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祛霾药方:煤改电突围“霾”伏

文章导读: 北方冬季雾霾围城,燃烧散煤的取暖方式难辞其咎,“煤改电”试图为祛霾开出药方。

北方冬季雾霾围城,燃烧散煤的取暖方式难辞其咎,“煤改电”试图为祛霾开出药方。

国家能源局原局长吴吟在2016年中国散煤清洁高效利用和治理大会上介绍,目前我国每年消费煤炭约38亿吨。其中,民用煤炭3亿多吨。尽管民用煤炭占比不足10%,但在分散式燃烧,没有采取除尘、脱硫等环保措施的情况下,1吨散煤燃烧排放的污染物量是火电燃煤排放的5~10倍。

此前,环保部总工程师赵英民曾表示,京津冀区域目前每年燃煤散烧量超过3600万吨,占京津冀煤炭用量的十分之一,但对煤炭污染物排放量的贡献总量却达一半左右。

厦门大学中国能源政策研究院院长林伯强在接受第一财经记者采访时表示,“相较于煤改气受气源与地域的限制,将煤炭消费向电能转变是目前调整能源结构和转变能源使用方式的重要手段,对于改善当前的电力过剩和促进清洁能源发展都有积极意义。”

早在2002年,北京就开始了二环以内的供暖“煤改电”。2016年,北京市加速了冬季供暖“无煤化”进程,空气源热泵、蓄热式电暖器、“多能联动、多热复合、多源合一”的新技术为主要技术路线,市政府文件要求各区推广空气源热泵和“多能联动”类设备要不低于本区取暖设备的80%,空气源热泵在我国也首次成为了政府主推的农村地区冬季供暖的主角。

向空气要能源

“所谓空气源热泵简而言之就是向空气要能源,把空气中的热量通过压缩机做功制热,让空气成为热能的主要来源,这是深层次利用太阳能的方式,可用于成规模的建筑,也可用于家庭供暖。”为了便于理解,中国建筑金属结构协会辐射供暖供冷委员会电供暖专家组组长、北京市海淀区7、8、9届政协委员王安生博士在接受第一财经记者采访时这样解释,“气温高的时候空气中的热能就比较多,反之就会比较少,只要有温差,就可以传热。比如说零下20摄氏度的空气就能够给零下40摄氏度的介质传热,仍然能够供暖。”

王安生目前担任北京新宇阳科技有限公司、北京清华索兰环能技术研究所(下称“清华索兰”)董事长,兼任技术研究、产品开发总工程师。他所在的清华索兰的创始人为清华大学热能工程系教授李元哲,是我国太阳能热利用科学七五、八五课题组组长、学术带头人。

事实上,空气源热泵供暖在中国的应用是由李元哲率先开发推广的,具体系统主要是“空气源热泵+水地暖”。通过长时间的分析研究与实例验证,上述供暖系统在使用费用、基础投资、节能性和全过程费用方面均有较为明显的优势。

截止到2月初的使用情况来看,清华索兰参与海淀区煤改电建设的两个村的运行费用和燃烧散煤相比持平或略低。2016年11月30日至2017年2月6日,清华索兰对海淀区苏家坨镇西埠头村的两户村民运行数据监测结果显示:运行费用折合整个供暖季(考虑夜间谷电0.10元/kW.h)约合16.3元/平方米建筑面积。即一户250平方米的村民、一个供暖季的总能耗约12200kW.h(夜间谷电约:5000kW.h),供暖季总费用约4075元。

按照补贴情况,当室内温度达到18摄氏度的时候,用户每平方米的费用是16元左右。总体来说,100平方米的房子,在北京市煤改电补助政策之下,控制室内温度18℃,费用大约在1500元~1700元,而北京的燃气集中供暖的费用是每平方米30元。

不过,关于空气源热泵的用户反馈也不全都尽如人意,一些关于采暖效果不佳的抱怨也频现网端。

“当初设定的空气源热泵制热水然后用于地板采暖最为节能且效果最好。但是此次北京煤改电过程中的空气源热泵的改造针对农村地区,工程量很大,因此做地暖是不现实的,大约95%以上用户的改造方式都是空气源热泵加散热器片。这样一来与地暖相比,效率就会有所下降,所以采用散热器片的能耗就会高一些,运行成本也随之上升。”王安生解释。

他为此建议在煤改电的过程中把末端的散热设备进行更换及改造,也是海淀区政府所做的。

理性看待企业商机

受到煤改电的影响,几乎所有的空调企业都在涉足空气源热泵这个领域。这一行业从门可罗雀到门庭若市,迎来了大量的企业,甚至达到了“混战”的状态,未来也必然会经历洗牌。

北京地区煤改电大规模推广空气源热泵设备催生了大批企业进入到空气源热泵的行业中来。去年在煤改电招标阶段,前后有200多家企业参与投标,最后72家企业入围,海淀区入围了12家,最终有7家企业参与了实际的应用工程。

王安生告诉记者:“空气源热泵设备在南方应用没有超低温的问题,但是在北方地区应用时的超低温、雨雪天气、化霜等问题也会随之出现。”他提到,如果在北方地区没有经过大量的案例以及实际的应用来支撑,很多企业的空气源热泵设备或许会面临一些问题。

2015年冬季的极寒天气,就有不少热泵出现了很多问题。比如,不少热泵厂家采用了一体机(即:蒸发器和冷凝器均在一个机器内,放在室外),这在南方无冰地区是可以的。但在北方就会出现严重冻结等安全隐患,应在技术上加以解决。据悉,有些“一体机”热泵厂家为了应对结冰问题,把室内的水系统换成了防冻液。这样一来,冻结问题是解决了,可热效率COP会下降约20%以上(以-25℃防冻液为例)。而且防冻液是毒性物质,一旦泄漏,对人体有害。

“选择供暖形式,没有最好的,只有最合适的。任何一种供暖系统,都有其适用的范围与条件。对于空气源热泵来讲也是这样,不管是前几年的‘打压’与近几年的‘高举’,其实都是不科学的,空气源热泵有其适用范围,空气源热泵的好处是冬天可以供暖、夏天可以制冷,因此对于长江南北这些区域效果是最好的,但是对于具有严寒天气的北方区域,其利用效率必然会比较低。”王安生这样对第一财经记者阐释对空气源热泵应用的看法。

身在行业内,王安生对补贴的看法颇为清醒,他表示空气源热泵大规模靠政府采购推动发展的状态是不可持续的。能源决定系统,需求决定形式。建筑物不同的使用需求也决定选择系统形式的差异。

他表示,目前专业做空气源热泵的企业约10家,规模还不大;另有大型空调企业也在参与,尽管在细分领域没有涉足,但是在空调行业是有技术基础的;此外,就是受政府政策推动影响新加入的小厂。“在未来的3~5年之内,有大量实践经验的专业空气源热泵企业会在技术方面有所引领。”他说。

(网络编辑:贾璇)
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