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随着供暖季的结束,北科建华誉能源也圆满完成空气源热泵供热任务。根据最新统计,华誉能源推广空气源热泵供热应用已超1000万平方米。
北京市主要依赖天然气进行供热,供热占比达到了93.6%。面对化石能源的大幅度消减,北京市供热系统必然发生颠覆性的变化,对供热系统需要重新构建。而现在仍然以煤炭为主要供热能源的地区,供热系统的重构更是不可避免。未来各种终端能源消费将主要依靠电力,在逐渐提高绿色电力(供给侧)的同时,还必须优化电力消费(需求侧)的形式。
电力供热主要有两种方式:电力直接供热和以电力驱动的热泵供热。未来的供热系统,将以大型“蓄能+”为中心热源,以各类“热泵+”和“太阳能+”为分布式和分户式热源。
一是以“蓄能+”替代部分市政集中热源
电力直接供热,包括普通电锅炉和蓄能电锅炉。普通电锅炉显然不可取,未来供热的主要能源利用形式应该是“蓄能+”,通过储能将多余的、废弃的能源充分地利用起来。
“+”后面的内容应该因地制宜,可以是电锅炉,主要利用多余的、用不了的电,如风电、光电、低谷电等,也可以是光热和各种工业余热以及各种热泵,如电力、钢铁、有色、食品、纺织等各种工业余热以及各种生活余热、数据中心余热等。大型的“蓄能+电锅炉”和大型的“蓄能+工业余热”可以部分替代现有的热电联产、区域燃煤(气)锅炉房等大型市政集中供热热源,成为城市基础设施的一部分。这种供热方式不仅有利于电网的稳定与平衡,解决余热不稳定问题,还可以充分利用多余的、废弃的能源和现有的市政集中供热管网。
二是以“热泵+”供热替代分布式热源
毋庸置疑,城市供热还需要大量的分布式热源和分户式热源。
热泵可以利用自然界一些免费的低品位能源,以少量的电力作为驱动,可以大大提高电力利用效率。由于热泵的出水温度与热泵能效的反关联不能太高,无法作为市政集中热源,但它是分布式和分户式热源的理想选择。
传统的热泵供热技术,如地源热泵、再生(污)水源热泵以及余热热泵,能源利用效率高,运行工况稳定,但都要受到资源条件限制,无法大规模替代燃煤锅炉和燃气锅炉。而空气源热泵,由于空气是无处不在的,其应用基本上不受自然条件限制,具备大规模替代燃煤锅炉和燃气锅炉的潜质。
未来供热系统将形成以大型“蓄能+”和空气源热泵为主,各类其他热泵和太阳能、地热能为辅的多能互补新局面。大型“蓄能+”作为中心热源,空气源热泵作为分布式热源,将成为供热系统的基础热源和主导热源。
2011年,北科建华誉能源开始研发用于替代燃煤锅炉的大功率空气源热泵,经过了十余年的实践与发展,华誉能源空气源热泵已经完全具备替代锅炉的能力。目前,华誉能源正利用市场推动空气源热泵的发展和应用。(胡永逵 张军)