電力、交通移動力和熱力(包括工業(yè)熱能和冷能需求、建筑物取暖制冷、家庭烹飪)是現(xiàn)代社會的三大能源服務(wù)需求,而建筑物內(nèi)的取暖和制冷在建筑總能耗中占據(jù)很大的比例。基于我國以化石能源為主的能源結(jié)構(gòu),目前建筑物(包括工廠車間)的采暖和熱水供應(yīng)大多來自化石能源,且空調(diào)電耗亦是以化石能源為主要原料生產(chǎn)獲得的。
在宏觀層面,應(yīng)對全球氣候變化和霧霾治理需要降低化石能源在能源消費中比例,推動化石能源清潔化利用,開發(fā)并推廣能夠有效利用低品位可再生能源資源的新技術(shù)。通過化石能源燃燒為建筑物取暖是我國北方地區(qū)冬季霧霾的重要原因,特別是燃煤鍋爐或小爐灶供暖能耗高、能效低,造成嚴重的環(huán)境污染。習(xí)近平總書記在主持中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第十四次會議時強調(diào)了推進北方地區(qū)冬季清潔取暖的重點工作。國家能源局提出,要按照企業(yè)為主、政府推動、居民可承受的方針,盡可能利用清潔能源,加快提高清潔供暖比重。2017年政府工作報告明確提出北方地區(qū)冬季清潔取暖工作任務(wù)。
熱泵技術(shù)可以高效地把蘊藏在地層(地源)、河流湖泊(水源)、空氣(空氣源)以及工業(yè)廢熱等低品位熱能通過特殊介質(zhì)收集起來,再通過壓縮、冷凝、膨脹、蒸發(fā)的多次交換過程使得能量得到提升,實現(xiàn)供熱和制冷目的,替代化石能源。自1960年代發(fā)明以來,熱泵技術(shù)從理論到工程實踐都已非常成熟,推動熱泵技術(shù)在供熱和制冷領(lǐng)域的發(fā)展可為我國的低碳轉(zhuǎn)型和霧霾治理作出重要貢獻。湖南東尤水汽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司(以下簡稱湖南東尤)的水汽能熱泵技術(shù)(請參見技術(shù)介紹報告)是熱泵技術(shù)發(fā)展的一個分支,其推廣應(yīng)用也可為我國城市的低碳建設(shè)和霧霾治理出力。
在組織專家于2016年12月19日對湖南東尤的水汽能熱泵空調(diào)技術(shù)應(yīng)用案例進行了考察的基礎(chǔ)上,北京國際能源專家俱樂部利用其“清潔能源技術(shù)評估與推廣平臺(簡稱TAD)” 于2017年2月25日為該技術(shù)專門舉辦了評估與推廣會。
中國工程院院士倪維斗、國務(wù)院原參事石定寰、原國家經(jīng)貿(mào)委資源節(jié)約與綜合利用司司長白榮春、國家發(fā)改委能源研究所所長戴彥德、清華控股副總裁范新、亞洲開發(fā)銀行能源領(lǐng)域技術(shù)總顧問翟永平等專家參加了此次評估。中石化集團原董事長、北京國際能源專家俱樂部名譽理事會副主席傅成玉也出席活動,并致開幕詞。國家能源局節(jié)能與科技裝配司、國家發(fā)改委應(yīng)對氣候變化司、工信部等相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)以及科研機構(gòu)、相關(guān)企業(yè)和國際機構(gòu)的代表近200人出席了會議。
會議聽取了湖南東尤公司董事長黃國和先生和技術(shù)總監(jiān)成劍林先生對該公司水汽能熱泵空調(diào)技術(shù)的介紹,湖南省建筑設(shè)計研究院總工程師唐偉對該技術(shù)在湖南項目實際運行情況的介紹,以及清華大學(xué)校企委員會委員、化工系教授謝新佐對該技術(shù)實地考察的體會。
經(jīng)過熱烈的討論,北京國際能源專家俱樂部邀請的5位專家們從技術(shù)先進性、市場潛力、政策環(huán)境和健康安全環(huán)保四個維度對該技術(shù)進行了評估并進一步提出了推廣建議?,F(xiàn)將推廣建議總結(jié)如下:
一、國家與政府層面的政策建議
