍋爐）；深井地熱采暖；地能地源熱泵采暖等等，各種供熱方式各有利弊，也各有適應范圍。
      1．城市集中供熱
      城市集中供熱主要由政府或企業投資建設大型熱電廠或集中供熱廠供暖，具有良好的規模效益。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濟、較環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是我國城市的主導供暖方式，運行費用不高，但能源利用效率極低，對環境污染嚴重，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．燃氣鍋爐房 
      天然氣作為清潔能源在部分大、中城市推廣使用，燃氣供暖能夠在很大程度上減輕污染。但是這種供暖方式運行費用高，受制于燃氣管網的建設，近兩年不斷出現“氣荒”現象。天燃氣作為稀缺的高品級能源，應用于供暖這類低品級能源利用，是一種資源的浪費。因此燃氣供暖只能在有條件的城市占有一定的比例。
      4．燃油鍋爐房 
      燃油供暖運行費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氣供暖高，所使用的也是稀缺能源——石油產品，同樣屬于非主流供熱方式。
      5．深井地熱 
      深井地熱受制于地熱資源的分布，不具備大面積推廣的條件。地熱資源埋藏較深，一般在2000－5000米，因此打井費用極高。同時，深井采熱可能對地下水造成污染，并有可能對地質結構產生影響，因此各國都限制使用深井地熱的采暖方式，在北京市城區地熱井開采的控制距離為1.5km，即已開采的地熱井周邊任何方向1.5km范圍內不允許另行開采地熱井。
      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間內蘊藏的熱量，具有儲量巨大、分布廣泛、可以再生的優點，但也同時伴有品位較低（一般<25℃）和難以收集的缺點。它基本不受地域和氣候的影響，基本溫度相對恒定，儲量巨大，在建筑供暖綠色新能源中是最為現實、最有前途的能源。
      7．直接電采暖 
      電是較高品級的能源，熱是較低品級的能源，因此，任何方式電采暖（制冷）都是能源的浪費，直接表現為運行費用極高，是燃煤供暖的4倍（未使用低谷電）。雖然電采暖對使用地區的污染極低，但會造成電廠負荷加重，發電生產過程污染增加。
      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不穩定，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，必須采取輔助加熱裝置。因此，大規模太陽能采暖在現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作為補充熱源，而且投資較其他供暖方式要大。
      四、優化能源結構
      1．供暖系統采用新能源的必要性 
      中國傳統的能源有石油、天然氣、煤炭等。受國家的經濟發展狀況和能源政策的影響，在相當長的時期中，北方冬季取暖一直采用燃煤鍋爐。從二十世紀八十年代開始，伴隨著中國國民經濟的騰飛，各種能源的消耗也是驚人的。其中基礎能源——煤炭在為經濟發展保駕護航的同時，對公共健康和環境的損害也是顯而易見的。所以在二十世紀九十年代以后，對于供熱能源結構開始進行了新的嘗試和探討。
      中國經濟發展的進程中，能源的消耗是必不可少的，而我們賴以生存的環境也必須悉心呵護，發展清潔能源、可再生能源是我國經濟持續穩定發展的必要保證。隨著對國民經濟可持續發展的認識和公眾環保意識的提高，世界和中國能源利用的結構都在轉變，從原有的煤、石油取暖過渡到利用天然氣、生物質能等清潔能源。北京作為大氣污染最為嚴重的城市之一，其治理大氣污染的政策中就包括以煤改氣為主的能源結構調整。為解決北京每年燃燒近3000萬噸標準煤造成的環境污染問題，市政府采取了引進天然氣、以氣代煤，鼓勵使用燃油鍋爐等多項措施。但天然氣的引進量到2010年達到規劃的30－40億立方米后，也僅相當于300多萬噸標準煤，僅占年煤耗的百分之十幾。根據這個進度，北京的天然氣供應量還是不足的，該縣天然氣能源更是緊缺，目前不具備接入天然氣管網的條件。 
