《热泵市场》杂志/年终系列报道
到2021年，北方地区清洁取暖率达到70%，替代散烧煤（含低效小锅炉用煤）1.5亿吨。城市城区全部实现清洁取暖，35蒸吨以下燃煤锅炉全部拆除；县城和城乡结合部清洁取暖率达到80%以上，20蒸吨以下燃煤锅炉全部拆除。[1]
在大量存量小区的“煤改电”供热改造中，或集中供暖未覆盖的区域，空气源热泵采暖能效比高、费用低，投资回报高，并且投资可结合入住率逐步进行，是老旧小区“煤改电”供热改造中的最佳采暖解决方案。空气源热泵是消耗极少的电能，吸收空气中大量的低温热能，通过压缩机的压缩变为高温热能，采暖过程中将热量转移到水中，即使在低温环境下，通过热水或热风循环，将热量传达室内，恒温控制在18℃～20℃，达到国家采暖标准。空气源热泵适应性广，理论上﹣35℃以上环境皆可用。在平均气温为﹣5℃的环境温度下，每耗一度电，可产生3度电以上的热量，节能效益达到75%，而在﹣15℃的环境下，消耗1度电，也可产生2度电以上的热量，与电辐热相比的节能效益达到70%。冬季季节综合能源利用率≥3.0，一次能源利用率可达0.825～1.122，季节综合一次能源利用率为0.97，远高于电直接供暖和燃煤、燃气供暖的方式。以河北、山东多地的多个空气源热泵小区集中采暖的投资项目来看，在电费在0.5元/度左右的时候，单个采暖季项目运行费用普遍在13.5元~16.5元/㎡之间。而市政供暖的收费则普遍在22元~26元/㎡，其节能性一目了然。[2]又由于摒弃了传统的“吃大锅饭”式的集中供暖，则激发了用户显著的“行为节能”意识。以河南鹤壁某小区为例。项目改造的时候，运行方动员那些要装暖气片的业主装风盘。风盘是直吹式的温度升快，所以基本上业主就会有一个习惯，到了家把风盘打开吹热风，出了家门就把风盘关闭。结果在2017年和2018年两年，该小区的供暖成本，整个成本只有12.2元/㎡。省下来的两块多钱，就是业主们白天出门关风盘，晚上回家开风盘省出来的钱。目前，煤改清洁能源供暖，主要的能源形式有很多种：地源热泵、水源热泵、污水源热泵、空气源热泵、电锅炉、天然气锅炉等等，各种能源方式都有自己的优势和劣势。但运行费用最高的，莫过于天然气供暖啦。经过多地多个项目的实际情况来核算，以2.36元/立方的气价为例，每一平米的运行费用在17～20元/供暖季，也就是每月每平米约为4.25元~5元。再加上初投资、人员、管道及泵站的维护、设备折旧等等，无怪乎很多供热运营公司会赔钱啦。天然气供暖，还有更失控的情况，由于目前国内的天然气不能自给，冬季可能气源不足，且价格不稳定。比如在河南洛阳地区，2018年天然气价格涨到了6元/立方，当地一个17万平米的供暖运营项目，一年就赔了几十万。所以，不管是从设备的节能效果，项目的回报率，还是供暖的稳定性、供暖过程的节能环保等方面来看，天然气锅炉供暖是最不适合用来小区集中供暖投资运营的。燃气集中供暖的投资运营，运营方的收费标准往往要比市政供暖更高，才能保证盈利甚至持平。就这一点，就很难和业主达成一致！比照一下市政供暖的收费标准，再看看空气源热泵的运营成本，马上就能发现：空气源热泵的投资回报率最高，运行最稳定，年限更长，可以更快更好的收回投资！因此，在供热管网未覆盖地区，应该尽量选用空气源热泵供暖！至于具体的回收周期，则可以根据不同的配套费和电价、政府补贴等情况而定。比如河南部分地区，政府按照不同的小区，配套费在45到65不等。山东地区基本上是政府给的补贴，在30元/㎡，老百姓交的配套费是25元/㎡，采暖费19元/㎡，大体情况和河南差不多。新疆不一样，新疆没有配套费，峰谷电价，谷电是9分钱的基础电价加3分钱的过网费。峰电是1毛8分钱的基础电价加3块钱的过网费。这些项目，如果设计和运营的好，都很有把握在两年到两年半左右，收回投资。