北京市供熱能源結(jié)構(gòu)分析

“北京的霧日比北京嚴重。冬季節(jié)能鍋爐的加熱是一個重要因素之一，尤其是北京周邊農(nóng)村地區(qū)的低效低碳鍋爐污染排放。熱泵采暖將有效降低由燃煤取暖造成的污染物排放。目前,北京市政府正積極地推廣‘煤改電’、‘太陽能采暖’、‘地?zé)崮懿膳?、‘空氣源熱泵采暖’等清潔采暖技術(shù)?！辈稍L伊始,同方人環(huán)有限公司技術(shù)總監(jiān)趙建康博士表達了對環(huán)境的憂慮,并欣慰地介紹了同方人環(huán)在熱泵采暖領(lǐng)域的市場情況:2013年,我們熱泵采暖與2012年相比總增長(包括吸收式熱泵、水/地、空氣源熱泵)超過30%,吸收式熱泵在利用工業(yè)余熱進行區(qū)域供暖領(lǐng)域優(yōu)勢顯現(xiàn),水/地源熱泵仍保持平穩(wěn)增長,空氣源熱泵供暖迎來了快速增長期。次能源利用率“目前,采暖的主要方式為市政熱力(熱源來自于集中鍋爐房或熱電聯(lián)產(chǎn))以及各類分布式的小區(qū)集中鍋爐供暖,熱泵采暖的市場占比低于30%?！壁w建康指出,為保護環(huán)境,“煤改電”及“壓減燃煤”的政策相繼實施,北京市政府相關(guān)部門引導(dǎo)采用了各種形式的清潔能源采暖方案:如電熱膜或電鍋爐采暖、太陽能輔助電加熱采暖、燃氣壁掛爐采暖、地?zé)岵膳⑿⌒退卦礋岜眉翱諝庠礋岜貌膳桨傅鹊?。從技術(shù)可靠性、運行經(jīng)濟性、初裝成本和適應(yīng)性等方面綜合比較,空氣源熱泵采暖方式更占優(yōu)勢?！坝杀本┦凶》颗c城鄉(xiāng)建設(shè)委員會等相關(guān)部門牽頭的北京密云司馬臺新村空氣源熱泵采暖示范項目,已經(jīng)過了兩個冬季的考驗,整體運行效果令人滿意。”“站在一次能源利用率的角度來看,整個采暖市場理想的能源結(jié)構(gòu)應(yīng)是這樣的:首先,熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)出電和熱,一次能源利用率可超過80%,其中煤電效率33%,47%變成了各種余熱;然后,余熱進入市政熱力管網(wǎng),進行城市區(qū)域供暖(如進行低真空改造的熱電廠可將大致47%的余熱全部用于供暖);最后,利用熱電廠的生產(chǎn)的電能驅(qū)動各種類型的熱泵用于熱網(wǎng)覆蓋不到的區(qū)域進行采暖。熱泵的平均能效比按3來計算,通過熱泵轉(zhuǎn)換來的熱量可達一次性能源的99%。加上熱電廠直供的47%的利用率,這種組合供暖方式一次性能源利用率可達到146%。在此供熱能源結(jié)構(gòu)模型中,熱泵供熱理想狀況應(yīng)占70%,市政熱力管網(wǎng)應(yīng)占30%。如果未來的建筑供暖能達到模型所描繪的理想狀態(tài),熱泵采暖市場將非常廣闊,如果把水電,風(fēng)電、核電等都算進來,則熱泵采暖的占比應(yīng)更大,應(yīng)該超過70%。”“2012年,如火如荼的‘南方供暖’話題并沒有帶來熱泵產(chǎn)品需求的激增,所以我們的增長主要在北方地區(qū)?！睋?jù)趙博士介紹,東北三省以及山西省存在大規(guī)模的工業(yè)余熱,吸收式熱泵可將其進行有效利用,“2011年時,我們吸收式熱泵在這些地區(qū)的產(chǎn)值約為5千萬元,2013年增長到了3億元;水/地源熱泵的市場發(fā)生了變化,從原來的一二線城市為主轉(zhuǎn)入縣級、鄉(xiāng)鎮(zhèn)級市場為主,原因在于地下水開采受到一定限制,以及地下空間的開發(fā),沒有足夠的空間布置地埋管;而不受上述兩種因素限制的空氣源熱泵有了越來越廣闊的應(yīng)用空間。同方人環(huán):節(jié)能為根據(jù)、低環(huán)溫下的高能效比,系統(tǒng)運行是關(guān)鍵。在這對比之后,學(xué)生趙建康表示,整體節(jié)能供暖方案包括3個關(guān)鍵環(huán)節(jié):首先,選用的設(shè)備是高效節(jié)能產(chǎn)品;其次,要為節(jié)能設(shè)備搭建一個節(jié)能的系統(tǒng);最后,要有一套完整的節(jié)能運行策略。如果高效的熱泵機組與采暖末端設(shè)備搭配不當,則整個系統(tǒng)的能效比仍會較低。因此,高效的熱泵機組,一定要搭配最適合的末端采暖系統(tǒng),才能搭建成我們希望的節(jié)能系統(tǒng)。一個搭建良好的節(jié)能采暖系統(tǒng),其在特定環(huán)境溫度、特定供回水溫度的情況下,能保證良好的系統(tǒng)能效比,卻不一定保證給用戶帶來最低的運行費用,因此,好的運行策略是必不可少的。