關中地區應用儲能式電采暖技術產品的可行性

徐嘉一 李占新

（陜西省節能中心 陜西西安 710003）

引言

農村居民冬季清潔取暖，關系農村居民溫暖過冬，關系霧霾天能不能減少，是能源生產和消費革命、農村生活方式革命的重要內容。目前關中農村采暖方式主要有小煤爐、灶連炕、土暖氣、空調、電暖器、天然氣壁掛爐等。小煤爐、灶連炕、土暖氣既污染環境，又存在很大的安全隱患；空調使用方便，但舒適性欠佳；電暖器、天然氣壁掛爐運行費用較高。本文將通過幾個農村儲能式電采暖技術產品應用的典型案例分析其在關中地區應用的可行性。

1 我國儲能式電采暖技術和產品現狀

儲能技術主要分為儲電和儲熱。儲電技術主要分為物理儲能（如壓縮空氣儲能、抽水儲能等）、化學儲能（如蓄電池儲能等）和電磁儲能（如超導電磁儲能等）三大類。儲熱方式主要有顯熱儲熱（儲熱材料有水、鎂質耐火磚等）、熱化學反應儲熱、相變儲熱（固液相變等）。

儲能式電采暖設備利用夜間低谷電，將電能轉化成熱能儲存起來，峰電時段放熱，省錢不節能（電是二次能源，由電轉化為熱，用能效率下降），但可以實現清潔供暖，并對電網削峰填谷，提高電網整體能源利用率。

目前市場上的儲能式電采暖設備主要有儲能式電暖器和儲能式電鍋爐兩種。儲能式電鍋爐根據蓄熱材料的不同分為：水蓄熱電采暖設備、固體蓄熱電采暖設備、相變材料蓄熱電采暖設備。不同蓄熱材料電采暖設備優缺點比較見表1。

2 應用實例與分析

儲能式電采暖的優點明顯，但實際應用中它的經濟性存在爭議，下面列舉幾個應用實例，對幾種儲能式電采暖設備的初投資和運行費用進行分析比較。

2.1 固體蓄熱電暖器

張家口某農戶，采暖面積105 平方米，安裝成本8400 元（含線路改造），使用3 臺蓄熱式電暖器（2.4KW2 臺，3.2KW1 臺），其中客廳1 臺，2 間臥室各1 臺。采暖室溫18±2℃，2016 年11 月9日至2017 年4 月1 日用電量約為6000 度（夜間蓄熱6-8 小時，谷電價0.3 元/kW·h，采暖費用約1800 元）。

表1 不同蓄熱材料電采暖設備優缺點對比

2.2 水蓄熱電鍋爐

山西運城某農戶，采暖面積95m2，采暖選用8KW 全自動直熱式電鍋爐加500L 蓄熱保溫水箱。22：00-次日7：00 低谷電時段鍋爐邊用蓄熱水箱蓄熱邊向建筑進行低負荷供暖、其他時段鍋爐不需用電加熱，由蓄熱水箱向外供暖，采暖室溫18±2℃，采暖期120 天（11 月15 日至次年3 月15 日），安裝成本為6000元，運行費用10-20 元/平方米（采暖季用電不區分峰谷時段，單價為0.286 元/kW·h）。

天津某農戶，采暖面積120m2，選用8KW 全自動直熱式電鍋爐加500L 蓄熱水箱。21：00-次日6：00 低谷電時段鍋爐邊用蓄熱水箱蓄熱邊向建筑低負荷供暖、其他時段鍋爐不需用電加熱，由蓄熱水箱向外供暖，采暖室溫18±2℃，采暖期150 天（11 月1日至次年3 月31 日），安裝成本為8200 元，運行費用20-30 元/平方米（冬季谷電時段：21：00-次日6：00，0.3 元/kW·h，峰電時段：6：00-21：00，0.49 元/kW·h）。

2.3 固體蓄熱電鍋爐

張家口某農戶，采暖面積100 平米，采用15KW 全自動常壓固體蓄熱鍋爐采暖，室內采暖為水地暖系統。22：00-次日8：00低谷電時段邊用蓄熱模塊蓄熱邊向建筑低負荷供暖，其他時段鍋爐不需用電加熱，由蓄熱裝置向外供暖，采暖室溫18±2℃，采暖期150 天（11 月1 日至次年3 月31 日），安裝成本12000 元，運行費用15-20 元/平方米（8：00-22：00，政府補貼后峰電電價：0.25 元/kW·h；22：00-次日8：00，政府補貼后谷電電價：0.15 元/kW·h）

2.4 相變材料蓄熱電鍋爐

山西平遙古城，近百戶居民煤改電項目使用相變材料蓄熱電鍋爐（儲熱能力：200MJ），每戶取暖面積為60-80 平方米，初投資2.3 萬元/戶，運行費用約1200 元/年（谷電電價0.093 元/kW·h）。

結語

儲熱式電采暖在相應的配套政策支持下，綜合考慮技術成熟、安全、初裝和運行費用、使用壽命等因素，在關中農村地區推廣蓄熱式電暖器和水蓄熱電采暖系統是可行的。存在的主要問題及建議：

（1）制定配套政策。儲熱式電采暖設備的一次性投資和運行費用偏高。關中農村煤改電體量大，大部分農民家庭收入有限。電采暖給老百姓帶來了清潔、舒適和便捷，但同時也帶來了更重的經濟負擔。建議政府相關部門針對儲能式電采暖優惠政策開展研究，可參考北京、山西等地的優惠補貼政策。

（2）儲熱式電采暖設備產品質量要過關。農村居住以老弱婦孺為主，產品必須安全可靠。建議政府相關部門出臺儲能式電采暖技術產品推薦目錄，將真正好的儲能式電采暖技術產品推向市場。

（3）推進農村圍護結構改造。農村房屋多為磚混結構，建筑節能情況差。建議大力推進農村圍護結構改造，降低冬季采暖運行費用，提高居住舒適性。