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煤改点空气源热泵
1节能减排 市场需求决定热泵行业发展 
12月26日,中华人民共和国财政部、国家发展和改革委员会对“节能产品政府采购清单”(以下简称“节能清单”)进行了调整。“节能清单”(第二十一期)在中华人民共和国财政部网站、中国政府采购网、国家发展改革委网站和中国质量认证中心网站进行公示。公示的热泵热水器中共有54家热泵企业入围,除了同益、、万家乐、纽恩泰、德能、生能、中广欧特斯、热立方等专业企业入围,天加、美的、海尔等传统空调企业也入围其中。
随着正式入冬,多地受雾霾天气的影响,各地纷纷出台相关政策,鼓励新能源产业发展,推动节能减排,减轻雾霾灾害加剧,空气能热泵采暖,替代传统的烧煤小锅炉已成大势所趋。尤其“煤改电”项目选择空气能热泵已经逐渐成为趋势,各地热泵采暖工程如火如荼的开展着,为空气能采暖带来了更多的财富商机。
天津大学教授博导,天津大学热能研究所所长;天津制冷学会副理事长,中国制冷学会、中国制冷空调工业协会专家顾问马一太先生受邀参与了北京钓鱼台举办的HC2016年度中国舒适家居产业生态大会暨空气能行业品牌盛会&经销商年会,他表示,广东,山东以及上海是关于热泵革命的三大地点,“广东也是空气能热泵的发源地,在天津武清煤改电招标,中标的10家企业,五家广东企业,四家山东企业和一家安徽企业,上海是热泵技术的核心,压缩机基本在上海一带。”据透露,2017年将制定低温空气源热泵能效标准,以后在招标的时候,将优先考虑能效等级,其次再考虑采暖费用。
以目前的情况看,热泵企业应该把握好采暖的大势,煤改电的大势,让热泵企业自有的特色产品来满足煤改电的需求,帮助南方和北方供暖的需求。热泵行业涉及范围广,从家用热水器到南方采暖、北方采暖、烘干、商用热水。据数据统计,从产值上说,2016年空气能市场规模稳中有升,有望突破百亿,目前商用热水的普及较高,空气能市场较大,如果每个企业能聚焦在某一个领域做好,空气能行业必能做大,做强
2各地热泵节能补贴政策汇总 
浙江
浙江省建设领域推广应用技术公告:将土壤源利用技术,地表水源利用技术列入再生能源与新能源应用技术,并将地质条件适宜于埋设地埋管换热器系统的民用建筑供暖空调系统和沿江、沿海、沿湖、水源充足,水文地质条件适宜,及有条件利用城市污水、再生水地区的民用建筑空调和供暖系统划为重点推广应用领域。
《浙江省建筑节能管理办法》第七条新建、改建、扩建建筑工程的节能设计和既有建筑的节能改造工程,应当尽可能利用太阳能、地热能等可再生能源。
浙江省建筑节能示范工程申报验收管理程序采用太阳能、地下能源、风能和沼气等可再生能源的项目有条件申请浙江省建筑节能示范工程,对验收合格的示范工程,颁发“浙江省建筑节能示范工程”的证书和标志。
《杭州市建筑节能示范工程管理暂行办法》采用太阳能光热和光电、地能、风能、生物质能、水能等可再生能源建筑一体化应用技术中的至少一项的项目可申请可再生能源建筑应用示范项目。
对建筑节能示范工程给予奖励:
对市建筑节能示范工程,给予不低于3元/㎡的奖励
对省级建筑节能示范工程,给予不低于4元/㎡的奖励
对国家级建筑节能示范工程,给予不低于6元/㎡的奖励。
《宁波市节能与清洁生产专项资金使用管理暂行办法》
地热能按照埋管类型,对采用水平埋管、桩基埋管、竖直埋管土壤源热泵技术的可再生能源建筑应用示范项目,按照每平方米负荷面积分别给予50、70、80元的补助;
对采用地表水源热泵技术的可再生能源建筑应用示范项目,按照每平方米负荷面积80元的标准予以补助;
对使用太阳能与地热能集成技术的可再生能源建筑应用示范项目,按照每平方米负荷面积100元的标准予以补助。
《嘉兴市贯彻落实〈浙江省建筑节能管理办法〉的实施意见》加大对建筑节能工作的资金投入。
