夏热冬冷地区的温度难题

2020-11-30 17:48罗佐县
能源 2020年5期
关键词:夏热冬源热泵发展

文 | 罗佐县

作者系中国石化经济技术研究院调研室主任

打铁还需自身硬,只有在技术和服务质量上持续取得突破,地源热泵行业的发展才会更有生命力。

随着我国逐渐步入高质量发展阶段以及人民生活水平的提升,民众对冬季供热与夏季制冷的需求更加强烈,政府对此问题关注程度也在日渐提升。夏热冬冷地区涵盖16个省,多为国内经济发达地区,在我国社会发展中具有重要地位。该地区且不在传统的集中供暖线范围,拥有5亿人口规模,解决好冬季供暖和夏季制冷问题是改善民生提升发展质量的重要标志。

浅层地热作为可再生能源,依靠地源热泵技术可以实现建筑冷暖双供,较煤炭、天然气锅炉单向供热具有技术先进性优势,因而未来在夏热冬冷地区具有广阔的应用空间。

广泛的浅层地热

浅层地热能作为低密度能源,具有分布广泛的特点,特别是土壤能基本上可以就地取材。正因为如此,地源热泵技术在全球有着广泛的应用。我国是全球地热利用规模最大国家,地热利用的主要成分也是浅层地热能。

夏热冬冷地区具有广阔的土地面积和丰富的地表水资源,推广使用地源热泵技术具有得天独厚的条件。只要措施到位以及政策给力,相信这项事业一定能够蓬勃发展起来。

目前地源热泵供暖制冷项目应用领域相对单一,已有的项目主要集中在车站、机场、商场、医院以及学校等公用建筑领域,民用住宅领域应用相对较少。未能大面积应用宏观方面的原因是集中供热在夏热冬冷地区还没有发展起来,这主要是因为历史的传统集中供暖分界线未将其划定在集中供暖范围,现在虽然提及但执行需要一个过程。大环境如此,自然会影响到地热开发利用的推广。

微观方面看,历史的供暖区域划分影响到地区建筑设计及城市规划,表现在夏热冬冷地区的民用建筑设计结构与实施集中供热需要的条件不匹配,城市建设布局规划也未就地热供暖这项新事物予以考虑,这些因素都不同程度增加地源热泵技术的推广难度。

目前夏热冬冷地区的民用供暖需求是存在的且很强烈,主要供暖制冷形式通过变频空调实现。但这种供暖方式的缺陷在于供暖质量不高,若民众真正追求生活质量提升,此供暖方式就是临时将就型。

集中供热的途径有两个方面。一方面是指建立在城市集中热网基础上的集中供热方式,在北方城市比较普遍;另一方面则是以城市局部地区比如新建城区或以居住小区为单元的分布式集中供热。

目前国内的江苏、陕西南部、湖南、安徽等部分城市在尝试集中供热,多属于后者类型。其热源主要来自工业余热和热电联产,此种集中供热虽实现了资源的循环利用,但其热源供应不稳定成为受人诟病的短板。

由于气候差异,夏热冬冷地区冬季供暖周期较北方地区整体要短,建设单向供暖系统经济性未必能够得到保障。此情形之下,建造煤锅炉、燃气锅炉房可能大多数时间是摆设。地热可以就地取材,同时依托地源热泵技术可以实现冷暖双供,可以有效保证热泵机组及设施等硬资产的长周期使用,从而改善投资收益。这三个“可以”足以保证提升资源的配置效率。在供暖方向和趋势确定的情景下,地热供暖制冷的确是上佳选择。

地热瓶颈待解

夏热冬冷地区地热集中供热(制冷)面临的挑战也是不容忽视。首先是前期投入较大,居民接受认可程度未必高。如前所述,目前浅层地热在运营项目多集中于公用建筑领域,民用领域应用相对较少。一些地区在民用推广集中供热时由于居民住户要负担一定的设施改造费用,住户对此有抵触情绪。

这些项目的热源目前还不是地热,而是天然气或者热电联产的蒸汽。但是地源热泵项目大面积推广应用估计也会遇到类似问题。就目前掌握的数据看,地源热泵供暖项目虽然具有后期运行成本低的优势,但起初投资高的劣势也很明显。将来若在农村推广难度可能会更大。目前在一些北方农村地区推广的地源热泵项目,其初装设备的费用依靠政府补贴,更多的项目建在新农村建设规划的示范区,有政策支持。若无补贴支持和政策后盾,其在北方农村大面积推广可能打折扣。

其次是地源热泵技术应用的“平民化”程度本身不够高。成熟的技术一定是便于使用,操作便捷的技术,成熟技术专业人员操作自如,非专业人员操作也应该不会有太大难度,要具有一学就会的特点。就如同汽车内燃机技术成熟,汽车驾驶者不一定非得要学会修车技术一样。市场有专门的汽车修理维护商从事这项分工,可以解决汽车驾驶者的后顾之忧。因其产业链成熟,汽车的销售得以保障。

实践中发现地源热泵运营在某些条件下使用条件相对苛刻,对操作使用人员有更高的要求,并非人人都能轻易上手。一些项目就因为操作不当出现热平衡问题从而受人诟病。虽然从理论上看热平衡问题可以通过补充太阳能或储能技术应用、培训专业人员等途径得以解决,但目前的应用及商业化运行毕竟还没有成规模和成气候,多数项目运行尚处于边学边干的探索之中,问题解决起来有难度。与之关联的深层次原因是有关地源热泵项目运行的标准缺失、配套政策不具备。

近些年夏热冬冷地区气候异常现象频发,一些地区发生雨雪冰冻天气对地区经济运行和民生带来较大影响,因此在该地区开展冬季集中供热的呼声日益高涨。从提升发展质量看,集中供暖在该地区一定会发展起来,不必也不应该对此持怀疑和争论态度。让广大民众在冬天享受到高质量的供暖服务是生活质量提升的重要标志之一。

冬季是疾病高发期,人群抵抗力弱,供暖水平和质量提升有助于增强民众抵抗力和强身健体,是发展方向。我国城市化水平还有较大的提升空间,在夏热冬冷地区空间更大。随着我国全面建成小康社会目标的实现,未来该地区城市新区建设、老城区改造以及乡村振兴战略的全面实施带来的农村居住条件改善均可能为地热开发利用提供发展空间。

打铁还需自身硬,只有在技术和服务质量上持续取得突破,地源热泵行业的发展才会更有生命力。需要创建强大的行业内生发展机制,为此设备生产商和供暖制冷项目投资开发商有必要形成创新联盟,通过协作攻克难关降低成本,最终走上不依靠补贴的发展道路。

目前夏热冬冷地区各省市出台了系列有关地热扶持的政策,但多限于指导意见层面,有的仅在可再生能源发展指导意见中予以提及。部分省份虽有热泵补贴意见出台,但执行起来还有一定难度,有关落地生根的推动热泵使用的实质性举措还比较少。有鉴于此系列不足的存在,当前迫切需要从政策导向方面明确发展方向,向地源热泵行业传递夏热冬冷地区供暖制冷发展积极信号,坚定地源热泵行业发展信心。

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