地大熱能：什么叫“熱泵+”模式？熱泵眾所周知，是一種將熱能從低品位提升到高品位的高效低碳的供能方式，在建筑界里是實現(xiàn)碳中和的重要途徑。歐洲在俄烏沖突之后，把熱泵提升到一個新的高度，制定了很詳細的推廣熱泵的時間圖和技術(shù)路線圖。但是熱泵通常的熱源有空氣源、地熱源等可再生能源以及余熱廢熱，來自于工廠或者一些工業(yè)，但是它是有分散性、間歇性和隨機性，存在源測熱流密度相對較低，同時波動大、初投資高等問題。

具體典型的方式，比如說地源熱泵+太陽能+蓄能，地源熱泵+燃氣鍋爐+市政+蓄能，工業(yè)余熱+空氣源熱泵+冷水機組，同時還可以是地源和空氣源+蓄能，以及和傳統(tǒng)的熱泵+冷卻塔+蓄能，燃氣鍋爐+蓄能，空氣源熱泵+太陽能+蓄能，還有燃氣三聯(lián)供和以熱泵+組成這樣一個新的系統(tǒng)。

另外，可再生能源剛才講了它的不穩(wěn)定性、間歇性、能量密度低的問題。如果我們和不同的組合在一起，把它的各種形式可以按照工程現(xiàn)場的實際進行組合，就可以互為補充、互為耦合，保證系統(tǒng)的供熱供冷的可靠性，同時最大化利用可再生能源，時間關(guān)系不展開中間具體怎么做。

同時我們?nèi)绻眯钅?，剛才講了產(chǎn)能或者供熱供冷，如果把蓄能結(jié)合在一起，特別是利用電力的峰谷差價，我們可以有效地平衡電網(wǎng)，降低整個供冷供熱系統(tǒng)的運行費用。這就是熱泵+的組成、熱泵+的特點。這是第一部分。

第二部分，如何把熱泵+系統(tǒng)做好?我們做了一些工作，這個工作是一種系統(tǒng)化的工作。從規(guī)劃、設(shè)計、運行到優(yōu)化全過程，這個過程又分很多階段，我們把不同的階段都做了相關(guān)的研究和開發(fā)的技術(shù)，完整地建立起來了，不展開講。怎么建立起來了?比如我們建立一套完整的模型，可以預(yù)測建筑的冷熱、電的負荷，負荷比較真實地反映一個大的建筑群或者一個小的區(qū)域，比傳統(tǒng)的預(yù)測方法更加準確，而且更符合實際。

第二，我們在這個負荷的預(yù)測，實際上方法本身來講是它一個動態(tài)的，我們開發(fā)了一個冷熱動態(tài)負荷因子數(shù)據(jù)庫和建筑群負荷的集合尋優(yōu)的工具。在此基礎(chǔ)上做了一個仿真系統(tǒng)，各種系統(tǒng)組合在一起到底誰優(yōu)，根據(jù)項目可以做一個仿真平臺，通過仿真平臺從設(shè)計階段講提供一個最優(yōu)的配置。

同時我們針對很多可再生能源現(xiàn)場的資源測試和系統(tǒng)的測試結(jié)果，還可以反饋回這個平臺，不斷修正這個平臺的科學性、準確性。這樣一來，我們就可以更好地利用這些進行大型的、區(qū)域的熱泵+系統(tǒng)的規(guī)劃，同時我們也開發(fā)了一套完整的工具，對這種復合系統(tǒng)到底怎么定量地評價好與壞，投資省是一方面，運行省也是一方面，同時還有可靠性、環(huán)境友好性等等，通過不同的指標體系進行綜合評價，這里有一套評價的方式方法。

濟寧文化中心這個項目有很多具體的參數(shù)，簡單講，地源熱泵的參數(shù)我們得到了巖土體的綜合導熱系數(shù)2.83W/(m.K)，我們做了2700個雙U型的換熱孔，孔深120m，間距5m，包括對它的負荷進行了準確的預(yù)判。設(shè)備也是用了不同的組合，包括用了離心式熱泵機組和螺桿式機組進行組合。效果是什么情況？這個已經(jīng)應(yīng)用了四年，我們進行了全年的監(jiān)測，監(jiān)測是實時的，監(jiān)測的結(jié)果整個“熱泵+”系統(tǒng)的制熱性能系數(shù)達到3.6，系統(tǒng)的制冷系數(shù)達到4.4，明顯高于國內(nèi)平均水平。

第二個項目再介紹一下我們做了多年的曲阜市人民醫(yī)院，醫(yī)院通常是由急診樓、病房樓、門診樓還有一些宿舍綜合體組成，有10萬平方米，采用的是熱泵+燃氣鍋爐+太陽能組合的一套分布式的系統(tǒng)，這個系統(tǒng)總冷負荷9000千瓦，總熱負荷8500千瓦，這個項目運行大概有六年了，我們也獲過相關(guān)的獎項。這里主要講的是優(yōu)化，我們通過前面講的優(yōu)化工具和手段，如果進行一些比較，我們可以看出來，比如說地源熱泵的占比，制熱占比13%，鍋爐占56%，太陽能占25%。這里需要說明的是投資當時是受限的，所以投資為最低是當時業(yè)主投資的要求，所以優(yōu)化的軟件是可以把目標進行調(diào)整的，這樣下來它的可再生能源利用率可以達到近25%，夏季的運行費用12塊錢，冬季的運行費用11塊錢左右，這個和前面不一樣，因為投資方需要的是投資最少。

它的系統(tǒng)的測試結(jié)果不光都是設(shè)計完成，它的冷源的能效比達到4.92，這個效果是相當不錯的，在大型的以熱泵+為主的系統(tǒng)中，取得了良好的效果。通過計算和運行來進行比較，我們也可以看，事先做的這種優(yōu)化模擬計算和最后的實際運行數(shù)據(jù)基本在7%～8%的誤差，所以說這個從設(shè)計、優(yōu)化到運行是相互吻合的，所以這個互補的多能源的系統(tǒng)是比較成功的應(yīng)用，但是它又滿足了業(yè)主投資最省，否則還有其他的優(yōu)化目標。

貴州冬天非常濕冷，這種濕冷在中國獨一無二，這個地區(qū)非常特別，我冬季也去過，極其難受，某種意義上講，比北京還要難受。這個系統(tǒng)通過大量河水源做機載，我們也做了一些相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的測試，包括河水溫度的變化、河水的流量等等。這個運行項目已經(jīng)有好幾年了，通過整個這幾年的實際運行結(jié)果來看，河水源熱泵系統(tǒng)常規(guī)運行工況可以達到5.15的能效比，整個如果加起來，我們可以看到供暖季的平均COP4.1，這都是長期監(jiān)測的結(jié)果，真實的數(shù)據(jù)。

另外講一個我們正在做的，還沒有在實施的，也是一個“熱泵+”的系統(tǒng)，今天面對低碳、零碳的這樣一個發(fā)展目標，它也是一個地源熱泵+蓄能+常規(guī)的冷熱水機組，這個面積也很大，近140萬平方米，具體來講它有一些配置，時間關(guān)系不展開了。

熱泵代表了未來供暖發(fā)展方向，“熱泵+”系統(tǒng)是多贏的，可以實現(xiàn)清潔化，同時還可以和電力系統(tǒng)進行協(xié)同，當然要想做好“熱泵+”系統(tǒng)仍然要堅持做好因地制宜的原則，才能讓經(jīng)濟、安全、環(huán)境多方面共同得到保障和發(fā)展。