热泵分布式供暖，没有集中供热系统所必须具备的热源厂、一次网、换热站、二次网、用户散热设施等环节，接电就可以供暖，使用功率分配系统，可有效的避免电力增容。与城市热力管网相比，省去开挖道路，铺设热力管道的巨额投资，省时、省钱。由于是民生项目，政府在电力、安装位置等都会提供方便。很多项目在收取供暖开口费之后即可保证顺利投资、运营。据山东、河北多次多个大型工程的测算，空气源热泵集中供暖的项目总投资，一般在90-150元/平米，甚至更低。对于无法一次到位全完改完的小区，通常一次性投资是没有必要的，可考虑入住率分步进行。举个例子，山东地区的新建项目供热，业主或者开发商是需要把二网做结束的。供热企业只需要把供热站的热源管网和二网碰上就行，如果你运气足够好，电网配合，配电那一块有部分电网在部分项目上，它还是执行国家能源局20161054号文的，也就是说它红线以外的配电室，全部给你装上的，你的配电成本也非常低。在这种情况下，二网不需要投资，泵站没几个钱，泵是一个投资定量，设备完全可以做一个投资变量。比如说只有25%的交费率的时候，上30%的设备即可。40%的收费率的时候，上50%的设备即可。那么这个时候，就会发现不到60%或者70%的入住率，依然会有利润。然后就很简单，等于是搭了这个项目，用后续别人交的配套费和采暖费挣的钱，再去不断地往上叠设备，往上加设备。空气源热泵节能性强，尤其是在环境温度0℃以上，能效比最好。如果能够适当使用多能源组合，或者热泵+蓄能技术，则项目运行成本更低，回报率更高。举例，比如新疆地区电价便宜，但是就算在南疆地区，从12月份到1月份，它的最高温度都在零摄氏度左右，最低温度是在零下10度到零下12度这个范围内波动。这种情况下，可以采取用空气源热泵做一个基础热负荷的供应，用电锅炉或者天然气锅炉来调峰。还比如，在河南地区和山东地区，基本上是用超低温空气源热泵机组加常温机组，搭配供热。从实践的情况来看，效果应该还不错。据统计，这三年以来，每个平方的成本，实际运营成本，没有超过14.4块，利润率应该还是在每个平方4块到5块之间。如果是在华北地区，只要是在石家庄、邢台往南地区，选型的经验是用7℃工况的测试值打上一个7折，然后来保证它的一个基础负荷。真的到了低温工况临界点的时候，就不再启动空气源热泵机组了。上一台小的电锅炉或者上一台小的气锅炉，保证在最恶劣的工况下能正常使用，这样整个投资的性价比会高一些。空气源热泵分布式能源站建设快、周期短，快速解决居民用户需求，为政府解决民生一大难题。以河北赵县为例，规划城区430万平米进行清洁能源改造，项目采用BOT模式。投资方考虑到运行成本、老旧小区热源改造施工周期，及对施工场地要求等综合性因素，最终决定全部采用空气源热泵。46个区域能源站，总共安装1200台60P低温机组。9月份开始施工，11月份完成调试并正式投入运行。目前已经稳定供暖一个多月。经此一举，赵县基本实现了清洁能源集中供暖。目前县城内除个别小区采用电厂余热和燃气锅炉供暖之外，其余均由空气源热泵供暖。电是清洁能源，也可称为可再生能源。随着我国电力事业的蓬勃发展，水电、核电、太阳能光电、风电、生物质电等可再生电力比重不断增加，火电也正在向坑口转移。电力系统改革正在步步深入，电价水平也会与世界接轨，越来越低。由于电力需求疲软，弃风电弃光电现象严重，电力消纳已经成为主要矛盾。热泵、地热能等电驱动提热技术和产品已经成熟，电能供热效率已经高于燃煤、燃气和燃油供热。为大力发展电采暖，国家发展改革委制定了《关于北方地区清洁供暖价格政策的意见》，“适宜煤改电的地区，要通过完善峰谷分时制度和阶梯价格政策，创新电力交易模式，健全输配电价体系等方式，降低清洁供暖用电成本。”要求煤改电要降低电价，确保老百姓用得起！以京津冀周边及“2+26”重点城市均出台了明确的“煤改电”补贴政策。