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陈科:山东地区热泵+壁挂炉多能源互补之思考

12月28日,备受瞩目的“2021壁挂炉行业发展峰会”在济南正式启幕,汇聚全国头部企业代表分享创新经验与智慧方案,引起了很大的反响,带来对新发展格局、新机遇的思考。

双碳”背景之下,双碳”背景之下,热泵+壁挂炉的多能互补供暖系统应用较为广泛,也是业内企业加快节能降耗、提质增效等技术竞争力的重要体现,不少业内人士强调其不仅当下可为,且未来可期。对此,中国建筑金属协会辐射供暖供冷委员会专家、上海筑星云计算技术有限公司首席体验官陈科进行了具体分析——

陈科

中国建筑金属协会辐射供暖供冷委员会专家、上海筑星云计算技术有限公司首席体验官

演讲主题:山东地区热泵+壁挂炉多能源互补之思考

由于不同区域的环境气候、用户需求等差异化明显,供暖模式在各地区的适用性与发展空间也不尽相同。陈科在演讲中提到,遵循“因地制宜”采用清洁高效取暖方式是关键。积极推动严寒、寒冷地区清洁取暖,推进热电联产集中供暖,加快工业余热供暖规模化应用,积极稳妥开展核能供热示范,因地制宜推行热泵、生物质能、地热能、太阳能等清洁低碳供暖。这里强调了严寒、寒冷地区的前提,因为热电联产有地域特殊性,南方不具备该条件。在减少建筑能耗方面,对于厂家来说,更多是想办法提高我们暖通产品的效率,也包括热泵、壁挂炉、冷凝炉,更高效的产品。

陈科指出,随着能源结构的调整,化石能源的持续上升,化石能源占比减少,可再生能源的占比增加,发电成本未来数年内将持续上升。这意味着对于电气化设备的效率会有更高的要求,对于更高能效的热泵是利好的。同时,中国的双碳任务更加艰巨,中国又长期大量依靠进口天然气,预计未来中国的天然气价格将会长期高位,总体呈持续上升态势,长期天然气价格的上涨,会导致燃气壁挂炉消费市场增长受影响。 

陈科分析了山东当地的适合的采暖方式,指出山东地区要实现“减碳”对热泵效率有更高的要求。山东省的电力碳排放因子全国平均水平更高,如果想要实现热泵减碳,对热泵的效率要求达到3.5/4.3才可以实现比普通/冷凝式壁挂炉更低的碳排放。济南地区冬季大部分季节室外温度在0~3℃,含湿量在2.5g/kg以内,结合室外机的实际安装环境,室外机运行工况在-1~2 ℃,含湿量在2.5g/kg的环境中,结霜程度在0.2M/kg,总体来说济南空气源热泵冬季制热时结霜较少。

陈科表示,山东实际上是一个发电大省,同时它是中国用电的最大省,它相对来说发的电量还不足以满足它的用电量。一味在山东推荐用电的设备,未必在这个阶段是合适的。也就是中国的总体战略是电气化,但是针对不同的省市,不同的区域,它有不同的一些考量。像我们发电比较充足的地方,我们觉得用电气化产品非常适合,但是像山东不是特别适合。他预测,未来全国,包括山东地区的电力碳排放因子肯定持续往下走的,但是在最近的这5-10年,还不是一个特别好的时机。所以因地制宜,也是减碳的关键。

作为热泵行业的一个见证者或者参与者陈科讲到,热泵圈里很多关于说热泵是替代壁挂炉的声音,而且因为双碳的原因,这个声音变得非常高涨。“这个话题在他看来它是不成立的,最少在未来的10年之内,我认为在中国壁挂炉依然有非常多的机会,或者说这两者其实有非常好的结合性和互补性”。他说,我们既不反对热泵,它毕竟是在不断成长的,我们也不可能把现在目前更适合山东地区采暖的壁挂炉给它替换掉。并没有说一个地方就一定是什么好过什么,它跟你选的设备,它的系统效率,你的能源单价,你的使用环境温度,使用的工况等等都有密切关系。针对不同省市,特别省份,综合减碳,综合能源价格,热泵效率,还有供暖需求等等,很多时候我们发现这个地方价格非常有利于燃气壁挂炉的,或者我们的双碳还是有利于热泵的,我们都可以做一些相应的考虑,或者战略性的倾斜。这些都可以作为很多研发的或者营销的方向去思考。

在峰会现场,陈科还详实的介绍了热泵+壁挂炉多能源互补的总结和思考:

1、燃气壁挂炉和空气源热泵在各个阶段存在较好的互补性,充分的发挥了中低温下热泵的供暖高效性,和低温阶段壁挂炉高负荷下的高效性,同时完美的解决了热泵热水器/热泵除霜室内温降等弊病;

2、燃气壁挂炉+空气源两联供系统的组合,基于各地区不同的气候和能源单价情况,充分发挥电价和气价的峰谷/阶梯策略,在节省运行费用的层面存在尝试的价值和意义;

3、热泵和燃气壁挂炉的“减碳比较”需要基于“电力碳排放因子”和“效率比”的双重条件下,在当下全国各地不同的电力碳排放因子的情况下,因地制宜的选择才合理的;

4、有条件的情况下尽量选择冷凝炉进行组合,冷凝炉可以实现低负荷下的高效率,更具有灵活性;也可避免在锅炉热泵同时运行过程中的低回水温度锅炉效率被拉低,和普通锅炉冷凝腐蚀的隐患;

5、无论是怎么样的使用策略,需要有一套控制系统进行集中监测、运算和控制。

但同时陈科也补充道,热泵和壁挂炉结合也有很多不利的因素,比如,它需要各种情景下的采暖经济性策略、两联供+壁挂炉不同用户需求场景策略、更高的系统控制要求、更高的对各种数据采集的要求等短板。总体而言,不同的多能互补供暖系统优势具有一定共通之处:即能充分发挥组合系统长处,实现对能源的充分利用。但是其前提条件是不同系统进行了高效耦合,才能够最大限度发挥系统优势。对企业而言,当务之急还应该制定高性价比的解决方案。

最后,陈科还讲解了各种情景下的采暖经济性策略、两联供+壁挂炉不同用户需求场景策略等精彩的演讲和详实的数据分享、专业知识不断输出,为到场嘉宾带来诸多的新收获。

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