一是加快推進熱泵技術(shù)在建筑物供熱和制冷領(lǐng)域的應(yīng)用。房間采暖不需要很高的溫度。冬季室內(nèi)一般維持在20℃-22℃,生活熱水需要40℃-60℃。化石燃料燃燒采暖,燃燒溫度可達1000℃-2000℃。酒店、商用寫字樓、政府辦公樓、醫(yī)院等集中供熱建筑使用化石燃料鍋爐供暖和制冷以及生產(chǎn)熱水,能耗大、成本高,熱泵在該領(lǐng)域的應(yīng)用存在明顯優(yōu)勢。與其他發(fā)達國家熱泵技術(shù)的發(fā)展相比,我國熱泵的研究工作起步較晚,由于中國沿海地區(qū)的快速城市化、人均GDP的增長等因素拉動了我國供暖和空調(diào)市場的發(fā)展,熱泵從上世紀90年代開始在我國獲得快速發(fā)展,應(yīng)用越來越廣泛??諝庠础⑺春偷卦礋岜梅謩e在1993年、1997年和2000年進入我國市場后,憑借自身與化石燃料燃燒集中供熱和制冷系統(tǒng)相比的相關(guān)優(yōu)勢,逐步形成了一定的市場規(guī)模,但隨著政府清潔供暖政策推動力度的加大,應(yīng)推動熱泵技術(shù)的加速發(fā)展。
二是加大對水汽能熱泵治理霧霾作用的研究。水汽能熱泵系統(tǒng)有吸收空氣中微小顆粒物的功能,使其不但由于沒有化石能源燃燒而減少了空氣污染物的排放,而且還能吸收空氣中已有的污染物,形成凈化作用。在該技術(shù)在城市建筑中大范圍、規(guī)?;瘧?yīng)用后,可形成治理霧霾的巨大潛力。按照清華大學(xué)謝新佑教授的說法,城市每建一個水汽能熱泵空調(diào)系統(tǒng),就在同時建了一個空氣凈化站。應(yīng)組織有關(guān)研究力量對水汽能空氣源熱泵對治理霧霾的作用進行全面系統(tǒng)的研究,為政府決策提供依據(jù)。
三是將水汽能熱泵及其他熱泵技術(shù)列入可再能源補貼范疇,作為城鎮(zhèn)可再生能源供熱的主要技術(shù)加以推廣。近年來,國家和地方層面陸續(xù)出臺相關(guān)政策支持空氣源熱泵的發(fā)展。例如,國家發(fā)改委和財政部《關(guān)于印發(fā)節(jié)能產(chǎn)品惠民工程高效節(jié)能家用熱水器推廣實施細則的通知》(財建[2012]278號)將空氣源熱泵熱水器列入可獲財政補貼產(chǎn)品。2011年由國家發(fā)展改革委、科學(xué)技術(shù)部、商務(wù)部、國家知識產(chǎn)權(quán)局聯(lián)合修訂的《當前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點領(lǐng)域指南》第五大項中的能源中“水源、地源、空氣源熱泵與采暖、空調(diào)、熱水聯(lián)供系統(tǒng)技術(shù)”作為國家優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域。一旦國家明確水汽能熱泵技術(shù)是空氣源熱泵技術(shù)的一種類型,水汽能熱泵技術(shù)和產(chǎn)品均可享受上述空氣源熱泵技術(shù)所獲得的政策支持。
歐洲、日本等發(fā)達國家和地區(qū)早已出臺相關(guān)政策,將空氣熱能及利用空氣熱能的熱泵技術(shù)列入可再生能源范圍,并給予財政支持。我國的北京市、浙江省、福建省、邯鄲市等部分省市有關(guān)部門和地方人大已陸續(xù)將空氣源熱泵熱水器列入可再生能源范圍,且越來越多的地方正在考慮或已啟動相關(guān)工作安排。這些工作為在國家層面將空氣源熱泵納入可再生能源設(shè)備范圍奠定了良好的基礎(chǔ),建議加快國家層面的相關(guān)工作進度,創(chuàng)造適合的政策環(huán)境,盡早讓更多消費者和企業(yè)選擇包括水汽能熱泵在內(nèi)的空氣源熱泵技術(shù)。
四是推動水汽能熱泵在相關(guān)地區(qū)政府大樓的應(yīng)用。政府辦公樓功能較為單一,節(jié)能改造難度較小,且業(yè)主明確,政府直接管理,協(xié)調(diào)難度不大,比較適合推動新技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用。建議國家引導(dǎo)和推動水汽能熱泵在各級政府新建建筑和既有建筑改造的應(yīng)用。