《嘉兴市级节能专项资金管理暂行办法》对推广利用新能源、可再生资源的重点示范项目,经相关部门鉴定验收,其年节能折合标煤500吨及以上的,给予一次性补助8万元。
江苏
《江苏省省级节能减排(建筑节能)专项引导资金管理暂行办法》
利用土壤源热泵和浅层地下水源热泵技术供热制冷的项目可获得建筑节能资金支持,对可再生能源建筑应用示范项目予以补助。根据增量成本、技术先进程度、市场价格波动等因素,确定每年的不同示范技术类型的单位建筑面积补助额度。
《南京市可再生能源建筑应用城市示范专项资金管理办法》
应用土壤源热泵建筑:一般示范项目50元/㎡,重点示范项目70元/㎡;
应用地表水源热泵建筑:一般示范项目35元/㎡,重点示范项目50元/㎡。
湖北
《湖北省民用建筑节能条例》第三十条采用地源热泵技术的建筑项目,应当采取安全、环保的回灌措施,确保所抽取的地下水全部回灌;该项目的回灌技术方案应在办理取水许可申请时一并提交,项目投入使用前经水行政主管部门验收合格的,减免水资源费。
列入可再生能源产业发展指导目录的建筑项目,依法享受税收优惠。
《武汉市可再生能源建筑应用示范项目专项补助资金管理办法》地源热泵系统,按应用面积补助:40元/㎡。
宜昌:水地源热泵等建筑节能项目可获财政补贴;
土壤源热泵应用:50元/㎡;
水源热泵应用:40元/㎡;地源热泵;
太阳能一体化集成技术应用65元/㎡。
襄阳:建筑节能示范项目补贴标准:地源热泵项目补助80元/㎡。
重庆
《重庆再生能源建筑应用专项补助管理办法》
利用可再生能源热泵机组的空调,按机组额定制冷量每千瓦补贴人民币800元;
利用可再生能源提供生活热水的高温热泵机组,按机组额定制热量每千瓦补贴人民币900元。
为鼓励节能示范工程的健康发展,重庆市建委将对验收达到节能65%技术要求,且在项目实施过程中采用了淡水源热泵、太阳能等可再生能源利用技术,确有示范作用的项目,给予相应的税收减免等激励政策,节能建筑将成为重庆政府推广的主导建筑。
上海
《上海市建筑节能条例》
本市鼓励开展太阳能、地热能、风能、生物质能等可再生能源在建筑中的应用研究、示范和推广。
《上海市建筑节能项目专项扶持暂行办法》
太阳能、浅层地热能等可再生能源与建筑一体化的居住建筑或公共建筑示范项目可获上海市建筑节能项目专项扶持,每平方米最高补贴50元。
其他(2013年汇总)
北京
1、选用地下(表)水地源热泵补助35元/㎡;
2、选用地埋管地源热泵和再生水地源热泵补助50元/㎡。
沈阳
1、采用地源热泵水费、电费都有优惠;
2、规定建筑面积大于3000平方米必须采用地源热泵空调,给予一次性35元—50元/平方米的补助。
重庆
1、利用可再生能源热泵机组的空调,按机组额定制冷量补助800/KW;
2、利用可再生能源提供生活热水的高温热泵机组,按机组额定制热量补贴900元/KW。
烟台
1、地源热泵供热制冷的项目,按应用建筑面积20元/㎡的标准给予补助;
2、太阳能一体化与地源热泵结合项目按应用建筑面积25元/㎡标准给予补助;
3、采用地源热泵技术的项目,采用地源热泵部分免缴基础设施配套中的供热外管网部分收费。
宜昌
1、土壤源热泵应用补贴50元/㎡;水源热泵应用补贴40元/㎡;
2、太阳能采暖空调和地源热泵太阳能一体化集成技术应用补贴65元/㎡。
合肥
1、地源热泵项目补贴60元/㎡;
2、综合利用太阳能与地源热泵补贴90元/㎡。
天津
地源热泵按照供热(冷)面积给予30—50元/㎡的财政补助,最高补助不超过200万元。
长沙
1、土壤源热泵应用补贴40元/㎡;
2、污水源热泵应用补贴35元/㎡;
3、水源热泵应用补贴30元/㎡;
4、太阳能与地源热泵结合系统项目应用平均补贴53元/㎡。
以上仅供参考,各地近期可能进行了政策修改,信息滞后请您见谅
3“煤改电”,北京政府为何如此青睐空气源热泵?
