廖菁，侯雪波，文明，陳耀紅

(1.國網(wǎng)湖南省電力公司經(jīng)濟技術(shù)研究院，湖南長沙410004；2.國網(wǎng)湖南省電力公司，湖南長沙410004)

一直以來，由于歷史、地理等多方面原因，湖南省內(nèi)大多數(shù)地區(qū)未能實現(xiàn)冬季集中供暖。目前采暖方式較為多樣，包括:空調(diào)、地暖、暖氣片、電暖器、燃煤、燃炭、燒柴等。為進一步了解湖南省居民用戶冬季取暖現(xiàn)狀，探索發(fā)掘電取暖用戶市場，促進電能替代，拓展電力市場，對湖南省發(fā)達地區(qū)居民用戶取暖方式及應(yīng)用電采暖可行性進行了專題調(diào)研，并提出相關(guān)建議。

1 采暖方式

1)空氣源熱泵?？諝庠礋岜檬怯呻娏︱?qū)動，利用蒸汽壓縮制冷循環(huán)工作原理，以環(huán)境空氣為冷(熱)源來制取冷 (熱)。家用空氣源熱泵系統(tǒng)制熱能效比可達到3～4，主機功率在7～15 kW之間，對家庭面積要求較高，設(shè)備購置安裝成本約為700～1 000元/m2。

2)地源熱泵。地源熱泵是一種用電力驅(qū)動，利用地表淺層水源或地下土壤熱源的低品位熱源，通過熱泵來制取冷量供夏天使用、制取熱量供冬天使用的采暖方式。冬季運行時，制熱能效比達4～6，主機功率在12～30 kW之間。地源熱泵需打井安裝，只有帶獨立庭院的住戶才可安裝，設(shè)計、施工、施工要求比較高，購置安裝成本約為1 200～1 500元/m2。

3)家用電鍋爐。家用電鍋爐采暖的工作原理是電阻絲通電發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)換為熱能，熱能導(dǎo)入水中把水加熱，熱水循環(huán)泵輔助循環(huán)鍋爐和暖氣管道里的熱水，通過散熱器實現(xiàn)采暖目的。制熱能效比在0.9～1，購置安裝成本約為180～260元/m2。

4)電地暖。電地暖是將發(fā)熱電纜埋設(shè)地板中，以發(fā)熱電纜為熱源加熱地板，以溫控器控制室溫或地板溫度，實現(xiàn)地面輻射供暖的供暖方式。制熱能效比接近1，家用電地暖功率在100～120 W/m2，購置安裝成本約為200～280元/m2。

5)家用中央空調(diào)。家用中央空調(diào)是一個小型化的獨立空調(diào)系統(tǒng)，將室內(nèi)空調(diào)負荷集中處理，產(chǎn)生的熱量通過空氣輸送到各房間。制熱效率在2～3左右，購置安裝成本約300～500元/m2。多用于別墅以及房屋面積較大、經(jīng)濟條件較好的家庭。

6)普通空調(diào)。普通空調(diào)是目前居民使用較普遍的一種家用電采暖設(shè)備，較常見的包括掛壁式、立柜式、窗式和吊頂式空調(diào)。柜式空調(diào)的市場價格在10 000～20 000元之間，掛壁式空調(diào)的市場價格在1 500～3 000元之間，廣泛用于普通家庭。

7)電取暖器。電取暖器從外觀上可以分為油汀式電暖器、暖風(fēng)機和熱輻射型暖器、石英管取暖器等。與地暖、空調(diào)等采暖方式不同，電取暖器只適合局部取暖，設(shè)備購置安裝成本較低。

8)天然氣地暖。天然氣地暖屬于低溫?zé)崴孛孑椛涔┡?，是通過燃燒天然氣把水加熱到一定溫度 (35～50℃)，并輸送到地板下的水管散熱網(wǎng)絡(luò)，加熱地板實現(xiàn)采暖。制熱能效比一般在0.8～0.9之間，購置安裝成本約為200～300元/m2。

9)天然氣暖氣片。天然氣暖氣片是通過燃燒天然氣把水加熱到一定溫度 (40～70℃)，再輸送到暖氣片以加熱室內(nèi)空氣。與天然氣地暖相比，制熱均勻性和取暖舒適度稍差。購置安裝成本約為200～300元/m2。

10)燒煤、燒炭、燒柴。與天然氣采暖相比，燒煤、燒炭、燒柴屬于傳統(tǒng)非電采暖方式，對環(huán)境和人體健康影響較大，但由于取暖成本低，在省內(nèi)部分集鎮(zhèn)、農(nóng)村，部分居民仍有采用。