      燃油鍋爐供暖的燃料費約是燃煤鍋爐的3～4倍，其運行費用約是水源和地能地源熱泵機組運行費用的2倍多。大規模供熱采用燃油鍋爐供暖極不經濟，且與地熱采暖相比，同樣存在大氣污染問題。 
      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，從可持續發展的角度看，必須提高能源利用效率或者尋找可以再生的能源，地能地源熱泵機組由此應運而生。
      2．地能地源熱泵技術的特點及與深層地熱的比較 
      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，進行能量轉換的供冷、暖空調系統。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，地能地源熱泵技術當之無愧的成為可再生能源的一種形式。
      地能地源熱泵技術利用水源、土壤源以及污水水源中貯熱（冷）的能量轉換過程，只是交換了熱量，不會引起區域性的地下以及地表水污染和土壤污染，其生產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。
      土壤冬季比環境空氣溫度高，夏季比環境空氣溫度低，是很好的采暖熱源和空調冷源。地能地源熱泵系統充分利用了水源、土壤與環境空氣的溫差以及其中蘊涵的熱（冷）量，單機制熱、制冷系數可達3.5～5.0，而空氣源地能地源熱泵的制冷、制熱系數通常為2.2～3.0，因而地能地源熱泵系統的能量利用效率要比傳統的空氣源熱泵高出40%以上。其運行費用為普通中央空調的50～60％。近年來地能地源熱泵空調系統在北美如美國、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國家取得了較快的發展，中國的地能地源熱泵市場也日趨活躍，已經成為當今最有效的供熱和供冷空調技術。地能地源熱泵技術對土壤與土壤與水源貯存的能量的開發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能減排的可持續發展理念。
      淺層地能（熱）與深層地熱（能）的比較見下頁表2：
      某縣以“生態立縣”為發展戰略，所以應注重地下清潔能源的利用。但該縣地熱蘊藏量只能供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熱采暖，所以深層地熱發展潛力不大。因此新能源的利用應重點發展地能地源熱泵，而不是深層地熱。
      3．地能地源熱泵系統的經濟性與技術適用范圍
      地能地源熱泵系統建設初投資與燃煤供暖相比年運行費用較高。
      以供暖系統為例，按某縣采暖季150天，平均電價0.56元/kWh計，地源熱泵與集中供熱的投資與運行費用見下頁表3： 由上表可見，地能地源熱泵系統初投資是集中供熱工程的2.13倍，采暖季運行費用約為集中供熱工程的1.67倍，這也是它的應用受到一定程度制約的主要因素。 
      賓館、寫字樓、企事業辦公樓、大型商業設施等有供暖和制冷需求的建筑，由于設備的年利用時數較高，初投資回收較快；如果同時供應生活熱水，效益更為顯著。因此，對于兼顧采暖、制冷和生活熱水供應的公共建筑，地能地源熱泵系統是非常理想的熱（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，由于采暖運行時間短，投資回收時限就很長，在經濟性方面并不理想。
      特別是對于僅有冬季供暖且現有室內采暖系統采用普通散熱器的建筑，冬季采暖采用地能地源熱泵系統，還存在一些工程技術問題：
      （1）現在一些所謂的高溫地能地源熱泵系統出口溫度并不能滿足普通散熱器的供水溫度要求，使室內供暖溫度不能保證；
      （2）地能地源熱泵系統的供回水溫差較小，一般為10℃，而原有建筑采暖系統設計的供回水溫差一般為20-25℃，二次采暖熱水管網及室內普通散熱器必須進行增容改造才能適應地能地源熱泵系統。
      據了解，采用普通散熱器的建筑物在某縣現有采暖用戶中占有相當比例，因此這些建筑物如采用地能地源熱泵供暖其內部采暖系統改造的費用也是比較可觀的。 
      而對于高檔住宅和賓館、寫字樓、商業設施等公共建筑，如果建設資金充裕，建設標準要求有冬季采暖、夏季制冷以及生活熱水供應，則應大力推廣這種綠色新能源；實際上，目前某縣采用地熱供暖的建筑物全部為醫院、政府機關等公共建筑，而且基本上為新建設施，不牽涉供暖系統改造的問題。