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清洁能源采暖热水使用空气源热泵势在必行

2021-08-28

从人类命运共同体的提出,再到碳达峰、碳中和目标的提出,说明应对气候变化已经成为全人类的共识。极地的冰川消融、今年初席卷我国的寒潮、美国得州的冰冻灾害等等,日益频发的自然灾害都是由于气温不断上升造成的,其中罪魁祸首便是不断增长的传统化石能源使用时二氧化碳的过量排放。

国家安全问题的一个重要组成就是能源安全,能源之于现代社会就像粮食之于人类一样重要。随着地球人口的增长,能源转型已然是大势所趋,才有《巴黎协定》的达成。我国是能源使用第一大国,也是碳排放第大国。占能源消耗三分之一的建筑领域能源转型,势在必行。而供热又占到建筑能耗的二分之一,所以供热改革势在必行。

从世界的发展趋势来看,清洁低碳、智慧高效、经济安全是使用能源的基本原则。所以,作为提高人们生活品质辅助手段的供热采暖方式亟需改革,而以清洁能源为主的分户式和分布式采暖才是未来的大趋势。

能源转型倒逼供热改革

早在2014年,就提出了“加快推进能源生产和消费革命”的要求。

2020年9月22日,在第75届联合国大会上首次提出我国碳减排时间表,二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,努力争取在2060年前实现“碳中和”。

今年3月15日,在中央财经委员会第9次会议又强调:碳达峰碳中和目标是党中央深思熟虑做出的重大战略决策,是广泛而深刻影响经济社会系统性的变革,关系到中华民族永续发展和人类命运共同体。

“2060碳中和”目标的实现需要全新的低碳发展转型战略,它将倒逼中国的能源转型,使其逐步摆脱对化石燃料、燃煤电厂的依赖,并在电力、交通、工业、新材料、建筑、农业等方面大力发展低碳技术和应用。国家能源局也提出,到2050年力争把可再生的能源占总能源消耗的50%,用能终端50%都是电力。

供热改革首先是能源转型的种倒逼。按照目前的认知,煤油气化石能源都来源于太阳能,当前化石能源的过量使用,已经打破了自然界的平衡,不仅造成地球环境的严重破坏,而且不断增长的温室气体排放直接导致了气候的异常,威胁到了人类的生存。从2016年的北京“煤改电”开始,能源转型进入了一个快速道,太阳能、空气能、地热能等清洁可再生能源逐渐成为了冬季供热的热源形式。

现在我国北方地区城镇集中供热基本都是热电联产集中供热,说到底还是在消耗石化能源,因此供热改革势在必行。

技术进步倒逼供热改革

当前,创新驱动是国家的发展战略,我国的经济社会发展日新月异。迅猛发展的新型供热技术倒逼着供热也得改革。我们身边的衣食住行的发展变化都非常快,5G、高铁、城镇化等等,但是供热还是沿用前苏联计划经济年代的模式,热电联产把水烧热通过复杂的管网系统送到各家各户每个房间,通过散热片或地暖盘管提升室内温度。

热电联产集中供热属于“大锅饭”式的粗放管理,水力平衡非常难调,不仅能量损失很大,而且造成的社会矛盾非常多。而新的技术层出不穷,比如空气源热泵、地热、生物质太阳能等等,都完全可以满足用户采暖的需求。再加上建筑节能水平的不断提升,建筑物热负荷逐渐降低,辅助以大数据物联网的应用,智慧采暖已经提上议事日程。

我国目前的集中供热模式还处于20阶段,能耗非常大,国际先进的供热采暖模式现在已经到了30、4。0时代,供热40时代即人工智能、分布式供热、清洁能源。

水的特性是往低处流,这是自然规律,而且水喜欢走近道,水再热过不去那室温就上不来。供热管网水力不平衡是集中供热的一个痛点、难点,管路分支非常多,热的地方要开着窗户,冷的地方温度上不去,因为这个原因造成的热损失非常大,大概有百分之三四十。

过去的建筑都是65%的保温,但是现在都提高了,河北省目前都是75%节能标准,每平米的热负荷只有18W,但过去的负荷指标是40-100W,实际设计基本在40-60W。现在河北省大力提倡被动房,就是零能耗建筑,气密性非常强,冬天热跑不出去,夏天热进不来,实现了冬暖夏凉,室内还非常干净清洁,没有灰尘、没有噪音。

在被动房里,人本身产生的热量加上家用电器散热就能基本满足冬季室内的温度要求,稍微加一点电采暖设备,室内采暖的需求就完全满足了,就不需要集中供热这样一种模式,投资又大、水利又不平衡、还是实现不了自由控制。


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