2 典型用戶舒適性采暖經(jīng)濟比較

對湖南發(fā)達地區(qū)居民用戶采暖方式從采暖設(shè)備投資、運行費用、總費用、綜合年費用等方面進行經(jīng)濟性分析，各方案的取暖成本按目前湖南省階梯氣價和階梯電價計算。在計算比較經(jīng)濟性時，將居民用戶分為兩類:Ⅰ類用戶為居住別墅、復(fù)式樓等大面積住房型式的高收入家庭，住房面積400 m2，取暖面積280 m2；Ⅱ類用戶為一般家庭，住房面積140 m2，取暖面積100 m2。冬季采暖時間均按2個月設(shè)定。經(jīng)濟比較見表1。

3 電采暖替代天然氣采暖的可行性

根據(jù)調(diào)研，湖南省發(fā)達地區(qū)居民用戶采用高舒適度電采暖的比例僅為2.9%。為進一步挖掘用電增長點，開拓用電市場，從經(jīng)濟性、制熱效率、舒適性、安全性、環(huán)保性等多個方面對高舒適度采暖方式進行綜合比較，并分析提升電采暖用戶比例的可行性，評價結(jié)果見表2。

表1 典型用戶舒適性采暖方式經(jīng)濟比較 元

表2 居民用戶各類采暖方式綜合比較評價表

1)地源熱泵。與天然氣采暖相比，地源熱泵的缺點是年運行費用雖低 (約為天然氣30%)，但需在戶外打井埋管，初始投資大 (約為天然氣3倍)，因此綜合年費用高 (約為天然氣2倍)，采暖經(jīng)濟性差。此外，地源熱泵系統(tǒng)還需安裝尺寸較大的主機、保溫水箱，不適用于住房面積不大的家庭，地源熱泵存在對地下熱平衡破壞和地下水污染的問題，環(huán)保性一般。優(yōu)點是采暖舒適性與天然氣相當(dāng)，但安全性更高。綜上述，雖然地源熱泵安全性較高，但地源熱泵應(yīng)用因投資和運維成本大，需專項補貼支持，且存在對地下熱平衡破壞和地下水污染的問題，目前一般不建議推廣。

2)空氣源熱泵。與天然氣采暖相比，空氣源熱泵的缺點是主機、保溫水箱尺寸較大，占用家庭住房面積多。優(yōu)點是雖然初始投資較大 (約為天然氣1.3倍)，但年運行費用低 (約為天然氣50%)，因此綜合年費用與天然氣接近，采暖經(jīng)濟性相當(dāng)。另外，空氣源熱泵的采暖舒適性與天然氣相當(dāng)，但安全性、環(huán)保性更高。綜上述，若降低空氣源的電價成本，進一步降低其年運行費用，則空氣源采暖的經(jīng)濟性將優(yōu)于天然氣。此外，若生產(chǎn)廠家能夠改進技術(shù)，減小設(shè)備尺寸，則空氣源熱泵的適用范圍會擴大，具有替代天然氣采暖的良好前景。

3)電鍋爐。與天然氣采暖相比，家用電鍋爐的缺點是雖然初始投資相當(dāng)，但年運行費用高(約為天然氣2倍)，因此綜合年費用高 (約為天然氣1.4倍)。此外，電鍋爐的保溫水箱尺寸較大，占用家庭住房面積多。優(yōu)點是采暖舒適性與天然氣相當(dāng)，而且安全性、環(huán)保性更高。綜上述，若降低電鍋爐的電價成本，降低其年運行費用，則電鍋爐采暖的經(jīng)濟性可能接近甚至優(yōu)于天然氣。若生產(chǎn)廠家能夠改進技術(shù)，減小儲水罐尺寸，則電鍋爐的適用范圍會擴大，具備與天然氣采暖的競爭力。

4)電地暖。與天然氣采暖相比，電地暖的缺點是雖然初始投資相當(dāng)，但年運行費用高 (約為天然氣1.6倍)，因此綜合年費用稍高 (約為天然氣1.2倍)。優(yōu)點是采暖舒適性與天然氣相當(dāng)，但安全性、環(huán)保性更高。綜上述，若降低電地暖的電價成本，降低其年運行費用，則電地暖的經(jīng)濟性可能接近甚至優(yōu)于天然氣，具備與天然氣采暖的競爭力。

5)中央空調(diào)。與天然氣采暖相比，家用獨立中央空調(diào)系統(tǒng)的缺點是雖然初始投資相當(dāng)，但年運行費用稍高 (約為天然氣1.3倍)，因此綜合年費用稍高 (約為天然氣1.1倍)。此外，中央空調(diào)制熱不均勻，舒適性比天然氣采暖稍低。優(yōu)點是中央空調(diào)的安全性、環(huán)保性更高。綜上述，若降低中央空調(diào)的電價成本，降低其年運行費用，則中央空調(diào)的經(jīng)濟性可能接近甚至優(yōu)于天然氣，具備與天然氣采暖競爭的能力。