五是鼓勵探索水汽能在其他領(lǐng)域的應(yīng)用,將水汽能列為新的可再生能源形式。據(jù)與會專家清華大學(xué)教授謝新佑估算,水汽能主要是利用水蒸氣的潛熱,在10℃的恒溫條件下,1公斤水蒸氣變成1公斤液體,可以釋放出593千卡的熱量,相當于85克標準煤所包含的熱量。在生產(chǎn)淡水方面,在溫度36℃、濕度是20%的條件下,1立方米水蒸氣冷凝到6℃能夠放出5.3克水。一臺每分鐘的輸氣量為400立方米的冷凝泵每天可產(chǎn)生3053公斤淡水。因此,有必要開展對水汽儲能作為可再生能源開發(fā)以及淡水供應(yīng)方面的戰(zhàn)略研究,探索水汽能系統(tǒng)在沙漠、海上艦船和海上作業(yè)平臺等淡水稀缺地方應(yīng)用的可行性,探索水汽能在其他能源、環(huán)保和健康領(lǐng)域應(yīng)用的前景。
二、對相關(guān)行業(yè)的建議
一是提升社會各方對包括水汽能熱泵在內(nèi)的所有熱泵技術(shù)的認知度。熱泵技術(shù)應(yīng)用既涉及節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域,也與建筑行業(yè)和樓宇業(yè)主的認知度息息相關(guān)。相比于其他熱泵技術(shù),水汽能熱泵作為一個新的名詞,其規(guī)?;l(fā)展更需要獲得這些領(lǐng)域和行業(yè)的了解和認可。水汽能行業(yè)應(yīng)積極組織系列研討和宣介活動,邀請國家發(fā)改委、工信部、環(huán)保部和能源局等主管部門以及中國節(jié)能協(xié)會、節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)委員會、中國熱泵產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中國空氣能協(xié)會等相關(guān)行業(yè)協(xié)會參與,推動更多領(lǐng)域和行業(yè)內(nèi)政府和公司領(lǐng)導(dǎo)、專家以及工程技術(shù)人員了解水汽能熱泵原理、優(yōu)勢和適用領(lǐng)域,提升技術(shù)的行業(yè)認可度,推動水汽能熱泵成為諸多節(jié)能技術(shù)選項之一。
二是適時成立水汽能熱泵專業(yè)委員會。湖南東尤公司水汽能熱泵在熱源塔熱泵基本原理的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)造性改良,解決了湖南、江蘇、浙江、上海等地區(qū)空氣源熱泵和熱源塔熱泵應(yīng)用面臨的問題,并有一定的項目成功運營經(jīng)驗。但水汽能熱泵技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展需要更多企業(yè)、更多資本和研究機構(gòu)投入,形成集群效應(yīng)。建議在時機成熟的時候,依托中國節(jié)能協(xié)會、中國熱泵產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中國空氣能協(xié)會等相關(guān)行業(yè)協(xié)會和組織,成立水汽能熱泵專業(yè)委員會,進一步提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間和水平,為技術(shù)交流、政策推動、市場推廣等方面提供行業(yè)共同的平臺。
三是著力創(chuàng)造良好行業(yè)發(fā)展環(huán)境。加強與建筑設(shè)計機構(gòu)的早期溝通,力爭影響建筑設(shè)計機構(gòu)在綠色低碳建筑籌劃時將水汽能熱泵作為暖通設(shè)備選項之一。同時不斷提高水汽能熱泵的安裝運行質(zhì)量和智能化水平,注重用戶體驗。還要提升裝備制造水平,提高關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化率;加強對綠色建設(shè)、清潔供暖和低碳城市等領(lǐng)域的國家和地方政策的研究和影響,爭取相關(guān)政策的支持。
四是組織研究水汽能熱泵的市場定位和適用地區(qū),為國家和地方相關(guān)政策制定提供依據(jù)。我國各地氣候條件不一,建筑暖通空調(diào)需求差異性大。在目前全國熱泵市場百花齊放,百舸爭流的情況下,找準水汽能熱泵適用地區(qū)的市場定位對推動行業(yè)整體發(fā)展至關(guān)重要。
三、對湖南東尤公司的建議