對于前兩點,業(yè)內(nèi)人士已達成共識,但是第三點仍舊處于空白狀態(tài)。他認為只有這三點都做好才可以保證整個系統(tǒng)的節(jié)能性和運行的經(jīng)濟性,讓用戶真正得到實惠。“同方在這3個環(huán)節(jié)都做了大量的工作?！壁w建康介紹,由于環(huán)境的不同對熱泵機組帶來很大差異性,針對南方地區(qū)濕度大,易結(jié)霜的特點,應(yīng)重點保證用在這里的產(chǎn)品具備良好的除霜功能和防結(jié)冰功能;針對北方地區(qū)的氣候特點重點要保證熱泵在低環(huán)溫情況下的高效運行。同方人環(huán)針對南方推出的空氣源熱泵機組采用了“過冷易冰”等專利技術(shù),重在除霜及防結(jié)冰功能,而在北方地區(qū)的空氣源熱泵機組則采用“補氣增焓+經(jīng)濟器”等專利技術(shù),保證其在低環(huán)溫下的高能效比;用戶可根據(jù)使用面積或功能的不同選擇大型螺桿機組、中號模塊機組或家用戶式機等不同裝機容量的空氣源熱泵機組。趙建康表示,對于空氣源熱泵本身來說,技術(shù)已趨于成熟,有些小問題還需優(yōu)化,例如對融霜水的處理、振動和噪聲的弱化等;系統(tǒng)搭建方面末端產(chǎn)品的類型和形式還需要進一步豐富和完善,并且能給出量化的指標;運行策略方面,同方正在做相關(guān)的試驗,把環(huán)境氣候特點、建筑保溫特點、供暖需求、供暖效果、電價政策等因素都考慮在內(nèi),對系統(tǒng)進行固化的聯(lián)動程序設(shè)置,保證機組按照最佳方案運行?？諝庠礋岜貌膳夹g(shù)的前景與展望“空氣源熱泵在推廣及使用過程中面臨著許多產(chǎn)品技術(shù)之外因素的限制”,趙建康坦言,首先是電價問題。執(zhí)行階梯電價以來,由于采暖所需電量超過了一級電價限量,電價由每度0.5元升至0.8元,從而導(dǎo)致運行成本的增加,致使部分用戶對該種方式的采暖望而卻步;其次是電力增容問題,輸電線路及變壓器的承載力有限,空氣源熱泵采暖用戶的增加會引起用電量的增加,相應(yīng)的輸電線路和變電設(shè)備都要升級改造。這兩點需要各級發(fā)改委和國家電網(wǎng)的大力支持與配合。趙建康還指出,由于在《可再生能源法》中空氣源熱泵沒有被列入可再生能源利用范圍,使得地方政府在出臺相關(guān)補貼政策以及設(shè)備廠家在推廣和宣傳過程中遇到了不小的尷尬,同時也把一些希望利用可再生能源技術(shù)采暖的用戶把空氣源熱泵拒之門外?！笆聦嵣?空氣源熱泵與水/地源熱泵性質(zhì)是一樣的,都是用一小部分的電能來“搬運”采暖所需的熱能,區(qū)別只是在于這部分熱能是源于土壤還是空氣中?！彪m然在北京市政府出臺了相關(guān)大力發(fā)展地?zé)崮艿瓤稍偕茉蠢玫南嚓P(guān)鼓勵政策,但這當中依然沒有包含空氣源熱泵,也有一些區(qū)縣政府出臺的“壓煤減煤、清潔空氣”政策中已經(jīng)將空氣源熱泵作為煤改電的一種形式。例如在2013年11月16日發(fā)布的《順義區(qū)農(nóng)村地區(qū)減煤煥煤清潔空氣行動實施方案》中“購置費按市財政獎勵33%,區(qū)財政補貼57%,個人自籌10%,每戶最高獎勵2萬”的規(guī)定里包含了空氣源熱泵,北京其他地區(qū)對空氣源熱泵的獎勵還要拭目以待。此外,趙建康還表示,空氣源熱泵技術(shù)和產(chǎn)品本身已經(jīng)相對完善,在與末端設(shè)備的搭配方面尚需進一步完善和多樣化,節(jié)能運行策略值得深入研究和討論。他呼吁一些致力于清潔、高效供暖技術(shù)的科研單位、設(shè)計單位、設(shè)備廠家都能加入到空氣源熱泵采暖系統(tǒng)與應(yīng)用技術(shù)的研究中來,各協(xié)會組織牽頭起草空氣源熱泵采暖有關(guān)的供回水溫度指標、系統(tǒng)形式、運行策略等方面的指導(dǎo)準則,以引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。采訪接近尾聲時,趙建康表達了其對空氣源熱泵發(fā)展前景的信心,他表示,目前的大環(huán)境對熱泵采暖的發(fā)展非常有利,從中央政府到普通民眾都感受到了空氣污染帶來的切膚之痛,因此要下大力氣進行相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級和改造,發(fā)展清潔高效的熱泵采暖技術(shù)是其中一