地源热泵在现代农业应用中潜力几何？

　　地源热泵应用领域广

　　国内外地热能的利用方式十分丰富，地热能在农业上可以用于农业温室种植、农业养殖、农副产品加工、休闲农业；在工业上可以用于农作物烘干、木材烘干、设备保养、分离工艺、干燥；在服务业上可以利用地热发展温泉旅游、医疗保健；在民生方面可以用做居民供暖（制冷）。而地源热泵作为利用地热能较为普遍的方式之一其应用领域之广可见一斑。

 

　　近些年国内学者对地热能在农业领域的现状和可持续发展进行了研究，地热能作为清洁能源在农业领域的研究还扩展到了农村用能、农业种养殖、梯级利用等方面。“双碳”目标提出后，发展清洁能源成为时代主题，地热能利用和地源热泵的发展将会迎来新的增长。

 

　　01、农业温室种植领域

　　农业温室种植是最广泛的利用形式，通过地源热泵利用地热能的热能对农业温室大棚进行供暖，保障冬季温室的温度，实现农作物的反季节生产和喜热植物越冬。农业温室供暖可以使用中深层地热能和浅层地热能。基于中深层地热能的农业温室供暖主要是通过地热井，将中高温地热水提取出来，通过能源站集中为农业温室大棚供暖，可以实现智能控温控湿，大幅度降低能源成本。同时，利用地热能给现代农业温室大棚供暖还有助于防治病虫害、缩短生长期，促进农作物的增产增收。

 

　　基于中深层地热能的农业温室供暖前期的地热井和管网投入较高，后期运行费用低，运行成本可节约能源成本75%。基于浅层地热能的农业温室供暖主要是利用热泵加风机盘管，将浅层地热能中的低温热源提取出来，供温室大棚植物取暖使用，浅层地热能在温室供暖的过程中只需要浅层低温地热能和少量电，运行成本极低。通过地源热泵利用地热能给农业温室大棚供暖不产生任何二氧化碳排放，农作物在温室中生长，还减少了农业生产保温所使用的一次性薄膜和部分防范病虫害所需要的农药及肥料，实现了绿色生产、低碳环保。农业温室种植的适用范围很广，主要有育种、育秧、花卉苗木培育、蔬菜水果生产、喜热植物的种植、食用菌生产等。

 

　　农业温室种植为跨季节种植和跨区域种植提供了能源基础，保障了绿色农业的规范化生产，利用较低的能源成本可以提升区域内的农业产业竞争力，驱动传统农业向现代化、标准化、智能化、有机产品生产方式转型，使农业生产由粗放式进入标准化的“工厂农业模式”，大幅降低农业生产成本，提升农产品品质，提高农产品附加值，满足市场对农产品的需求，保障菜篮子的供应，促进农村农业低碳发展，促进乡村产业振兴。

 

　　02、农业养殖领域

　　通过地源热泵利用地热能发展养殖业是地热能直接利用的最方便形式，利用低温热水发展水产养殖可以产生较高的经济效益，提高水产养殖数量，帮助喜热水生动物越冬。低温热水同样可以应用于鱼苗繁育，部分幼鱼在冬季水温很低时不能安全越冬，过去采用锅炉或用电加温，但往往存在运行不稳定且成本较高的问题，而低温热水可以保护鱼苗越冬，提高成活率，降低成本。孵化育雏是地热能在农业领域的又一种利用形式，用研制成的热水孵化箱育雏，可提高孵化成功率，减少孵化所需的热能供应成本。

 

　　03、农副产品加工领域

　　在农村，为了解决农副产品收获后的储存或消费者的需求问题，常常需要对农副产品进行干燥处理，使农作物中的水分蒸发，达到干燥的目的。农产品干燥过程能耗量大，传统热风式干燥成本高，给企业造成了巨大的负担。地源热泵干燥主要对象是农副产品，常常应用于瓜果蔬菜烘干、香菇烘干、牛奶巴氏消毒，还可以应用于种植饲料、绿肥，酿造酱油、豆酱、酸奶酪，加工冰糖、山茶等。

 

　　在推动地热农业利用的过程中，要加强对“双碳”目标、农业节能降耗的宣传与推广，通过对“双碳”目标、地热农业对实现双碳目标重要价值的宣传与推广，实施好农业节能减排固碳，提升农业清洁能源利用水平和农业现代节能技术。

 

　　利用地热资源的地源热泵设备在现代农业利用中的应用潜力巨大，因此要不断加强对地热农业的研究与分析，将其更有效地应用到现代农业中去，借助地热农业的应用优势，促进农业节能减排、提高现代农业水平、加快建设环境清洁美丽、人们生活富足的新农村，提高乡村振兴的建设质量，推进碳达峰、碳中和目标的实现。

来源：《“双碳”目标下地热资源在中国现代农业中的应用研究》略有删改