一是明確市場定位,穩(wěn)步推進技術(shù)的大范圍、規(guī)模化應(yīng)用。水汽能在非熱泵領(lǐng)域的應(yīng)用尚處在理論研討階段,與商業(yè)化應(yīng)用存在巨大差距。即便是水汽能熱泵技術(shù)也僅在湖南地區(qū)得到了商業(yè)化應(yīng)用。公司應(yīng)凝神聚力,集中有限資源專注于水汽能熱泵在湖南及相似氣候條件的長江以南省份做強做大,同時有選擇性的在北方地區(qū)開展試點,逐步確定水汽能熱泵技術(shù)的市場定位和適用地域。
二是對已投產(chǎn)項目開展第三方權(quán)威機構(gòu)的節(jié)能減排認證,系統(tǒng)搜集、分析并公布相關(guān)數(shù)據(jù),提高技術(shù)的市場認可度。盡管公司已開展相關(guān)項目,獲得了較為豐富的工程實踐經(jīng)驗,但缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)支撐,降低了與會專家和潛在合作方的信心,建議在這方面進一步改進,建立技術(shù)公信力。
三是調(diào)整市場營銷方式,樹立技術(shù)型企業(yè)形象。公司的市場宣傳需要加強針對技術(shù)和工程項目的客觀務(wù)實介紹,讓更多的潛在合作伙伴真正了解和認可水汽能熱泵技術(shù),避免由于不適當?shù)男麄鳡I銷方式造成客戶和合作伙伴對技術(shù)的質(zhì)疑。
四是加強技術(shù)研發(fā)和服務(wù)團隊建設(shè)。公司目前技術(shù)服務(wù)主要靠外包,核心技術(shù)尚在形成階段,服務(wù)團隊專業(yè)化和綜合能力亟待提高。公司應(yīng)加強自身技術(shù)團隊能力的建設(shè),同時尋找優(yōu)勢互補企業(yè),通過外協(xié)形式,彌補公司經(jīng)營中存在的短板。從長遠發(fā)展角度看,可考慮與大專院校以及產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)開展合作,培養(yǎng)一批水汽能熱泵技術(shù)相關(guān)的技術(shù)和經(jīng)營管理人才。
五是加快技術(shù)開發(fā),推出不同細分市場的產(chǎn)品,按照市場需求逐步開發(fā)適用于家用、醫(yī)院手術(shù)室、機房專用空調(diào)、火車飛機專用空調(diào)、熱帶沙漠地區(qū)、海島、遠洋貨輪、海上平臺等新產(chǎn)品。
六是對于學(xué)校細分市場,建議成立專門隊伍和機構(gòu)對接,以PPP模式將為教育部門安裝水汽能熱泵收取供冷、供熱和熱水服務(wù)費用做為供給側(cè)改革的典型樣板。
六是推動探索水汽能在其他領(lǐng)域應(yīng)用的可行性。積極參與國際國內(nèi)相關(guān)研討活動,客觀推介水汽能利用的原理和潛力,支持水汽能在其他領(lǐng)域應(yīng)用的專題研究。
四、對潛在客戶的建議
該技術(shù)的潛在客戶包括政府大樓、商業(yè)寫字樓、醫(yī)院、學(xué)校、酒店、工業(yè)園區(qū)、居民小區(qū)、機場、火車站等設(shè)施的業(yè)主。相關(guān)建筑能耗高、運行成本大,水汽能熱泵在已有項目運行中已顯示了能耗和成本低以及產(chǎn)生環(huán)境效益等優(yōu)勢。對這些潛在客戶的建議包括:
一是對高濕地區(qū)客戶,水汽能熱泵技術(shù)已有實際工程運行經(jīng)驗并具有節(jié)能與經(jīng)濟效益,建議綜合考慮項目情況,在比較其他熱泵優(yōu)劣勢的基礎(chǔ)上考慮采納該技術(shù)。
二是對低溫低濕地區(qū)客戶,熱源塔閉式熱泵應(yīng)用已較成熟,建議綜合考慮當?shù)厍闆r,與其他熱泵比較考慮。
三是對新建建筑業(yè)主,建議綜合考慮各類型熱泵技術(shù),將水汽能熱泵作為選項之一。
四是既有建筑改造業(yè)主,水汽能熱泵具有安裝相對靈活,節(jié)能與經(jīng)濟效益顯著的優(yōu)勢,建議根據(jù)現(xiàn)有化石燃料燃燒供熱設(shè)備設(shè)施布局,合理設(shè)計安裝水汽能熱泵。
五是如果選擇應(yīng)用水汽能熱泵技術(shù),可考慮使用合同能源管理和PPP模式,在投入資金較小的前提下獲得較大能源成本下降,并獲得減碳效益。
責任編輯: 李穎