國家推進清潔供暖的舉措,目前已經非常明朗且清晰。那就是逐步用電能(含空氣源熱泵)、天然氣和太陽能等清潔能源替代民用煤。并在電采暖中,鼓勵使用熱泵技術,逐步減少使用直接電熱式采暖技術。但是,盡管政府對于空氣源熱泵大力推崇,仍有不少人對此存在誤解。
誤解1:電廠也污染,為何只禁散煤?
煤改電就是在引導居民將煤炭消費轉變為電力消費。而有人認為,用煤來發電,再讓居民用電采暖,不如直接用煤的方式,能源轉化更直接,效率更高。但這其實只是一種直覺上的錯覺。實際情況是,煤被送到電廠集中發電,再讓居民用電采暖,遠比在小鍋爐或居民家中直接用煤采暖效率高。
有學者認為,時下的中國,更加先進的火電機組不斷入役,火電效率接近全球最高水平。國際經驗表明,電能占終端能源消費比重每提高1個百分點,能源強度能下降4%左右,以電能取代其他終端能源消費能提高能源效率,可以減少整體能源消費。
目前中國執行的《火電廠大氣污染物排放標準》已經很嚴,火電發電已經相對清潔,媒體報道,國內一些新建火電機組的清潔排放的水平已經超過天然氣機組。就平均而言,燃煤火電的污染排放效率也遠勝于散燒煤的中小型鍋爐,以火電替代其他低效率用煤,能夠在整體上減少污染排放。
誤解2:熱泵是新東西,不穩定
空氣源熱泵是目前世界上最先進、能效比最高的制熱設備之一,它根據逆卡諾循環原理,采用電能驅動,通過傳熱工質把自然界的空氣中無法被利用的低品熱能有效吸收,并將吸收回來的熱能提升至可用的高品位熱能并釋放到水中的設備。在不同的工況下熱泵熱水機組每消耗1kW電能就從低溫熱源中吸收2~6kW的免費熱量,節能效果非常顯著。
空氣源熱泵這一技術在國外已經有幾十年的應用歷史,歐盟、澳大利亞、日本等國家也早已將空氣源空氣源熱泵技術列入可再生能源范圍,并給予相應的政策支持。隨著市場的發展和技術的進步,空氣源熱泵已經能夠在-30℃的環境溫度下穩定制熱,已經在北京、河北、山東、山西、內蒙,甚至東三省和內蒙、新疆等地獲得了大量的市場,推廣空氣源熱泵供暖,已經沒有“低溫禁區”。
為了治理霧霾和調整能源結構,以北京、山西為代表的地方政府紛紛出臺減煤換煤,清潔空氣的政策措施。使用空氣源熱泵設備進行農村地區的散煤替代,已經成為當前各級政府實現清潔空氣、減煤換煤的一項重要措施。
2017年度,截至目前,北京、天津、河北、山西等地對于空氣源熱泵采暖項目的招標,初步估算,有望逼近百億大關。從這個角度來說,空氣能熱泵肯定不是個新技術新事物了,并且已經被政府和市場廣泛接受。
誤解3:溫度一低,熱泵就不行
“南方能用,北方不能用”,“5度以上能用,5度以下不能用”……時至今日,仍然有人以此陳腐的技術觀點來看待空氣源熱泵。殊不知,目前的低溫空氣源熱泵最低可以在-30℃的環境溫度中吸取熱量。只要有溫差就有熱量轉移,這樣系統產生的熱量還是“1份輸入的電能+超過1份的外界環境溫度吸取的熱量”,因此,低溫下,空氣源熱泵還是能夠吸熱的,并且能源利用效率還是遠大于1,比單純的用電加熱節能多啦。
誤解4:熱泵買得起用不起
冬季采暖具體一個月用多少錢,只能說不同的建筑和使用習慣造成的差異很大。你的房子是不是保溫好,是不是樓頭,是不是頂樓,把溫度設定到25度或者20度,這都會影響到你的花費。因此,我們還可以通過大數據調查的方式,盡量縮小樣本之間的差異,得出一個更科學的“空氣源熱泵冬季取暖的耗電量”。