在继续沿用阶梯电价的基础上，多个试点城市还适当延长了谷段时间并叠加了谷峰电价，电价补贴范围在0.1～0.3元/千瓦时，补贴金额在400～2400元。其中北京、新疆等地低谷时段取暖用电价格，更是低至0.1元/千瓦时。项目采用BOT模式运营，政府、社会资本、设备生产和运营方各得其所。政府完成清洁供暖改造，并且不用投入大笔财政资金。老百姓按时享受供暖并且不用多出供暖费。并且从城市供热管理角度来说，老百姓实现了用多少热，交多少电费，真正实现供热商品化，政府不用再为热计量改革发愁，也减轻了保民生的工作压力。使用电采暖，使用户直接面对电采暖企业。各级政府不用再为协调供热企业与用户之间的矛盾操心费力，政府财政不必再为保障供热补贴大笔资金，市政道路也不用再为热网改造、抢修而变得拥堵不堪。[3]对于这一部分存量市场来说，老旧小区的改造俨然是一块“肥肉”，但是老旧小区原有的“燃煤锅炉+暖气片”和“小流量、大温差”系统形式，占到了相当大的比例，且留有更少的安装面积。所以拆掉燃煤锅炉，换上空气源热泵，一直是困扰行业的老大难问题。市场在发展，产品在升级，目前针对老旧小区供暖系统的改造，行业已经给出了一整套的解决方案，从机组选型方法、机组的优化升级、适配投资运营的远程监控系统。其特殊的用途和使用环境，也对产品提出了更高的要求。经过审慎的调查，《热泵市场》杂志发现，针对老旧小区供暖系统的改造，产品将有以下的关键技术和创新方向——1.机组选型，不单单只考虑空气源热泵的供热量必须满足建筑物需求的热量，更应计算空气量，根据空气量计算机房的基本指标，再去找合格场地；2.老旧小区改造的机组开始小型化，因为过大的设备调节能差，设备小型化不是说是5匹或者10匹户机组，是相对的小型化，单台机组制热量应该该项目的总热负荷10%，比如一个小区的总热负荷是1000kw，那么设备单台就应该保证100kW左右，最大不宜超过150kW，因为一个项目必须保证最小的调节能力在10%左右，水泵的调节能力20~30%，不然会很大的风险；4.机组噪音要更小。据本微实地走访多个空气源热泵的建设工地，其机组运行噪音多在65~85之间，这样的噪音在白天尚可，如果在夜晚将会造成扰民困扰。业内已经不乏因为居民噪音投诉，而被迫将机组拆迁的案例。5.冷凝水排放更方便。目前来看，冷凝水的处理，将是大型集中供暖的一大顽疾。寒冬时节，冷凝水四处排放，流到小区道路和马路、休闲区，结冰后路面光滑，极易造成滑倒摔伤等小事故；6.小区集中供暖机组大多数于运营管理类型的项目，需有远程监控，实现供暖智慧化；7.水质适应性更加强的机组。如今施工队质量参差不齐，劣质的设计方案也多。能够把水处理也做进方案，并按方案施工更是凤毛麟角。作为2020年开年重头巨作，本微经过大量调研之后，将陆续推出更多在主机生产领域、多能互补+储能和多领域应用、余热回收领域、恒温泳池及配套领域、农业大棚恒温领域、畜牧养殖恒温领域、集中供暖领域、户式供暖领域、两联供及舒适家居配套领域等等的产品技术创新方向，也将在2020年中国热泵展现场，提供系统解决方案。请持续关注本微系列报道和展会信息。更多关于旧小区集中供暖改造的产品和系统解决方案，请到2020年3月15-17日，在上海举办的第10届中国热泵展。展览面积将近5.5万平米，展商超过350家，预计专业观众将超过55000人/次，是空气源热泵乃至清洁采暖行业最大、最专业的年度盛会。届时，将有完整的系统解决方案展出。
[1] 财政部等，《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021年)》；[2] 热泵商学院，金牌讲师顾军，《很多供暖BOT合同有法律风险？配套费150元也可能亏钱？》；[3] 河北，环保人士，岳建富，《采暖供热行业的能源革命之浅见》；