从北京市财政局官网得知,北京市平谷区农委2016年“煤改电”设备供货及安装供应商入围招标工作于近日开始。涉及改造范围14个村,计划改造6719户,市、区两级财政补贴金额为1.2亿。迄今为止,大兴、昌平、通州、密云、门头沟、怀柔、房山、海淀、平谷,都已经开始对2016年的煤改电进行招标。
目前北京总量有多少?
2月26日,国网北京市电力公司发布《电靓京城服务国际一流和谐宜居之都》中披露:2016年全市将加快煤改电改造,朝阳、海淀、丰台、石景山、通州等地区410个行政村共计15万户将进行煤改电,2017年将实现城区采暖无煤化,2020年实现全市平原地区采暖无煤化。
综合目前的招标情况,仅据披露出来的金额计算,空气源热泵采购金额光是市、区两级的补贴已经达到17.54亿元。如果考虑到老百姓自己担负的1/3,总金额肯定达到20多亿。从设备的总采购数量上来看,预计将有望突破10万台。请看表一,整理自北京市财政局公开信息,截止2016年6月24日20:00,该数据亦有不严谨之处,暂且以此为准。
为何如此青睐空气源热泵?
 根据北京市农委发的《北京市2016年农村地区村庄“煤改清洁能源和减煤换煤”相关推进工作指导意见》,对热源设备选型明确提出:原则上各区严禁使用“直热式”电取暖设备”,鼓励使用“多能联动、多热复合、多源合一”等多种设备相融合的低温空气源等,对平原地区村庄要引导居民使用能效(COP)较高的空气源热泵。各区推广热泵和多能联动类设备要不低于本区取暖设备的80%。究其原因,主要为两点:
  1)热泵节能效果显著     
以北京地区一间80㎡民宅为例,北京地区采暖天数为120天,采暖负荷的面积指标60 W/㎡,每天按采暖24h计算,则采暖负荷(kW•h)Q=8432.64。空气源热泵COP按照一个较低的水平来算,取250%,则整个采暖季耗电量3373度。按照采暖专项电21点至次日6点0.1元/度,白天0.48元/度计算,使用费用大约在1100元,比直接用电采暖省了一半以上。
在对煤改空气源热泵的农户进行走访过程中,也有村民反映,用空气源热泵采暖比用煤更贵,但是我们发现,村民在烧煤时,习惯了省着用,而且室内温度大约在14~16℃,经常是屋里烧着炉子还要穿着棉袄,但是用了空气源热泵之后,不出屋就能一键给室内升温。村里还对老屋进行了改造,除了墙体,还在屋顶和地面铺设了保温层。空气源热泵一天24小时开启,冬季室内可以保持在20度以上,舒适度大大提高。
 2)用电暖气电网升级费用过大
2013年之前,北京对城区进行煤改电的时候,使用的设备就是蓄热式电暖气,该设备能够最大化利用其蓄热功能,进行晚上谷电时段加热蓄热,白天放热。理论上是个好东西,但是城区电力负荷巨大。之前胡同里的老旧电网,每家每户的用电负荷都在5KW左右,如果每家每户都用2、3个大功率的电采暖,老旧电网必须升级,最高升至18KW(该数据不知是否准确,请行家指教)才能满足需求。
以通州区2016年对123个村电网升级为例,该区一般升至每户9~12KW的负荷(大约为120w/㎡),以适配空气源热泵采暖,所需费用如下表,数据来自中国政府采购网。由此可知,升级至每户9~12KW的用电负荷尚且需要5.4个亿,如果全部采用蓄热式电暖气,所需电网升级费用更是惊人。而这种电网一年只使用4个月的采暖季,其他时段闲置。这也是北京决定大力推广空气源热泵的主要原因之一.
4煤改电”为什么选择空气能热泵,原因是什么? 
