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空氣源熱泵講堂
超低溫空氣源熱泵煤改電比煤改氣更適合我國國情
作者: 發(fā)布于:2017-11-27 13:25:40

  超低溫空氣源熱泵煤改電比煤改氣更適合我國國情

超低溫空氣源熱泵煤改電優(yōu)于煤改氣?

  當(dāng)前北方清潔取暖工作正大規(guī)模鋪開,取得了顯著的效果,不過也出現(xiàn)了一些爭議。特別是,部分煤改氣工程由于管道建設(shè)滯后或氣源缺乏,沒能及時供暖,導(dǎo)致一些群眾挨凍。

  國家的政策方向是“宜電則電、宜氣則氣”,但實踐表明,煤改電可能比煤改氣更加適合國情;退一步講,即便是用燃氣發(fā)電再取暖,可能也比燃氣直接取暖更好。

超低溫空氣源熱泵煤改電

  煤改氣的根本問題有三點

  天然氣管道投資太大,對于零散村落尤其不劃算;

  我國能源結(jié)構(gòu)依然是富煤缺氣,2016年天然氣消費量2058億立方米,其中40%依賴進口,未來進口的比例只會進一步上升;

  天然氣到戶依然是缺乏污染物處理的“散燒”,NOx排放仍然非常可觀,相比較集中燃燒集中處理,環(huán)保效益不明顯。

  比較起來,煤改電應(yīng)該是更適宜的路子。前幾年煤改電在進行技術(shù)探索時也確實走了一些彎路,目前來看最好的技術(shù)路線是超低溫空氣源熱泵,值得大力推廣。

  討論能源環(huán)保問題最根本要看物理規(guī)律。空氣源熱泵類似空調(diào)的原理,利用外壓縮機把水加熱了取暖,能效比一定大于1,根據(jù)一些技術(shù)資料,在環(huán)境溫度-15°C、出水溫度50°C的工況下,能效比依然可以達到2以上。

鑫魯禹超低溫空氣源熱泵

  不過當(dāng)氣溫低于-20°C時熱泵效率會繼續(xù)降低,需要電輔助直接加熱。前些年空氣源熱泵沒有電輔加熱,制熱效果會很差,而現(xiàn)在超低溫空氣源熱泵用年的使用證實,效果很理想。北方不少企業(yè)事業(yè)單位及家庭用上了這樣的超低溫空氣源熱泵采暖。



超低溫空氣源熱泵工作原理



  保守點假設(shè),即便全部是燃煤發(fā)電,超低溫空氣源熱泵機組的平均能效比可以達到2,只要熱電聯(lián)產(chǎn)機發(fā)電機組的綜合效率在50%以上,煤改電的碳排放就比散煤取暖(燃煤鍋爐運行熱效率普遍低于70%)更低,污染物排放則比散煤直排燃燒減少了95%以上,因為目前火電廠脫硫、脫硝、除塵的效率高于95%。如果中國的煤炭全部用來發(fā)電而不是散燒,也就沒什么霧霾問題了。

鑫魯禹超低溫空氣源熱泵機組

  有人可能會問,為什么理論計算上燒電比燒煤更節(jié)省更環(huán)保,成本卻更高呢?

  的確,如果價格機制合理,最省錢的方式往往是最環(huán)保的,但目前如果不補貼的話煤改電比散煤取暖成本更高,這主要是因為沒計算散煤燃燒導(dǎo)致空氣污染的外部成本,沒有對散煤征收環(huán)保稅、“霧霾稅”,散煤的價格是過低的。

  當(dāng)前民眾對清潔空氣的支付意愿已經(jīng)很高了,從北到南全國很多家庭都購買了空氣凈化器甚至安裝新風(fēng)系統(tǒng),凈化器每年的市場規(guī)模高達數(shù)百億元。然而買凈化器是短期行為,建設(shè)電網(wǎng)是長期投資,從總體來看肯定是煤改電投資比“散煤取暖+凈化器”更劃算。

  當(dāng)然,不同收入水平的群體對清潔空氣的支付意愿顯然是不一樣的,讓更重視空氣質(zhì)量的城市居民補貼農(nóng)村地區(qū)清潔取暖,既公平又有效率。

超低溫空氣源熱泵建筑供熱自控器

  此外,煤改電的效益還有很多。

  首先,對終端用戶來說電取暖更省時省力,也更安全,而燃煤取暖有時會導(dǎo)致一氧化碳中毒和鍋爐爆炸事故;

  其次,按每度電的收費方式有利于培養(yǎng)節(jié)能意識,煤改電的熱量可以按需調(diào)整,家中無人時可以隨時關(guān)閉;

  第三,煤改電還有利于提高清潔能源消納力度。

  最后,如果終端消費都靠電,能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整也就簡單多了。未來水電、核電、光伏、風(fēng)電的比重肯定會不斷上升,火電機組充當(dāng)調(diào)峰主力,環(huán)保問題也就有望迎刃而解。

超低溫空氣源熱泵燃煤燃氣鍋爐排放