耿磊 呂鵬

摘? ? 要：隨著國家大力推廣清潔能源的利用，逐年提高清潔供熱占比，空氣源熱泵作為清潔高效技術(shù)有著廣泛應(yīng)用與適用性;由于各地政策及資源等條件，使其在經(jīng)濟(jì)性方面存在不同的適用性。本文以山東聊城為例，根據(jù)當(dāng)?shù)卣咭约百Y源條件，建立系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)測算模型顯示，投資及運(yùn)行費(fèi)用均不能滿足投資者要求，指出在滿足何種條件下，該技術(shù)可達(dá)到基本經(jīng)濟(jì)性，為該地區(qū)的該技術(shù)推廣提供一定借鑒及建議。

關(guān)鍵詞：空氣源熱泵;適應(yīng)性;經(jīng)濟(jì)性;政策

1? 引言

霧霾的日漸嚴(yán)重化，能源的消耗劇增，節(jié)能減排任務(wù)日益凸顯，對此國家穩(wěn)步推進(jìn)2+26城市清潔能源供暖工作的相關(guān)部署，熱泵技術(shù)作為清潔高效技術(shù)有很大潛力。近年來國內(nèi)專家針對熱泵技術(shù)做了很多研究蘇玉海[1]等以河北某地區(qū)煤改電工程實(shí)際應(yīng)用中分析指出：“在該地區(qū)室外溫度在零下5攝氏度以上時(shí)，機(jī)組出水溫度為45℃即可滿足供暖需求;相似室外條件下，室內(nèi)每提高1攝氏度，熱泵機(jī)組耗電量將增加 14.6%，多供出熱量10.33%”。李永等對河北省空氣源供暖項(xiàng)目實(shí)測指出：“在電價(jià)為0.484元/千瓦時(shí)，全年折算電費(fèi)為19元/m2”。李愛松[2]等通過對北京地區(qū)15個(gè)典型空氣源熱泵項(xiàng)目的長期監(jiān)測，熱泵系統(tǒng)COP大于1.8的占比高達(dá)80%以上，說明該系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果很好。姚楊、姜益強(qiáng)等[3][4針對熱泵除霜方面進(jìn)行了研究分析，為系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了數(shù)據(jù)及理論支撐。專家學(xué)者以研究機(jī)組本身及系統(tǒng)運(yùn)行較多，為進(jìn)一步探討空氣源熱泵技術(shù)的地區(qū)適應(yīng)性，本文以聊城為所在地結(jié)合當(dāng)?shù)卣摺①Y源等條件，以經(jīng)濟(jì)性角度進(jìn)行評估判斷在該地區(qū)的適應(yīng)性，為該類技術(shù)項(xiàng)目推廣提供一定借鑒。

2? 工作原理

空氣源熱泵機(jī)組的工作原理是運(yùn)用逆卡諾循環(huán)原理，通過機(jī)組做功（壓縮機(jī)）使熱媒（冷媒）產(chǎn)生物理相變（液態(tài)—?dú)鈶B(tài)—液態(tài)），通過往復(fù)循環(huán)不間斷吸熱與放熱的相變過程，由機(jī)組裝置（蒸發(fā)器）吸取低溫?zé)嵩纯諝庵械臒崃?，通過水熱交換器（冷凝器）向冷水中不斷放熱，使水逐漸升溫。該工作方式是以逆循環(huán)方式迫使熱量從低溫物體流向高溫物體，它通過消耗少量的逆循環(huán)凈功，來獲得較大的供熱量，可以將低品位能轉(zhuǎn)為高品味能，同時(shí)與消耗的高品位能一同轉(zhuǎn)化為所需能，從而達(dá)到節(jié)能目的。

3? 案例模型建立

3.1? 聊城地區(qū)能耗指標(biāo)

本文以山東聊城為所在地，調(diào)研獲取了2018-2019年該地不同建設(shè)時(shí)間的居民住宅樓實(shí)際能耗數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示：一、所調(diào)研小區(qū)的采暖繳費(fèi)率（采暖繳費(fèi)面積除以小區(qū)總面積）在60.1%-89.6%之間，綜合指標(biāo)為64.9%;二、小區(qū)的單位面積耗熱量指標(biāo)在0.19-0.31GJ/m2之間，綜合指標(biāo)為0.22GJ/m2。

3.2? 聊城地區(qū)當(dāng)前政策性指標(biāo)

取暖用熱價(jià)格：居民取暖用熱價(jià)格每建筑面積平方米為23元。

配套費(fèi)收取價(jià)格：2014年該地出臺的政策供熱設(shè)施配套費(fèi)為55元（含一次網(wǎng)30元/換熱站及二次網(wǎng)25元）。

用電價(jià)格：2019年7月1日起，該地區(qū)不滿1千伏工商業(yè)用電價(jià)格：加權(quán)平均電價(jià)為0.6239元/千瓦時(shí)。

3.3? 案例模型方案配置

本文以該地區(qū)某2萬平米的居民小區(qū)為例，該小區(qū)為2010年以后的新建小區(qū)，小區(qū)建筑外墻有保溫板為節(jié)能建筑。住宅供暖設(shè)計(jì)熱指標(biāo)按《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施-暖通》取值為40W/m2，小區(qū)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為800kW，整個(gè)采暖季累計(jì)耗熱量為112萬KWh。方案采用空氣源熱泵系統(tǒng)為小區(qū)用戶進(jìn)行集中供熱，主要設(shè)備為：8臺130KW的空氣源熱泵;2臺循環(huán)泵;補(bǔ)水定壓;軟水裝置及其他輔助裝置。

