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观察研究《资源节约与环保》2025年第3期

浅层太阳能地源热泵耦合系统环境效益分析

苑敬桃1，刘光宇1*，邓晓丽1，王雅然2

（1.天津地热开发有限公司，天津300250；

2.天津大学环境科学与工程学院，天津300350）

摘要：太阳能与地源热泵系统的互补是提的互补性，不仅可极大提高能源利用率，还具

高能源利用率和实现节能减排的有效方法，因有节能减排的优点[3]。

此基于工程实例模型，构建浅层太阳能和地源随着“双碳”目标的提出，可再生能源

热泵的耦合系统模型。使用Simapro软件并采耦合系统的环境效益评估，引起社会广泛关

用综合评价指标Eco-indicator16（EI16），综注[4]。生命周期评价（LCA）是一种被广泛认

合22种环境影响类别，对浅层太阳能地源热可的环境效益评估方法，其提供了一个整体的

泵耦合系统进行生命周期评价。该系统在建方法来评估环境和资源的影响[5]。马明珠[6]利

造阶段、运行阶段、维护阶段和废弃阶段的用LCA对同一建筑2种冷热源方案进行生命

EI16分别为7.15E+02、6.50E+02、8.02E+01周期能源和环境的影响评价，发现2种热泵最

和3.39E+02，对环境的影响程度为建造阶主要的能源和环境影响来自热泵运行阶段。

段﹥运行阶段﹥废弃阶段﹥维护阶段，且建李博洋等[7]采用LCA建立了地源热泵系统生

造阶段是对环境影响最为显著的环节占比为命周期各阶段碳排放计算模型，结果表明地源

40.04%。其中，建造阶段人体健康损害类占比热泵系统运行使用阶段二氧化碳排放量最大且

为42.91%，生态环境损害类占比为38.76%。占比为96.85%。许小刚等[8]构建“光-气-

因此，可通过水资源管理的优化、强化土壤热储”互补的冷热电联供（CCHP）系统，并进

平衡的监控，保护地表植被并提升该系统的环行了LCA，结果表明CCHP系统燃料运输能

境效益。耗量远低于在物质回收阶段对环境影响微乎其

关键词：太阳能；地源热泵；环境效益；微的分供系统，但CCHP系统在物质回收阶

生命周期评价段对环境有一定影响。石天庆等[9]提出了低

倍聚光光伏与地源热泵集成的系统，并对其进

受可再生能源近年来日益受到社会各界的行了LCA及优化，将全生命周期成本降低了

广泛关注影响[1]，太阳能、风能、水能和地热31.52%。

能等可再生能源，因具有广泛分布、开发潜力本文以津能管业浅层地热能与太阳能协

大、环境污染小和可持续利用等优势[2]，其多同开发利用示范工程为原型，构建浅层太阳

能互补系统成为当今研究的主流。太阳能地源能地源热泵耦合系统（简称“耦合系统”）

热泵系统(SGHPS)是将太阳能与地热能耦合利模型。使用Simapro软件并采用综合评价指标

用的热泵技术，两者在能源利用方面具有良好