中国工程院院士、清华大学教授江亿在“2016中国热泵产业联盟年会及亚洲空气源热泵高峰论坛”上演讲。本文整理自江教授演讲的网络公开视频。
现在全国上下都在抓节能减排、治理雾霾这个事,在这样的大环境下空气源热泵更显出他的重要性,也是发展的大好机遇。政府、老百姓都在谈雾霾,那么冬天的雾霾从哪来的?不得不说,老百姓冬季采暖烧煤、烧化石能源是产生雾霾的一个重要原因,冬季采暖那四个月也是雾霾出现的高峰期。所以,治理雾霾,减少冬天采暖烧煤、烧化石能源是一个很重要的途径。
另外,我们也不能仅仅只看烧多少煤,还要关注在哪烧、用什么方式烧,不同的方式烧煤排放的污染物可能会相差10倍!而农村烧散煤的排放是最多的。
比如说,现在北京郊区农户差不多200万户,每年采暖季烧散煤不到400万吨,但每烧一吨煤排放的污染物是北京四大燃煤电厂烧一吨煤排放的12倍,四大电厂每年烧煤大概在500万吨,但排放的污染物却只有郊区农户烧散煤排放的1/10不到,这也是四大电厂煤改气后对雾霾问题的解决起到的作用很小的原因。
而京津冀地区农村散煤冬季的消耗量大概在1800万吨,产生的污染物是这一地区燃煤排放污染物的45%。雾霾都知道钢厂等是烧煤大户,但农户烧煤已经占了烧煤排放的一小半了。所以,取消冬季土暖气散煤,是治理雾霾的主要措施之一。
再说说可再生能源,我们国家这几年风电、光电没少发展,增加量是世界上最快的了,但却产生了严重的弃风弃光的问题。根据统计,冬天风电的弃风量达到了20%~30%,而像新疆等地可能40%都不能上网,而光电弃的更厉害,所以,不解决弃风弃光的问题,再发展可再生能源也是一个瓶颈。
弃风弃光,都说是电网的输送有问题,不能上网,事实上并不是输送的问题。我国建的特高压的西电东输、北电南输工程很多都是世界第一的,主要问题是供需之间矛盾不协调,是需求侧峰谷差,再加上风电、光电受自然环境影响,和需求侧不同步,导致巨大的供需矛盾不匹配。
比如说,京津唐电网需求最大的时候要5200万千瓦,到了深夜只要3700千瓦,而我国最大风电厂之一的坝上在夜里3点的时候发电量最大,450万千瓦,而这时候正是需求侧电负荷需求最小的时候,火电都还用不完,而需求侧最需要电的时候坝上发电量却是最低。
这种现象导致了严重的弃风弃光现象,因此要解决这个问题必须要协调好供、需侧之间的矛盾。而最好的调节方法就是用水电,但我国的水电资源都在西南,距离太远,调节起来非常难。
另外一个调节方法是天然气,但我国天然气资源紧缺,用来调峰的天然气严重不足。所以,要解决我国可再生能源利用问题,就要想出电的削峰填谷的方法来。
根据我国现实状况,一条可能的途径就是在农村“煤改电”,利用建筑物本身的热惯性来蓄能,一方面用电力来供暖,另一方面利用房子的热惯性直接为力电系统削峰填谷。
首先,这样是直接把高品位电力转换为低品位热量,能源转会效率太低,不仅浪费能源,同时我们知道电生产也是烧煤的,也会造成大量的污染,这都不是好事。
其次,要在农村采暖推广直接电采暖,需要大规模增加农村电网的供电容量,每一户的容量要从目前的4~6KW增加到10KW以上,电网改造的投资巨大,至少也是100个亿的规模。
这种方式既不节约,也不能调峰,使用舒适度又差,结果只能靠1毛一度电的超低电价来维持运行,而这1毛钱完全靠的是国家政府补贴实现的,电力公司怎么算都不够成本,即使能帮着调峰也不是这个价,所以完全靠政府补贴扛着去干的事总是不可持续的,也不可能会长久。
很多人说空气源热泵采暖的一些技术问题不好解决,实际上经过这几年企业的研究,问题都解决的差不多了。比如说室外机结霜的问题,那是江浙一带、长江流域的事,到了黄河以北地区冬季干燥,结霜已经不再是主要问题,而且现在可以通过有效的化霜措施来解决。
