□ 本報記者 馬愛平

　　在全社會能源消耗與碳排放中，采暖空調(diào)占了很大比重。隨著生活水平提高，人們對舒適度的要求越來越高，這一比例進(jìn)一步提高。節(jié)能減排已成為人類可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，尋求可再生能源是必由之路。

　　淺層地溫能資源是一種可再生能源，蘊藏量巨大，不僅可用于建筑采暖空調(diào)，還可用于高端種植、養(yǎng)殖，以及基礎(chǔ)設(shè)施的除冰與空調(diào)等。

　　南京大學(xué)教授李曉昭團(tuán)隊在歐盟Marie-Curie重大合作計劃、國家國際合作專項、國家自然科學(xué)基金與行業(yè)攻關(guān)計劃等的資助下，在淺層地溫能資源調(diào)查評估與高效開發(fā)技術(shù)方面取得了突破，已成功用于多個園區(qū)與重大工程，并被遴選為淺層地能開發(fā)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心。

　　我國近年地溫能開發(fā)蜂擁而上，出現(xiàn)了大量能效低、不經(jīng)濟(jì)、系統(tǒng)性能不穩(wěn)定等問題，并且誘發(fā)了一系列環(huán)境效應(yīng)與資源浪費問題。

　　李曉昭說，其癥結(jié)在于，對地溫能資源，尚缺乏科學(xué)的調(diào)查評估與有效的環(huán)境控制方法，其高效利用技術(shù)尚待突破。目前，地（水）源熱泵系統(tǒng)設(shè)計大多千篇一律，沒能因地制宜地考慮資源賦存條件，識別確定理想地層或水體冷熱源與埋深，使得成本高、系統(tǒng)效率低和不穩(wěn)定。

　　李曉昭團(tuán)隊對巖土熱物性預(yù)測模型與理想地層判識方法、地（水）源換熱能力測試方法進(jìn)行了深入研究，并研發(fā)了地溫能資源評估系統(tǒng)，取得多項國家與國際知識產(chǎn)權(quán)成果。

　　目前，地溫能開發(fā)主要采用鉆孔埋管方式，大量鉆孔增加投資；鉆孔回填難、換熱效率受影響；在建筑密集區(qū)往往受限，還可能成為將來地下空間開發(fā)障礙。利用與地層接觸的各種永久與臨時性結(jié)構(gòu)進(jìn)行換熱的能源地下結(jié)構(gòu)技術(shù)，受到國際學(xué)術(shù)屆的高度關(guān)注，歐美各國的地標(biāo)性建筑紛紛進(jìn)行嘗試性應(yīng)用。

　　李曉昭團(tuán)隊在多個國際合作計劃與國家科研課題支持下，針對換熱能力、換熱過程中的結(jié)構(gòu)安全兩大關(guān)鍵問題進(jìn)行了攻關(guān)研究。研發(fā)的不用或少用鉆孔的能源地下結(jié)構(gòu)及多系統(tǒng)融合的地溫能提取技術(shù)，可大大降低成本、提高能效、增加冷暖負(fù)荷能力、拓展地源熱泵系統(tǒng)適用范圍。

　　另外，該團(tuán)隊還對各種地表水體、地下水及污水源的應(yīng)用，特別是針對不同水質(zhì)與水溫條件的高效換熱進(jìn)行了探索。相比目前應(yīng)用最多的地埋管地源熱泵系統(tǒng)，當(dāng)有條件應(yīng)用后者時，其投資與運行費用可大大降低。

　　目前，研究成果已應(yīng)用于國家地溫能資源調(diào)查項目、重大工程和住建部門的區(qū)域開發(fā)規(guī)劃。由于對建筑節(jié)能與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的推動作用，研究團(tuán)隊被遴選為淺層地能開發(fā)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心。

　　為了保持地溫能系統(tǒng)的性能穩(wěn)定，防止地質(zhì)環(huán)境惡化，李曉昭團(tuán)隊會同地質(zhì)調(diào)查與研究單位、地源熱泵設(shè)計施工企業(yè)、房地產(chǎn)企業(yè)等編制了地溫能利用地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的編制得到了國土資源部門的支持和推動，標(biāo)志著我國在地溫能利用的地質(zhì)環(huán)境監(jiān)控方面走到了國際先進(jìn)行列。