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國家“煤改電”為何重用空氣源熱泵,而地源熱泵卻遇冷?

2019-08-31 01:40:05 http://www.hblfgs.com/ 責任編輯: 瀏覽數:2320 手機訪問 中國熱泵網

根據國家十部委清潔取暖規劃給出清潔取暖的目標,到2021年,清潔取暖率為70%。電供暖要達15億平米,其中熱泵供暖5億平米。而在實際改造中,空氣源熱泵火爆全國,目前已經形成了每年超過200億的“煤改空氣源熱泵”市場。而地源熱泵在“煤改清潔能源”進程中,其推廣力度和應用規模卻不盡如人意。

根據國家十部委清潔取暖規劃給出清潔取暖的目標,到2021年,清潔取暖率為70%。電供暖要達15億平米,其中熱泵供暖5億平米。而在實際改造中,空氣源熱泵火爆全國,目前已經形成了每年超過200億的“煤改空氣源熱泵”市場。而地源熱泵在“煤改清潔能源”進程中,其推廣力度和應用規模卻不盡如人意。


國家“煤改電”為何重用空氣源熱泵,而地源熱泵卻遇冷?


同為清潔高效的可再生能源應用,境遇如此不同。這中間,有何技術、政策、市場的根本原因呢?我們今天,就結合多位業界專家的觀點,來看看這個問題。


兩大因素制約地源熱泵


對這個問題,中國建筑科學研究院建筑環境與節能研究院院長,徐偉在接受媒體采訪時表示:地源熱泵之所以顯示度不高,與“經濟成本”和“時間成本”有很大的關聯。


第一是時間成本。根據國家發展改革委的方案來計算,2017年-2021年這四年里,北方煤改清潔采暖示范城市實際只有三年時間來完成,每年都有每年的改造計劃,時間非常緊。而地源熱泵系統從最初的規劃,到系統設計、方案選擇、落地實施,中間還有安裝和調試,整個建設周期很長。在短時間內完成較多戶數、較大面積,會相對困難。但政府每年煤改清潔能源計劃中,短時間內要完成多少數量,這是有時間要求的。


第二是經濟成本。在城市開發建設里,尤其近十年來房價普遍大漲后,地源熱泵系統的造價在整個房屋的開發成本中,占比已越來越小,因此并不是開發商和用戶不選用的主要原因。在寸土寸金的城市中,有沒有足夠的空間來鋪設安裝地埋管換熱器,已成為阻撓用戶使用地源熱泵的重要原因。但在農村,恰恰是空間沒有問題,而造價是主要問題,老百姓對價格的敏感度非常高,因此對目前整個村、鎮這一級推廣和應用來說,初投資成本過高,必然會制約地源熱泵的應用和發展。


據徐院長介紹,理論來說,地源熱泵在各類供暖方式中,它的運行成本是最經濟的。但是如果將時間、空間、經濟、運營等多種因素混合在一起,作為政府部門或者實施單位,只能選擇在約束的條件下去完成,造成現在地源熱泵推廣量占比較低。即使在擁有政策扶持和民眾接受度較高的首都北京,地源熱泵占比也不會超過5%,大概也就3%左右。


河北燃氣協會、河北省城鎮供熱協會的相關文件也顯示:除了地源熱泵局限性較多之外,其他熱泵形式,也都因為自身的缺點難以在此輪改造中大面積推廣。污水源熱泵主要受污水量限制,供熱面積有限;水源熱泵需要打井并且進行回灌,容易造成地下水污染和水資源管理失控;另外,水源熱泵和地源熱泵多年使用后,很容易發生地溫平衡被破壞的情況,效能遞減,目前已有許多熱源井報廢的案例。


空氣源熱泵獲重用的原因


而空氣源熱泵,由于其熱量來源于大氣環境中,所以不可避免的受氣溫變化影響較大,熱泵設備的選擇非常關鍵,必須充分考慮地區氣溫適用范圍,而且要注意輔熱熱源的選擇和配合,以起到保障低溫供熱和降低設備總投資的雙重目的。


但是,空氣源熱泵卻依然在此輪改造中獲得大量應用,爆火程度不僅遙遙領先其他熱泵形式,甚至蓋過了其他任何一種電熱應用。不僅北京強制要求空氣源熱泵在“煤改清潔能源”中要占比超過85%,很多地方政府也把空氣源熱泵和熱泵熱風機作為改造的首要選擇。那空氣源熱泵有何優點呢?


究其原因,還是因為近年來我國在空氣源熱泵方向的技術進步迅速,通過新的壓縮機技術、變頻技術和新的系統形式,很多品牌的機器都已經能夠滿足﹣35℃以上的低溫環境穩定供熱。在-20℃下,空氣源熱泵的COP已經可以達到2,制熱量也可達到標稱工況的70%以上。這就使得空氣源熱泵在絕大多數地區都可以作為高效的電﹣熱轉換方式,為建筑提供供暖熱量。中國的空氣源熱泵技術目前處于國際領先地位。


另外還具有以下優點:


一是使用過程中環保無排放;


二是使用時間、地點、規模不限,單間、單戶、整棟建筑均可使用,特別適合低溫采暖的庫房、車間,有寒假的學校等遠離熱網和沒有其他熱源的區域;


三是可調控性好,適于小區智能供熱管理;


四是可靠性高,電氣設備和線路日常維護簡便費用低;


五是計量準確,特別有利于用戶行為節能,方便收費管理。


兩大領域空氣源熱泵大顯身手


目前主要供熱方式包括集中供熱、分布式供熱和分散戶式供熱三種供熱方式。其中,分布式供熱和分散戶式供熱領域,空氣源熱泵大顯身手。


分布式供熱最適合采用居住建筑、公共建筑、廠礦、學校等建筑采用清潔能源供熱。理論上分布式供熱最適合采用以熱泵、燃氣(油)鍋爐、電鍋爐、地熱能為[熱泵市場水印]熱源對一個或幾個小區供熱,直接換熱成溫度和壓力較低的熱水,通過二次管網送到最終熱力用戶,溫度壓力低,熱損小,運行安全隱患少,熱效率高。在實際應用中,由于初投資費用、建設周期、運行費用、能源保障等諸多因素,空氣源熱泵的在分布式供熱領域應用較多。


在管理上,采用小區管理模式,即一個或幾個相鄰的小區甚至單棟建筑,建設一個鍋爐房或換熱站,集中管理供熱,所以也成為小集中分布式供熱。只有二次熱力管網沒有一次熱力管網,供熱管理難度降低,可靠性和安全性提高。目前已經禁止建設燃煤的小區鍋爐房。


分散式戶式供熱最適合傳統分散居住的農戶、偏遠的學校、廠礦、倉儲等建筑,用戶直接采用空氣源熱泵(水系統和熱風機)、燃煤爐具、電暖氣、發熱電纜、碳纖維發熱材料等熱源供熱。一般不適合地熱能、污水源、水源和地源熱泵等,而且燃煤和燃氣直排無法做到清潔排放。分散戶式供熱的好處是:沒有熱力管網,沒有供熱管理問題,收費按電表或氣表計量,最適合行為節能管理。

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