湖南居民用戶采暖行為及電采暖比例提升策略研究

廖菁，侯雪波，文明，陳耀紅

(1.國網湖南省電力公司經濟技術研究院，湖南長沙410004；2.國網湖南省電力公司，湖南長沙410004)

一直以來，由于歷史、地理等多方面原因，湖南省內大多數地區未能實現冬季集中供暖。目前采暖方式較為多樣，包括:空調、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狀，探索發掘電取暖用戶市場，促進電能替代，拓展電力市場，對湖南省發達地區居民用戶取暖方式及應用電采暖可行性進行了專題調研，并提出相關建議。

1 采暖方式

1)空氣源熱泵。空氣源熱泵是由電力驅動，利用蒸汽壓縮制冷循環工作原理，以環境空氣為冷(熱)源來制取冷 (熱)。家用空氣源熱泵系統制熱能效比可達到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熱，電能轉換為熱能，熱能導入水中把水加熱，熱水循環泵輔助循環鍋爐和暖氣管道里的熱水，通過散熱器實現采暖目的。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。電地暖是將發熱電纜埋設地板中，以發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。家用中央空調是一個小型化的獨立空調系統，將室內空調負荷集中處理，產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、經濟條件較好的家庭。

6)普通空調。普通空調是目前居民使用較普遍的一種家用電采暖設備，較常見的包括掛壁式、立柜式、窗式和吊頂式空調。柜式空調的市場價格在10 000～20 000元之間，掛壁式空調的市場價格在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、暖風機和熱輻射型暖器、石英管取暖器等。與地暖、空調等采暖方式不同，電取暖器只適合局部取暖，設備購置安裝成本較低。

8)天然氣地暖。天然氣地暖屬于低溫熱水地面輻射供暖，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絡，加熱地板實現采暖。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、燒柴屬于傳統非電采暖方式，對環境和人體健康影響較大，但由于取暖成本低，在省內部分集鎮、農村，部分居民仍有采用。

2 典型用戶舒適性采暖經濟比較

對湖南發達地區居民用戶采暖方式從采暖設備投資、運行費用、總費用、綜合年費用等方面進行經濟性分析，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。在計算比較經濟性時，將居民用戶分為兩類:Ⅰ類用戶為居住別墅、復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個月設定。經濟比較見表1。

3 電采暖替代天然氣采暖的可行性

根據調研，湖南省發達地區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，從經濟性、制熱效率、舒適性、安全性、環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，評價結果見表2。

表1 典型用戶舒適性采暖方式經濟比較 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)，采暖經濟性差。此外，地源熱泵系統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，環保性一般。優點是采暖舒適性與天然氣相當，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，采暖經濟性相當。另外，空氣源熱泵的采暖舒適性與天然氣相當，但安全性、環保性更高。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，則空氣源采暖的經濟性將優于天然氣。此外，若生產廠家能夠改進技術，減小設備尺寸，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，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。優點是采暖舒適性與天然氣相當，而且安全性、環保性更高。綜上述，若降低電鍋爐的電價成本，降低其年運行費用，則電鍋爐采暖的經濟性可能接近甚至優于天然氣。若生產廠家能夠改進技術，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，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)。優點是采暖舒適性與天然氣相當，但安全性、環保性更高。綜上述，若降低電地暖的電價成本，降低其年運行費用，則電地暖的經濟性可能接近甚至優于天然氣，具備與天然氣采暖的競爭力。

5)中央空調。與天然氣采暖相比，家用獨立中央空調系統的缺點是雖然初始投資相當，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，中央空調制熱不均勻，舒適性比天然氣采暖稍低。優點是中央空調的安全性、環保性更高。綜上述，若降低中央空調的電價成本，降低其年運行費用，則中央空調的經濟性可能接近甚至優于天然氣，具備與天然氣采暖競爭的能力。

4 結果分析

1)在所有調研對象中，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)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。隨著社會經濟的發展和人們生活觀念的轉變，追求高舒適度采暖將是湖南城鄉家庭特別是長株潭等發達地區家庭采暖的主要發展方向。

2)與天然氣采暖相比，除了空氣源熱泵的采暖經濟性與其接近外，其他高舒適度電采暖方式的采暖經濟性相對不高，這是目前制約用戶選擇高舒適度電采暖的主要因素。根據對典型用戶的測算，地源熱泵、電鍋爐、電地暖、中央空調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，節能性、安全性、環保性相對較好。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)爭取冬季采暖期執行峰谷分時電價，降低居民用戶電采暖成本，提高電網運行效率。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”戰略、拉動社會消費的角度，積極向政府相關部門匯報，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。

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

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

4)針對新建大型住宅小區或別墅小區，可采取合同能源管理模式，與開放商合作統一建設地源、空氣源熱泵系統，打造集中供暖節能示范工程。通過加強用電報裝服務、公共電力設施的擴容升級改造及運維等工作，引導、推動房產開發商積極建設集中供暖系統。

5)加強宣傳引導，培育用戶電采暖消費習慣，加強供電保障。定期組織開展電采暖專題宣傳，采取發放宣傳手冊、現場咨詢解答等多種方式，重點宣傳電采暖的舒適性、節能環保性、安全性等。對新增電采暖居民用戶，針對可能出現的供電容量不足、 “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、設備租賃等新商業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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