4 結(jié)果分析

1)在所有調(diào)研對象中，采用高舒適度電采暖方式 (空氣源熱泵、地源熱泵、電鍋爐、電地暖、中央空調(diào))的用戶約占2.9%，采用高舒適度非電采暖 (天然氣)的用戶約占1.7%，目前比例較低。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活觀念的轉(zhuǎn)變，追求高舒適度采暖將是湖南城鄉(xiāng)家庭特別是長株潭等發(fā)達地區(qū)家庭采暖的主要發(fā)展方向。

2)與天然氣采暖相比，除了空氣源熱泵的采暖經(jīng)濟性與其接近外，其他高舒適度電采暖方式的采暖經(jīng)濟性相對不高，這是目前制約用戶選擇高舒適度電采暖的主要因素。根據(jù)對典型用戶的測算，地源熱泵、電鍋爐、電地暖、中央空調(diào)的采暖綜合年費用分別比天然氣采暖高約100%，40%，20%，10%。另外，地源熱泵、空氣源熱泵、電鍋爐要求用戶住房面積相對較大，中央空調(diào)的舒適度相對不高，也是制約用戶選擇以上電采暖的因素。

3)與天然氣采暖相比，高舒適度電采暖方式的制熱效率相對較高，節(jié)能性、安全性、環(huán)保性相對較好。如果能降低初始購置成本和采暖期電價成本，降低設(shè)備安裝對用戶住房的高要求，電采暖特別是空氣源熱泵、地源熱泵將具備與天然氣競爭并替代天然氣采暖的良好前景。

5 策略建議

1)爭取冬季采暖期執(zhí)行峰谷分時電價，降低居民用戶電采暖成本，提高電網(wǎng)運行效率。目前，湖南省居民生活用電實行階梯電價，冬季采暖用電量很容易突破第一檔，達0.638元/kWh甚至0.888元/kWh，使用電采暖的電價成本較高。建議從落實國家 “電能替代”戰(zhàn)略、拉動社會消費的角度，積極向政府相關(guān)部門匯報，爭取冬季采暖期 (12月、1月)實行峰谷分時電價，谷時從23:00至次日07:00，谷時電價比平段電價降低30%～50%。這既能明顯降低居民用戶采暖成本，又能取得 “削峰填谷”效應(yīng)。

2)爭取出臺類似 “家電下鄉(xiāng)”政策，對購買節(jié)能環(huán)保型電采暖設(shè)備實行財政補貼，降低用戶購置成本。如對空氣源熱泵、蓄熱式家用電鍋爐、空調(diào)等給予13%以上的財政補貼，并將該政策適當(dāng)擴大到城區(qū)居民，以拉動社會消費，培育新型電力消費市場，提高城鄉(xiāng)居民生活質(zhì)量。

3)主動與相關(guān)廠家溝通，推動其研發(fā)新型電采暖產(chǎn)品，升級改造現(xiàn)有產(chǎn)品，提升電采暖市場競爭力。如進一步提升產(chǎn)品制熱效率，減小地源熱泵、空氣源熱泵、電鍋爐的主機、儲水罐尺寸，降低設(shè)備生產(chǎn)制造成本等。

4)針對新建大型住宅小區(qū)或別墅小區(qū)，可采取合同能源管理模式，與開放商合作統(tǒng)一建設(shè)地源、空氣源熱泵系統(tǒng)，打造集中供暖節(jié)能示范工程。通過加強用電報裝服務(wù)、公共電力設(shè)施的擴容升級改造及運維等工作，引導(dǎo)、推動房產(chǎn)開發(fā)商積極建設(shè)集中供暖系統(tǒng)。

5)加強宣傳引導(dǎo)，培育用戶電采暖消費習(xí)慣，加強供電保障。定期組織開展電采暖專題宣傳，采取發(fā)放宣傳手冊、現(xiàn)場咨詢解答等多種方式，重點宣傳電采暖的舒適性、節(jié)能環(huán)保性、安全性等。對新增電采暖居民用戶，針對可能出現(xiàn)的供電容量不足、 “低電壓”等問題，建立用戶臺賬，加強跟蹤，有針對性采取增容改造、加強運行維護等措施，提高供電保障水平。

6)采用合同能源管理、設(shè)備租賃等新商業(yè)模式開展電能替代改造，用戶不需初始投資，以加快電采暖推廣力度。

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