燃氣鍋爐、燃氣空氣源及電空氣源熱泵
供暖方式的對比
面對日益嚴峻的環(huán)保壓力，近幾年來(lái)國家密集出臺政策文件，大力支持和發(fā)展各類(lèi)新能源供熱項目。沉寂多年的各種新能源采暖設備迎來(lái)了新的市場(chǎng)機遇，以天然氣和電代煤為首的各種項目紛紛上馬，不計運營(yíng)成本的盲目發(fā)展和表面上的繁榮又一次呈現。殊不知兩三年來(lái)的井噴式發(fā)展背后隱藏著(zhù)諸多問(wèn)題和隱患，尤其是天然氣鍋爐的大批上馬導致了2017年的大規模氣荒問(wèn)題。盲目的采用新能源設備進(jìn)行供暖而不因地制宜，導致很多單位或小區騎虎難下，每年都要籌集大量資金來(lái)補貼冬季供暖入不敷出的困境。
但是，畢竟新能源替代傳統能源的大方向是正確的，尤其是各地供暖面臨傳統能源供熱能力和覆蓋范圍嚴重不足的困境日益突出，所以很多傳統集中供熱單位都開(kāi)始探索新能源供暖的發(fā)展之路。山東中正熱力集團作為泰安市集中供熱的主力成員之一，面對新的挑戰，積極探索試驗。自2017年以來(lái)采用新能源供熱方式建設并運營(yíng)了十余個(gè)小區、辦公和酒店等項目，積累了新能源供暖方面的投資及運營(yíng)、維護等方面的第一手數據和經(jīng)驗，為未來(lái)給廣大市民和工商業(yè)戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)打下了堅實(shí)的基礎。
下面就使用范圍最廣泛和靈活的兩種熱泵及燃氣鍋爐進(jìn)行數據分析和對比，希望為相關(guān)行業(yè)發(fā)展起到拋磚引玉的作用。我們針對燃氣鍋爐、電空氣源熱泵和燃氣吸收式空氣源熱泵從以下幾個(gè)方面進(jìn)行綜合對比：1.能源利用率;2.初投資;3.運行費用;4.對比分析。
1.能源利用率分析
1.1燃氣鍋爐一般為85-90%，區域燃氣鍋爐房全熱網(wǎng)的系統效率一般為60-70%左右。
1.2電空氣源熱泵采暖季綜合能效比2.4左右，但是利用的是二次能源，綜合能效比僅為85%左右。
1.3燃氣吸收式空氣源熱泵采暖季綜合能效比為1.6左右，利用的是一次能源，真正從源頭上節能減排。
2.初投資
2.1由于供暖所需要的單位熱負荷受建筑節能水平、室外溫度、入住率和末端設備等各種因素影響，因此為了更直觀(guān)的對比投資數據，下面僅對熱源部分所需的投資折合成“元/kw”進(jìn)行計算，同時(shí)折算為120天產(chǎn)生1GJ熱量需要投入的熱源設備費用進(jìn)行計算，單位為“元/GJ•采暖季”：
冬季采暖燃氣熱泵與電熱泵、燃氣鍋爐投資對比表
2.2由上表可見(jiàn)，燃氣空氣源與電空氣源熱泵的熱源總投資費用差距不大，二者都高于燃氣鍋爐的熱源總投資。
3.運行費用
3.1與初投資相似，運行費用也受各種運行條件影響很大，因此將運營(yíng)費用也統一折算為熱力行業(yè)常用的計算單位“元/GJ”后進(jìn)行對比：
冬季采暖燃氣熱泵與電熱泵、燃氣鍋爐運行費用對比表(元/GJ)
3.2由上表可見(jiàn)，盡管燃氣鍋爐初投資最低，相對而言易于推廣，但是采暖項目的真正成本往往來(lái)自于運營(yíng)，尤其對于需要長(cháng)期運營(yíng)的項目而言，運行成本才是關(guān)注重點(diǎn)，決定了項目經(jīng)濟上的可行性與否，這也是為什么多數民用采暖的新能源項目失敗的原因。按熱力行業(yè)供暖質(zhì)量標準，一般1GJ熱量可以提供3㎡民用建筑冬季采暖需求，由上表計算可知，只要水、電、氣執行商業(yè)價(jià)格，那么無(wú)論什么方式供暖，最終都是入不敷出，嚴重虧損。因此，本文不再討論居民采暖的各種投資和運行情況，只對商業(yè)采暖進(jìn)行相關(guān)論述。
4.對比分析
4.1目前新能源采暖項目中，燃氣鍋爐由于其初投資優(yōu)勢，被廣泛應用于包括大多數酒店、醫院、學(xué)校和寫(xiě)字樓等工商業(yè)項目中，本文就以燃氣鍋爐作為對比對象，將空氣源熱泵作為替代產(chǎn)品，看經(jīng)濟上是否可行：
兩種熱泵對比燃氣鍋爐的投資、運行費用和回收周期
4.2由上表可見(jiàn)，采用熱泵替代燃氣鍋爐在經(jīng)濟上是非常劃算的，并且符合國家倡導的節能減排要求，因此目前解決采暖問(wèn)題應優(yōu)先考慮空氣源熱泵方案。
4.3進(jìn)一步對比分析可知，無(wú)論是新建項目還是改造項目，只要無(wú)集中制冷需求而僅有采暖需求，那么燃氣空氣源熱泵無(wú)疑是最佳解決方案：對于新建采暖項目，燃氣空氣源熱泵對比燃氣鍋爐和電空氣源熱泵，回收周期分別是2.37年和(140.13-126.91)/(98.05-75.69)=0.6年;對于燃氣鍋爐改造項目，如采用燃氣空氣源熱泵，由于已經(jīng)有現成的燃氣管道可用，因此沒(méi)有燃氣配套和管道敷設費用，只有設備投資等改造費，通常不會(huì )超過(guò)140元/GJ,這樣改造成本僅需要140/40.42=3.5年即可收回;如采用電空氣源熱泵，則回收期需要126.91/18.06=7.03年甚至更長(cháng)，回收期較長(cháng)，因此不建議采用。
但是，如果新建項目或者改造項目既有冬季采暖需求又有夏季制冷需求，那么采用電空氣源熱泵是能既控制投資成本又兼顧運行成本的方案，總體上是更加合理的選擇。
由上論述可知，對于有夏季制冷和冬季采暖需求的商業(yè)體，由于電空氣源熱泵可以同時(shí)滿(mǎn)足要求，相當于攤平了投資成本，并且冬季運行成本也低于燃氣鍋爐，因此電空氣源熱泵是這種情況下更好的選擇。
而對于現有燃氣鍋爐的改造項目，或者是僅需要冬季采暖和制取生活熱水的新建項目，燃氣空氣源熱泵無(wú)疑是最好的選擇，短時(shí)間內即可收回投資成本，為投資運營(yíng)方提供巨大的商業(yè)價(jià)值。
2017年以來(lái)，山東中正熱力集團憑借雄厚的經(jīng)濟實(shí)力和多年的行業(yè)經(jīng)驗、技術(shù)積累的優(yōu)勢，已與國內最先進(jìn)的燃氣空氣源熱泵和電空氣源熱泵廠(chǎng)家達成了戰略合作，其中包括國際領(lǐng)先、國內唯一的奇威特燃氣空氣源熱泵和格力、天加、納森、碧淶等國內優(yōu)秀品牌的電空氣源熱泵廠(chǎng)家，旨在為客戶(hù)提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)，引領(lǐng)泰安地區新能源事業(yè)健康蓬勃發(fā)展。
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