寒冷季節沼氣池加溫系統的選擇，是促進沼氣工程工業化進程和經濟運行與否的關鍵因素之一。經工程實踐及經濟性分析表明，有關專家最新研制的地源熱泵式加溫系統在沼氣工程中應用，具有經濟合理和環保節能的特點，在我國具有廣闊的開發應用前景。

刊登于《農業工程學報》2010年第2期，由同濟大學現代科學與工程研究院生物質能源研究中心石惠嫻副教授、朱洪光副教授撰寫的題為"地源熱泵式沼氣池加溫系統"的研究報告，介紹了這一創新技術。

目前沼氣池加溫方式有很多，包括電熱膜加溫、太陽能加溫、化石能源熱水鍋爐加溫、沼氣鍋爐加溫、沼氣發電余熱加溫和燃池式加溫等。但對中等規模養殖場廢水治理工程來講，目前尚沒有比較經濟合理和節能環保的加溫方式。研究人員基于能源利用率和建設成本的考慮，開發了一種地源熱泵式沼氣池加溫系統。

為了檢驗地源熱泵式加溫系統的運行性能及效果，以上海市某沼氣集中供氣示范工程為對象，在2008－2009 年寒冷季節進行了試驗研究。試驗從2009年1月6日開始，歷經60天，數據顯示：①沼氣池內發酵溫度基本保持在(32±2)℃左右，在中溫發酵的范圍，有時可以達到35℃；②工程60天總產氣量為2 267.45立方米，日產量為37.8立方米，按平均每戶日用氣量1.2 立方米計算，可以供31.5 戶使用。系統在冬季寒冷季節也能滿足設計之初確定的30 家用戶使用；③經計算，池容產氣率（指沼氣池單位體積內每天生產的沼氣量）能夠達到1.1 m3/( m3·d)，25天后趨于穩定，且平均值保持在0.6 m3/( m3·d)，是國家標準規定值0.2～0.4 m3/( m3·d)的1.5～3 倍；④經計算，地源熱泵機組制熱效率（COP）保持在3.6 左右，系統COP 為2.7 左右，系統的一次能耗較小，一次能源利用系數可達到0.84，與電熱膜加溫系統相比節能率為63%，。⑤經計算，該系統相比電熱膜加溫系統可以增加投資效益凈現值40 188.5 元，具有長遠投資效益高的特點。

結論表明：地源熱泵加溫系統應用在沼氣工程中是可行的，并且能夠高效運行。而且系統能自動運行，操作簡單，很好的利用了土壤熱量，能耗小，無需燃料，沒有污染，不受天氣影響。通過技術經濟分析可知，地源熱泵式加溫系統能夠顯著提高冬季厭氧發酵工藝的產氣率。而且沼氣發酵系統的產氣率可以在改善加溫系統的條件下還有進一步提升的空間。

地源熱泵加溫系統的能源約70%來自地下土壤的熱量，有利于保護環境。沼氣工程在滿足農戶生活用能需求的同時，不但解決了養殖場等工程中的廢物處理問題，減少了污染，還可以提供良好的有機化肥。同時地源熱泵加溫系統利用的地熱能和及沼氣工程的主要產品沼氣都屬于綠色、可再生能源，環境效益顯著。