近年來(lái),我國(guó)華北地區(qū)霧霾天氣頻發(fā),其中冬季燃煤采暖是霧霾的重要成因。國(guó)家政府對(duì)此高度關(guān)注,相繼出臺(tái)了一系列壓減燃煤,促進(jìn)清潔采暖的鼓勵(lì)政策,這為儲(chǔ)熱式電采暖提供了絕佳的發(fā)展契機(jī)。
可是,縱觀近兩年的清潔采暖市場(chǎng),儲(chǔ)熱式電采暖還是不溫不火,并未出現(xiàn)廠商預(yù)期的爆發(fā)性增長(zhǎng)。
儲(chǔ)熱式電采暖的發(fā)展現(xiàn)狀
儲(chǔ)熱式電采暖是在用電低谷時(shí)段將電鍋爐產(chǎn)生的熱量存儲(chǔ)在儲(chǔ)熱裝置中,等到用電高峰時(shí)段,停止電鍋爐運(yùn)行,利用儲(chǔ)熱裝置中存儲(chǔ)的熱量向建筑物供暖。儲(chǔ)熱式電采暖充分利用峰谷電價(jià)政策,將高電價(jià)時(shí)段的采暖用電負(fù)荷轉(zhuǎn)移到低電價(jià)時(shí)段,在用電總量基本不變的前提下,實(shí)現(xiàn)了采暖電費(fèi)的節(jié)約。對(duì)于采暖用戶來(lái)說(shuō),儲(chǔ)熱式電采暖顯著降低了采暖電費(fèi);對(duì)于電網(wǎng)公司來(lái)說(shuō),儲(chǔ)熱式電采暖削減了高峰負(fù)荷,轉(zhuǎn)移了高峰電量,緩解了電網(wǎng)峰谷差,提高了整個(gè)電力系統(tǒng)的能效;對(duì)于社會(huì)來(lái)說(shuō),儲(chǔ)熱式電采暖無(wú)任何污染物排放,具有良好的環(huán)境效益。
目前,儲(chǔ)熱式電采暖儲(chǔ)熱采暖主要有顯熱儲(chǔ)熱和潛熱儲(chǔ)熱兩種技術(shù),其中潛熱儲(chǔ)熱被認(rèn)為最具發(fā)展前景。潛熱儲(chǔ)熱(也稱相變儲(chǔ)熱)是利用蓄熱材料相態(tài)變化過(guò)程來(lái)儲(chǔ)熱,一般采用水合無(wú)機(jī)鹽制成,儲(chǔ)熱過(guò)程中儲(chǔ)熱材料溫度變化小,儲(chǔ)熱密度大,蓄熱裝置體積小,但是造價(jià)較高。近年來(lái)在北京、天津、山東等多地應(yīng)用,其中最典型項(xiàng)目為北京明光村項(xiàng)目。
以政策支持力度最大的北京清潔采暖市場(chǎng)為例,燃?xì)獠膳急茸罡撸紦?jù)絕對(duì)統(tǒng)治地位,其次是空氣源熱泵,最少是儲(chǔ)熱式電采暖,市場(chǎng)占有率與前兩者無(wú)法相提并論。
儲(chǔ)熱式電采暖的困境
儲(chǔ)熱式電采暖市場(chǎng)占有率不高的原因究竟在哪里?我們不妨梳理一下:從技術(shù)層面上看,儲(chǔ)熱式電采暖技術(shù)成熟,性能穩(wěn)定,基本達(dá)到了預(yù)期的性能指標(biāo),這一點(diǎn)能夠從近年來(lái)示范項(xiàng)目的穩(wěn)定運(yùn)行中得到印證。對(duì)于除技術(shù)之外的市場(chǎng)壁壘,最突出的就是電力增容,近年來(lái),電網(wǎng)公司推動(dòng)“電能替代”,積極為電采暖客戶提供增容服務(wù),因此電力增容也不是制約其發(fā)展的障礙。
經(jīng)濟(jì)因素才是關(guān)鍵。我們以北京24小時(shí)采暖的商業(yè)建筑為例,按照采暖季平均30瓦/平方米熱負(fù)荷計(jì)算,分時(shí)電價(jià)為低谷0.3658元/kWh,平段0.8595元/kWh,高峰1.3782元/kWh計(jì)算,燃?xì)鈨r(jià)格2.6元/立方米計(jì)算,分別計(jì)算一下采用儲(chǔ)熱式電采暖和燃?xì)忮仩t兩種采暖形式的每平米每采暖季能源成本。
儲(chǔ)熱式電采暖每平米每采暖季耗電量為86.4kWh,采用部分負(fù)荷蓄熱時(shí)(高峰時(shí)段蓄熱裝置供熱,平段和低谷時(shí)段電鍋爐直供),折算平均電價(jià)為0.5287元/kWh,采暖季每平米能源成本為45.5元;采用全負(fù)荷蓄熱時(shí)(儲(chǔ)熱裝置蓄熱量供全天負(fù)荷),折算平均電價(jià)為0.3658元/kWh,采暖季每平米能源成本為31.6元。
燃?xì)忮仩t每平米每采暖季耗燃?xì)鉄崃?01.6kWh (系統(tǒng)效率0.85,燃?xì)鈨r(jià)格為0.26/kWh),采暖季每平米能源成本為26.4元。
可見(jiàn),儲(chǔ)熱式電采暖的運(yùn)行成本遠(yuǎn)高于燃?xì)忮仩t,而且儲(chǔ)熱式電采暖的初投資要遠(yuǎn)高于燃?xì)忮仩t,尤其是采用全負(fù)荷蓄熱時(shí)。
儲(chǔ)熱式電采暖的出路
儲(chǔ)熱式電采暖想要取得相對(duì)燃?xì)忮仩t的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),必須在降低運(yùn)行成本上下功夫。空氣源熱泵和儲(chǔ)熱相結(jié)合是儲(chǔ)熱式電采暖未來(lái)的發(fā)展方向,即利用空氣源熱泵替代電鍋爐作為熱源,在低谷電價(jià)時(shí)段運(yùn)行,制得熱量?jī)?chǔ)存在儲(chǔ)熱裝置中,等高峰電價(jià)時(shí)段由儲(chǔ)熱裝置供熱。按照空氣源熱泵目前平均2.5的能效比,這種方式能夠?qū)⒛壳暗膬?chǔ)熱式電采暖的運(yùn)行成本降低至2.5分之一,即將部分負(fù)荷蓄熱的運(yùn)行成本降至18.3元/平方米,將全負(fù)荷蓄熱的運(yùn)行成本降至12.6元/平方米。盡管初投資會(huì)增加,但如此低廉的運(yùn)行成本足以彌補(bǔ)初投資高的缺點(diǎn)。
目前,市場(chǎng)上的空氣源熱泵大多為低溫?zé)岜茫话愠鏊疁囟?5℃,考慮到儲(chǔ)熱時(shí)的換熱溫差,熱泵的出水溫度至少應(yīng)達(dá)到60℃-65℃,才能和儲(chǔ)熱裝置配合使用供暖。目前,市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了溫度達(dá)到60℃-90℃高溫?zé)岜茫嘈沤?jīng)過(guò)針對(duì)性研發(fā),必將能夠開(kāi)發(fā)成功空氣源熱泵+儲(chǔ)熱組合采暖技術(shù),實(shí)現(xiàn)顛覆性的超低成本清潔采暖。