訪談 | 徐偉院長談地源熱泵在
來源 : 浙江九電電氣有限公司發(fā)布時間 : 2017-08-16 14:50:36
Q:2017年以來,“煤改清潔能源”尤其是煤改電在北方“2+26”重點城市遍地開花,火了空氣源熱泵,而地源熱泵在“煤改清潔能源”進程中,其推廣力度和應(yīng)用規(guī)模卻“不盡如人意”。針對這一現(xiàn)象,該如何理解?
徐偉院長:經(jīng)濟性高,但兩大“成本”影響其“煤改電”中表現(xiàn)
針對這一現(xiàn)象,徐偉院長表示:“我們要辯證的去分析?!彪S后,他從兩方面道出了個中緣由:地源熱泵之所以顯示度不高,與“經(jīng)濟成本”和“時間成本”有很大的關(guān)聯(lián)。
是時間成本,根據(jù)國家發(fā)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(tǒng)從初的規(guī)劃,到系統(tǒng)設(shè)計、方案選擇、落地實施,中間還有安裝和調(diào)試,整個建設(shè)周期很長。在短時間內(nèi)完成較多戶數(shù)、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(nèi)要完成多少數(shù)量,這是有時間要求的。
第二是經(jīng)濟成本。在城市開發(fā)建設(shè)里,尤其近十年來房價普遍大漲后,地源熱泵系統(tǒng)的造價在整個房屋的開發(fā)成本中,占比已越來越小,因此并不是開發(fā)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(shè)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(nóng)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(zhèn)這一級推廣和應(yīng)用來說,初投資成本過高,必然會制約地源熱泵的應(yīng)用和發(fā)展。
據(jù)徐院長介紹,我國清潔供暖行業(yè)有兩大應(yīng)用市場:一是城市,二是農(nóng)村。城市主要解決方式是把過去非清潔的能源變成清潔能源,而城市解決方案用地源熱泵或空氣源熱泵并不很多。反而,大量的清潔供暖技術(shù)用在城鄉(xiāng)結(jié)合部,比如說農(nóng)村、農(nóng)房。還有一些偏遠地區(qū)的一些建筑采用熱泵的比例也很高。
“一年看成本,三年看質(zhì)量,五年看維?!?,徐院長概括的這三句話適合整個清潔供暖。就目前農(nóng)村清潔供暖工程中所采用的“煤改電”“煤改氣”技術(shù)來講,徐偉認為,如果從純技術(shù)方案來講,它們并非是技術(shù)上優(yōu)的方案;從效果來看,也不是以效果為導(dǎo)向的優(yōu)方案。
“理論來說,地源熱泵在各類供暖方式中,它的運行成本是經(jīng)濟的。但是如果將時間、空間、經(jīng)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(xiàn)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。”徐偉院長說道。
徐院長認為,“清潔供暖應(yīng)該有一個更優(yōu)的、更好的性價比,或者說更的系統(tǒng)化的解決方案?!?/p>
Q:傳統(tǒng)觀點認為地源熱泵的市場主要在北方集中供暖地區(qū),但隨著人們收入水平提高、對更高生活質(zhì)量的追求和向往,南方供暖的需求得以快速壯大,如何看待地源熱泵在南方市場的發(fā)展?
徐偉院長:地源熱泵技術(shù)在南方地區(qū)的應(yīng)用,的問題是“冷熱不平衡”。
“南方這個范圍很寬很大。如果從建筑領(lǐng)域按照來劃分,實際上涉及兩個地區(qū),一個是夏熱冬冷地區(qū),一個是夏熱冬暖地區(qū)?!毙靷ピ洪L介紹道,夏熱冬冷地區(qū)既有冷的需求,也有熱的需求;夏熱冬暖地區(qū)基本上只有冷的需求,熱的需求很少。
徐偉認為,目前地源熱泵技術(shù)在南方地區(qū)的應(yīng)用,的問題是“冷熱不平衡”。地源熱泵在南方市場,實際上就是淮河以南、長江南北、嶺南到福建的北部這一帶,地理范圍上它們屬于夏熱冬冷地區(qū),也就是有冷的需求也有熱的需求。值得注意的是,南方地區(qū)的性在于對熱的承受能力強,對冷的承受能力弱,這樣的使用偏好導(dǎo)致夏熱冬冷地區(qū)使用地源熱泵出現(xiàn)了冷熱平衡問題——地下釋熱量過多。如果冷的負荷過多,會造成熱堆積從而影響系統(tǒng)的能效。夏熱冬暖地區(qū)因為沒有熱的需求,只有冷的需求,從普遍性來說,地源熱泵在夏熱冬暖地區(qū)應(yīng)用不多。
長江流域夏熱冬冷地區(qū),涉及14個?。ㄖ陛犑校?,約1.5億城鎮(zhèn)人口,已采用地水源熱泵系統(tǒng)的建筑涵蓋了辦公、商業(yè)、圖書館、別墅、公寓住宅等多種類型,地水源熱泵系統(tǒng)也呈現(xiàn)出了多樣化,包括江水源熱泵、湖水源熱泵、地下水水源熱泵、地埋管熱泵、污水源熱泵等,除了普通住宅項目,甚至不乏上海世博軸、我國高樓——上海中心、南京鼓樓服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)園、長沙市濱江新城、新武漢火車站、重慶江北城CBD等知名項目。
然而即使在夏熱冬暖地區(qū),地源熱泵的使用也不乏案例。比如廣西南寧,當(dāng)?shù)貙岬男枨笾饕巧顭崴?,冷的需求是房間供冷,所以在設(shè)計時可以力求冷熱平衡。此外,廣西有大量丘陵或者山區(qū),地下水流動的速度很快,地埋管和土壤的熱交換其實際是和地下水的熱交換,是地下水的熱 量交換。當(dāng)?shù)氐牡叵聵?gòu)造,決定了有些地區(qū)冷熱堆積顯得不再。
總之,地源熱泵在北方市場有較為成熟的運用,也逐漸打開了南方市場。無論南北市場,地源熱泵的應(yīng)用都需要綜合考慮時間、空間、氣候環(huán)境、換熱方式等因素,做到因地制宜,才能發(fā)揮出地源熱泵本身的優(yōu)勢與高能效。
本文摘選自7月刊《地源熱泵》
徐偉 中國建筑科學(xué)院建筑環(huán)境與節(jié)能研究院院長