地源熱泵在現代農業(yè)應用中潛力幾何?
發(fā)表于: 來(lái)自:中國熱泵
地源熱泵應用領(lǐng)域廣
國內外地熱能的利用方式十分豐富,地熱能在農業(yè)上可以用于農業(yè)溫室種植、農業(yè)養殖、農副產(chǎn)品加工、休閑農業(yè);在工業(yè)上可以用于農作物烘干、木材烘干、設備保養、分離工藝、干燥;在服務(wù)業(yè)上可以利用地熱發(fā)展溫泉旅游、醫療保??;在民生方面可以用做居民供暖(制冷)。而地源熱泵作為利用地熱能較為普遍的方式之一其應用領(lǐng)域之廣可見(jiàn)一斑。
近些年國內學(xué)者對地熱能在農業(yè)領(lǐng)域的現狀和可持續發(fā)展進(jìn)行了研究,地熱能作為清潔能源在農業(yè)領(lǐng)域的研究還擴展到了農村用能、農業(yè)種養殖、梯級利用等方面。“雙碳”目標提出后,發(fā)展清潔能源成為時(shí)代主題,地熱能利用和地源熱泵的發(fā)展將會(huì )迎來(lái)新的增長(cháng)。
01、農業(yè)溫室種植領(lǐng)域
農業(yè)溫室種植是最廣泛的利用形式,通過(guò)地源熱泵利用地熱能的熱能對農業(yè)溫室大棚進(jìn)行供暖,保障冬季溫室的溫度,實(shí)現農作物的反季節生產(chǎn)和喜熱植物越冬。農業(yè)溫室供暖可以使用中深層地熱能和淺層地熱能?;谥猩顚拥責崮艿霓r業(yè)溫室供暖主要是通過(guò)地熱井,將中高溫地熱水提取出來(lái),通過(guò)能源站集中為農業(yè)溫室大棚供暖,可以實(shí)現智能控溫控濕,大幅度降低能源成本。同時(shí),利用地熱能給現代農業(yè)溫室大棚供暖還有助于防治病蟲(chóng)害、縮短生長(cháng)期,促進(jìn)農作物的增產(chǎn)增收。
基于中深層地熱能的農業(yè)溫室供暖前期的地熱井和管網(wǎng)投入較高,后期運行費用低,運行成本可節約能源成本75%?;跍\層地熱能的農業(yè)溫室供暖主要是利用熱泵加風(fēng)機盤(pán)管,將淺層地熱能中的低溫熱源提取出來(lái),供溫室大棚植物取暖使用,淺層地熱能在溫室供暖的過(guò)程中只需要淺層低溫地熱能和少量電,運行成本極低。通過(guò)地源熱泵利用地熱能給農業(yè)溫室大棚供暖不產(chǎn)生任何二氧化碳排放,農作物在溫室中生長(cháng),還減少了農業(yè)生產(chǎn)保溫所使用的一次性薄膜和部分防范病蟲(chóng)害所需要的農藥及肥料,實(shí)現了綠色生產(chǎn)、低碳環(huán)保。農業(yè)溫室種植的適用范圍很廣,主要有育種、育秧、花卉苗木培育、蔬菜水果生產(chǎn)、喜熱植物的種植、食用菌生產(chǎn)等。
農業(yè)溫室種植為跨季節種植和跨區域種植提供了能源基礎,保障了綠色農業(yè)的規范化生產(chǎn),利用較低的能源成本可以提升區域內的農業(yè)產(chǎn)業(yè)競爭力,驅動(dòng)傳統農業(yè)向現代化、標準化、智能化、有機產(chǎn)品生產(chǎn)方式轉型,使農業(yè)生產(chǎn)由粗放式進(jìn)入標準化的“工廠(chǎng)農業(yè)模式”,大幅降低農業(yè)生產(chǎn)成本,提升農產(chǎn)品品質(zhì),提高農產(chǎn)品附加值,滿(mǎn)足市場(chǎng)對農產(chǎn)品的需求,保障菜籃子的供應,促進(jìn)農村農業(yè)低碳發(fā)展,促進(jìn)鄉村產(chǎn)業(yè)振興。
02、農業(yè)養殖領(lǐng)域
通過(guò)地源熱泵利用地熱能發(fā)展養殖業(yè)是地熱能直接利用的最方便形式,利用低溫熱水發(fā)展水產(chǎn)養殖可以產(chǎn)生較高的經(jīng)濟效益,提高水產(chǎn)養殖數量,幫助喜熱水生動(dòng)物越冬。低溫熱水同樣可以應用于魚(yú)苗繁育,部分幼魚(yú)在冬季水溫很低時(shí)不能安全越冬,過(guò)去采用鍋爐或用電加溫,但往往存在運行不穩定且成本較高的問(wèn)題,而低溫熱水可以保護魚(yú)苗越冬,提高成活率,降低成本。孵化育雛是地熱能在農業(yè)領(lǐng)域的又一種利用形式,用研制成的熱水孵化箱育雛,可提高孵化成功率,減少孵化所需的熱能供應成本。
03、農副產(chǎn)品加工領(lǐng)域
在農村,為了解決農副產(chǎn)品收獲后的儲存或消費者的需求問(wèn)題,常常需要對農副產(chǎn)品進(jìn)行干燥處理,使農作物中的水分蒸發(fā),達到干燥的目的。農產(chǎn)品干燥過(guò)程能耗量大,傳統熱風(fēng)式干燥成本高,給企業(yè)造成了巨大的負擔。地源熱泵干燥主要對象是農副產(chǎn)品,常常應用于瓜果蔬菜烘干、香菇烘干、牛奶巴氏消毒,還可以應用于種植飼料、綠肥,釀造醬油、豆醬、酸奶酪,加工冰糖、山茶等。
在推動(dòng)地熱農業(yè)利用的過(guò)程中,要加強對“雙碳”目標、農業(yè)節能降耗的宣傳與推廣,通過(guò)對“雙碳”目標、地熱農業(yè)對實(shí)現雙碳目標重要價(jià)值的宣傳與推廣,實(shí)施好農業(yè)節能減排固碳,提升農業(yè)清潔能源利用水平和農業(yè)現代節能技術(shù)。
利用地熱資源的地源熱泵設備在現代農業(yè)利用中的應用潛力巨大,因此要不斷加強對地熱農業(yè)的研究與分析,將其更有效地應用到現代農業(yè)中去,借助地熱農業(yè)的應用優(yōu)勢,促進(jìn)農業(yè)節能減排、提高現代農業(yè)水平、加快建設環(huán)境清潔美麗、人們生活富足的新農村,提高鄉村振興的建設質(zhì)量,推進(jìn)碳達峰、碳中和目標的實(shí)現。
來(lái)源:《“雙碳”目標下地熱資源在中國現代農業(yè)中的應用研究》略有刪改