空气源热泵就是用来冬天供暖的,这样来看好多矛盾都可以解决了,不然的话夏天要求小压比,冬天要求大压比,把压缩机设置在两者中间,怎么弄都不合适,为什么冰箱不用喷气增焓?因为它就一个工况。空气源热泵只要管冬天采暖,很多毛病都没了。
还有说室内不舒服,上热下冷,这又是被空调给影响了。因为空调希望从上面送冷风,所以设置成挂式的,如果只管冬天供暖,完全可以做成落地的风盘,通过下送风来实现,完全可以消除纵向梯度,甚至下热上凉,人体感觉最舒适,还没有吹风感,还没有冷凝水排水。
今年北京最低温达到了-20℃,这是多少年都没有了的,但通过北京200多家农户使用落地风盘的测试,每户整个冬季用电量都在2500度左右,室内温度可以在15℃以上,室外温度在10℃时COP还能在3以上,别说按低价电算,就算按4毛9的农用电,也就1000多块钱,跟烧煤采暖差不多。
所以说,空气源热泵以后不要叫什么热泵空调机,直接叫热泵供暖机或者热泵热风机,因为黄河以北缺的是冬天的供热,夏天制冷的需求并不是很大。
每台空气源热泵上还可以安装直接接受电调控制中心命令的控制器,这个控制器也就几十块钱,安装在空气源热泵机组里,然后可以通过手机通讯到村里,通过村里通讯电力载波到家家户户。这个控制器可以通过很远距离的电调中心直接把命令下到每个村的每台机器那,使得空气源热泵在下面三种状态之一运行:1、强行开启运行;2、强行停止;3、自行控制,根据意愿调节。
这个命令是统一在电调中心那下的,电调中心可以根据电网负荷峰谷变化和风电状况向各空气源热泵机组发出上述三个任意一个的命令,比如说峰电时就强停,没人用的时候就强开,一般情况下就放开随便农户自己调节,通过这样的方式使空气源热泵按照电力调峰的需要运行。
当然,电力中心也不是随便强开强停,电网公司要根据时间和功率对用户进行经济补偿,比如说强开一个小时和强停一个小时,每度电补贴2毛钱,让用户有偿地参与到电网调峰当中去。
电网在没有空气源热泵时,每天电负荷曲线都大幅度变化,需要靠火电来进行调峰,一天里要来回折腾,高效电都在低效运行。现在这么一调,天冷时发电机组要开都是连续多少天地开,运行就比较高效,电负荷的曲线也成直的了。
在供暖初期,每天强开的时间为5.4小时,强停的时间为1.8小时,其余时间农户自己控制;在供暖中期时,由于进入严寒每天强开强停的时间多点,平均每天强开6.2小时,强停7.1小时;而在采暖末期,强开的时间为4小时,强停的时间为2.9小时。一个采暖季下来,平均每户强开强停的时间为8.9小时/天,其中强开3.7小时/天,强停5.2小时/天。(见表1)
 整个冬季用平均每户用电量为3839度,其中有2143度电是在强开状态下使用的。(见表1)
在使用空气源热泵调峰前,发电机组都是低负荷运行,平均下来煤耗比较高,调峰后要么全部关掉,要么全力开启,煤耗降低了,能效也就提上来了。通过表格可以看出,尽管使用空气源热泵调峰后用电量上升了231亿度,但煤耗却下降了936万吨,电厂全负荷运行后,发电效率也提高了,每度电的煤耗从335克降到了326克。(见表2)
这样一来,使得电网负荷的峰谷变化问题得到有效解决,风电可以有效上网,而且还可以进一步替代部分煤电,燃煤电厂也不需要承担调峰任务,可以在全负荷下高效运行或者完全停止,平均煤耗量下降了将近10克,这是个很大的数字了。
另外,电厂只要多消耗636万吨煤,就可以在农村减少散煤消耗1572万吨,实现节煤936万吨。由于农村不用散煤了,而电厂烧煤发电比农户烧散煤的效率高的多,电厂发电的污染排放量要低得多,还可以减少燃煤50%的排放量。
 再来算经济账,农户土暖气平均每个采暖季用煤2.6吨,在煤价比较低时也要1560元,而空气源热泵每个采暖季用电为3839度/户,按5毛算也只要1919元/户,中间电力公司强开强停补偿2毛/度,平均下来每个采暖季补偿745元/户,实际上每户采暖费用只要1174元,比烧煤还要更低。