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随着中国快速的城镇化进程,南方城市由于没有配备区域集中供暖系统,其居民的冬季采暖问题亟需合适的解决方案。地源热泵是一种从地表深处的土壤、岩石中提取热能通过热泵机组向建筑室内提供热能的新型供暖解决方案。本文利用空间分析方法从资源性条件、技术、经济和环境四个方面对土壤耦合地源热泵供暖解决方案在上海市的应用潜力进行了研究。空间分析方法可以为非化石能源应用技术的发展提供合理的规划。本文通过六个关键性能指标来衡量土壤耦合地源热泵与电采暖系统、空气源热泵相比在技术、经济和环境三个方面的应用潜力,分别是季节性能系数SCOP、一次能源消耗量、折现回收率DPP、内部收益率IRR、CO2和PM2.5排放量。基于上海市的空间数据,建立了上海市100m深可提取地热能模型。通过建筑模型、设计参数以及逐时气象参数,建立了上海市建筑热负荷模型和供暖系统模型。基于供暖方案的现金流量表和上海市电力结构,建立了土壤耦合地源热泵的经济模型和环境模型。通过模型的计算结果和分析,对于土壤耦合地源热泵供暖解决方案在上海市郊区小范围的应用潜能得到了以下结论:1、崇明、嘉定和宝山北部地区、金山西南部地区、浦东中部地区以及黄浦江沿岸中心城区100m深可提取浅层地热能可以达到50W/m左右,其他区域在40W/m左右。2、单栋13层建筑面积为3261.96平方米的建筑峰值热负荷为167.67kW。在供暖季空气源热泵和土壤耦合地源热泵的SCOP分别为3.56和4.79。电采暖系统的一次能源消耗量为265gce/kWh,空气源热泵为74gce/kWh,土壤耦合地源热泵为55gce/kWh。3、相比于电采暖系统,土壤耦合地源热泵的折现回收期DPP在1.28～1.49年,空气源热泵的折现回收期DPP在0.32～0.51年;土壤耦合地源热泵的内部收益率在73.44%～82.91%,空气源热泵的内部收益率在197.37%～311.47%。地源热泵的经济性在短期内不如空气源热泵。4、在环境方面,土壤耦合地源热泵CO2排放量为145g/kWh,PM2.5排放量为0.06g/kWh,比电采暖系统减少了79.05%,比空气源热泵减少了25.26%。