《中國建設報·冷暖家居》7月刊,發表了題為《抽樣調查:戶均(100平方米)2913元,北京“煤改空氣源熱泵”用戶采暖費揭曉》(點擊閱讀原文)的調查報告。報告顯示,在2017年7月1日~2日時段內,該報通過委托首都高校在校學生入戶調查的方式,走訪了北京市通州區15個村、海淀區6個村,采集問卷402份,有效問卷392份。
在北京市通州區和海淀區調研的392戶“煤改空氣源熱泵”村民中,有153戶村民對自家空氣源熱泵供暖系統“非常滿意”,211戶村民對自家的空氣源熱泵供暖系統“比較滿意”,這兩部分村民在所有受訪村民中的合計滿意度為93%。
采暖面積 |
平均耗電 |
補貼前戶均 |
補貼后戶均 |
60~80㎡ |
5396.8度 |
2626.7元 |
2077元 |
80~100㎡ |
6818.4度 |
3374元 |
2781.8元 |
100~120㎡ |
8606.7度 |
4201.8元 |
3462.4元 |
120~140㎡ |
8817.87度 |
4366.7元 |
3850元 |
上述結果,若按照用戶的采暖面積為100㎡計算,可知,本次調查的這60戶空氣源熱泵用戶,每100㎡采暖耗電量為7365度,補貼前每100㎡采暖費為3518元,補貼后每100平方采暖費為2913元。電價補貼后空氣源熱泵采暖單位供暖費約為29元/㎡。
誤解5:費用超標,都怪熱泵
從科學上說,空氣源熱泵采暖費電還是省電,牽扯到因素很多。大的方面來說,首先是建筑保溫,用戶使用習慣這兩點。同樣的戶型,做不做房屋保溫,采暖費用可能相差一倍。這樣的例子在北京“煤改電”中已經屢見不鮮。而用戶使用習慣導致的電費較高,則主要表現:白天長時間開窗透氣,造成熱量流失;人在開機,人走關機,頻繁開關機,造成費用過高;主機出水溫度設置過高等要素。
其次是熱源效率,能源價格,末端散熱效率。從這個角度來說,空氣源熱泵有著其他任何熱源無可比擬的能源效率,冬季采暖時每一份電能的輸入都能夠穩定輸出2~3.5倍的熱能。而電力價格相比燃油燃氣,單價最經濟劃算。
從末端散熱效率來說,假如空氣源熱泵搭配地暖,是最合適的采暖方式,其出水溫度35℃左右即可,能效比更高。其次是風盤,水溫45℃,效率略差,最差是暖氣片。假如末端是暖氣片,采暖費用要略高一些,極端天氣室內溫度要低一些。
最后,還要考慮采暖系統的設計和施工是否科學。主機選型是否恰當,有沒有出現“小馬拉大車”的情況,造成長時間運行耗電。不同品牌的主機可能在控制、化霜上略有差異,造成電費差異。系統設計是否科學,管路、水泵配置是否合理,老舊末端改造是否清理避免贓堵等等。
以上種種,都將造成空氣源熱泵采暖費用的差異。不把這些說清楚,用戶一到感覺費電的時候,就會怪主機,認為空氣源熱泵在“費電”,這樣是不科學的。
結論:煤改熱泵,清潔節能
北京采暖“煤改電”最早,實施5年至今,已進入改造深層次階段。從效果看,不僅實打實的做到了節能減排、減少霧霾,而且給清潔采暖產業帶來發展的春天。而天津、山西、河北、山東、河南等地緊跟其后,也推出相應鼓勵政策,更為煤改電推進添磚加瓦。
當然,采暖“煤改電”更多是民生保障、環保優先,供熱企業虧損面勢必將加大,由財政托底到市場化運作也是迫在眉睫。采暖”煤改電”的好處還在于,能夠進一步調整優化城鄉供熱能源結構,減少燃煤鍋爐使用,促進富余電力消納。特別是空氣源熱泵技術,著實是清潔、低碳、安全、高效的新型能源消費方式。