4? 案例模型分析

4.1? 系統(tǒng)初投資

該系統(tǒng)初投資：工程費(fèi)用：109.05萬元（其中設(shè)備費(fèi)用94.30萬元，安裝費(fèi)用14.75萬元）;工程建設(shè)其它費(fèi)用為：23.00萬元;基本預(yù)備費(fèi)用為6.60萬元;建設(shè)項(xiàng)目總造價(jià)為：138.6萬元;折合單位面積建設(shè)費(fèi)用69.3元/m2。

4.2? 系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用

空氣源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用（未考慮折舊費(fèi)、攤銷等費(fèi)用）包括：電費(fèi)33.35萬元、水費(fèi)1.09萬元、人工費(fèi)10萬元及維修費(fèi)3.27萬元;合計(jì)47.71萬元;折合單位面積運(yùn)行費(fèi)用為23.86元/m2。

綜上所述：在當(dāng)前政策及相關(guān)邊界下，經(jīng)濟(jì)性尚不能滿足投資需求，對該技術(shù)在聊城地區(qū)推廣有一定負(fù)影響。

4.3? 主要指標(biāo)對經(jīng)濟(jì)性影響及建議

4.3.1? 電價(jià)對經(jīng)濟(jì)性影響

在空氣源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用中，耗電費(fèi)用占比最大約70%，若電價(jià)下調(diào)5%，單位面積運(yùn)行費(fèi)用為23.02元/m2，運(yùn)行費(fèi)用與采暖收入基本持平;若電價(jià)下調(diào)10%，單位面積運(yùn)行成本為22.19元/m2，運(yùn)行費(fèi)用低于采暖收入，會(huì)產(chǎn)生一定的收益。電改政策預(yù)測，電價(jià)有望繼續(xù)下調(diào)，將對該技術(shù)在聊城地區(qū)推廣有一定的積極作用。

4.3.2? 配套費(fèi)對經(jīng)濟(jì)性影響

目前聊城地區(qū)配套費(fèi)收取政策為55元/m2，而單位面積建設(shè)費(fèi)用約為69.30元/m2，收取的配套費(fèi)尚不能覆蓋建設(shè)投資費(fèi)用，近15元/m2的費(fèi)用差，較大影響該技術(shù)在該地區(qū)的推廣應(yīng)用。建議政府可以通過提高該類清潔能源系統(tǒng)的補(bǔ)貼政策，將此部分差額通過政策補(bǔ)貼形式或提高配套費(fèi)補(bǔ)給建設(shè)投資方，將有利的促進(jìn)該技術(shù)在聊城的應(yīng)用。

4.3.3? 其他影響（水、人、維修等）

該系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用中耗水、人工及維修等費(fèi)用，相對占比較小約30%，若該類費(fèi)用可以在運(yùn)行中降低，也將對該技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生積極的作用。建議可以采取高度集成化的無人值守系統(tǒng)或通過多項(xiàng)目運(yùn)行均攤?cè)藛T成本，降低人員費(fèi)用。

5? 結(jié)論

空氣源熱泵技術(shù)可行性很高;目前由于各地區(qū)存在一定政策差異，從經(jīng)濟(jì)性考慮會(huì)存在一定的受限。電價(jià)是空氣源熱泵運(yùn)行成本的主要影響因素，在該地區(qū)在目前電價(jià)再下降5%的情況下，供熱收入與運(yùn)行成本將基本持平，電價(jià)下降10%項(xiàng)目將有部分收益;配套費(fèi)由目前55元/m2提高至70元/m2，或通過政策補(bǔ)貼形式補(bǔ)差，該技術(shù)在該地區(qū)的應(yīng)用將更進(jìn)一步激活。

目前政策邊界條件下，在聊城因其經(jīng)濟(jì)性存在一定的限制，政府若加大推廣該清潔能源技術(shù)，應(yīng)考慮進(jìn)一步的政策扶持及資金補(bǔ)貼;同時(shí)投資者提高自身建設(shè)運(yùn)營能力，通過降本增效提高項(xiàng)目收益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蘇玉海，鄧志揚(yáng)，楊文軍.空氣源熱泵熱水機(jī)組在河北某地區(qū)煤改電工程中的應(yīng)用分析[J].制冷與空調(diào)，2017（8）：52～55+58.

[2] 李愛松，李忠，聶晶晶，劉宗江.北京農(nóng)村空氣源熱泵供暖項(xiàng)目運(yùn)行實(shí)測[J].暖通空調(diào)，2017（12）：138～142+107.

[3] 姚楊，姜益強(qiáng)，高強(qiáng).無霜空氣源熱泵系統(tǒng)初步實(shí)驗(yàn)研究[J].建筑科學(xué)，2012（S2）：198～199+208.

[4] 姜益強(qiáng)，田浩，董建鍇.多聯(lián)機(jī)空氣源熱泵相變蓄能除霜特性試驗(yàn)研究[J].制冷與空調(diào)，2014（8）：102～105.