文 | 羅佐縣
作者系中國石化經濟技術研究院調研室主任
打鐵還需自身硬,只有在技術和服務質量上持續取得突破,地源熱泵行業的發展才會更有生命力。
隨著我國逐漸步入高質量發展階段以及人民生活水平的提升,民眾對冬季供熱與夏季制冷的需求更加強烈,政府對此問題關注程度也在日漸提升。夏熱冬冷地區涵蓋16個省,多為國內經濟發達地區,在我國社會發展中具有重要地位。該地區且不在傳統的集中供暖線范圍,擁有5億人口規模,解決好冬季供暖和夏季制冷問題是改善民生提升發展質量的重要標志。
淺層地熱作為可再生能源,依靠地源熱泵技術可以實現建筑冷暖雙供,較煤炭、天然氣鍋爐單向供熱具有技術先進性優勢,因而未來在夏熱冬冷地區具有廣闊的應用空間。
淺層地熱能作為低密度能源,具有分布廣泛的特點,特別是土壤能基本上可以就地取材。正因為如此,地源熱泵技術在全球有著廣泛的應用。我國是全球地熱利用規模最大國家,地熱利用的主要成分也是淺層地熱能。
夏熱冬冷地區具有廣闊的土地面積和豐富的地表水資源,推廣使用地源熱泵技術具有得天獨厚的條件。只要措施到位以及政策給力,相信這項事業一定能夠蓬勃發展起來。
目前地源熱泵供暖制冷項目應用領域相對單一,已有的項目主要集中在車站、機場、商場、醫院以及學校等公用建筑領域,民用住宅領域應用相對較少。未能大面積應用宏觀方面的原因是集中供熱在夏熱冬冷地區還沒有發展起來,這主要是因為歷史的傳統集中供暖分界線未將其劃定在集中供暖范圍,現在雖然提及但執行需要一個過程。大環境如此,自然會影響到地熱開發利用的推廣。
微觀方面看,歷史的供暖區域劃分影響到地區建筑設計及城市規劃,表現在夏熱冬冷地區的民用建筑設計結構與實施集中供熱需要的條件不匹配,城市建設布局規劃也未就地熱供暖這項新事物予以考慮,這些因素都不同程度增加地源熱泵技術的推廣難度。
目前夏熱冬冷地區的民用供暖需求是存在的且很強烈,主要供暖制冷形式通過變頻空調實現。但這種供暖方式的缺陷在于供暖質量不高,若民眾真正追求生活質量提升,此供暖方式就是臨時將就型。
集中供熱的途徑有兩個方面。一方面是指建立在城市集中熱網基礎上的集中供熱方式,在北方城市比較普遍;另一方面則是以城市局部地區比如新建城區或以居住小區為單元的分布式集中供熱。
目前國內的江蘇、陜西南部、湖南、安徽等部分城市在嘗試集中供熱,多屬于后者類型。其熱源主要來自工業余熱和熱電聯產,此種集中供熱雖實現了資源的循環利用,但其熱源供應不穩定成為受人詬病的短板。
由于氣候差異,夏熱冬冷地區冬季供暖周期較北方地區整體要短,建設單向供暖系統經濟性未必能夠得到保障。此情形之下,建造煤鍋爐、燃氣鍋爐房可能大多數時間是擺設。地熱可以就地取材,同時依托地源熱泵技術可以實現冷暖雙供,可以有效保證熱泵機組及設施等硬資產的長周期使用,從而改善投資收益。這三個“可以”足以保證提升資源的配置效率。在供暖方向和趨勢確定的情景下,地熱供暖制冷的確是上佳選擇。
夏熱冬冷地區地熱集中供熱(制冷)面臨的挑戰也是不容忽視。首先是前期投入較大,居民接受認可程度未必高。如前所述,目前淺層地熱在運營項目多集中于公用建筑領域,民用領域應用相對較少。一些地區在民用推廣集中供熱時由于居民住戶要負擔一定的設施改造費用,住戶對此有抵觸情緒。
這些項目的熱源目前還不是地熱,而是天然氣或者熱電聯產的蒸汽。但是地源熱泵項目大面積推廣應用估計也會遇到類似問題。就目前掌握的數據看,地源熱泵供暖項目雖然具有后期運行成本低的優勢,但起初投資高的劣勢也很明顯。將來若在農村推廣難度可能會更大。目前在一些北方農村地區推廣的地源熱泵項目,其初裝設備的費用依靠政府補貼,更多的項目建在新農村建設規劃的示范區,有政策支持。若無補貼支持和政策后盾,其在北方農村大面積推廣可能打折扣。
其次是地源熱泵技術應用的“平民化”程度本身不夠高。成熟的技術一定是便于使用,操作便捷的技術,成熟技術專業人員操作自如,非專業人員操作也應該不會有太大難度,要具有一學就會的特點。就如同汽車內燃機技術成熟,汽車駕駛者不一定非得要學會修車技術一樣。市場有專門的汽車修理維護商從事這項分工,可以解決汽車駕駛者的后顧之憂。因其產業鏈成熟,汽車的銷售得以保障。
實踐中發現地源熱泵運營在某些條件下使用條件相對苛刻,對操作使用人員有更高的要求,并非人人都能輕易上手。一些項目就因為操作不當出現熱平衡問題從而受人詬病。雖然從理論上看熱平衡問題可以通過補充太陽能或儲能技術應用、培訓專業人員等途徑得以解決,但目前的應用及商業化運行畢竟還沒有成規模和成氣候,多數項目運行尚處于邊學邊干的探索之中,問題解決起來有難度。與之關聯的深層次原因是有關地源熱泵項目運行的標準缺失、配套政策不具備。
近些年夏熱冬冷地區氣候異常現象頻發,一些地區發生雨雪冰凍天氣對地區經濟運行和民生帶來較大影響,因此在該地區開展冬季集中供熱的呼聲日益高漲。從提升發展質量看,集中供暖在該地區一定會發展起來,不必也不應該對此持懷疑和爭論態度。讓廣大民眾在冬天享受到高質量的供暖服務是生活質量提升的重要標志之一。
冬季是疾病高發期,人群抵抗力弱,供暖水平和質量提升有助于增強民眾抵抗力和強身健體,是發展方向。我國城市化水平還有較大的提升空間,在夏熱冬冷地區空間更大。隨著我國全面建成小康社會目標的實現,未來該地區城市新區建設、老城區改造以及鄉村振興戰略的全面實施帶來的農村居住條件改善均可能為地熱開發利用提供發展空間。
打鐵還需自身硬,只有在技術和服務質量上持續取得突破,地源熱泵行業的發展才會更有生命力。需要創建強大的行業內生發展機制,為此設備生產商和供暖制冷項目投資開發商有必要形成創新聯盟,通過協作攻克難關降低成本,最終走上不依靠補貼的發展道路。
目前夏熱冬冷地區各省市出臺了系列有關地熱扶持的政策,但多限于指導意見層面,有的僅在可再生能源發展指導意見中予以提及。部分省份雖有熱泵補貼意見出臺,但執行起來還有一定難度,有關落地生根的推動熱泵使用的實質性舉措還比較少。有鑒于此系列不足的存在,當前迫切需要從政策導向方面明確發展方向,向地源熱泵行業傳遞夏熱冬冷地區供暖制冷發展積極信號,堅定地源熱泵行業發展信心。