在政策的推動下，燃?xì)獠膳O(shè)備的節(jié)能改造勢在必行,，同時,，許多老舊壁掛爐的使用時間已經(jīng)超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的8年判廢期，正急需更換,?；诖?，本文中，北京市公用事業(yè)科學(xué)研究所有限公司科技研發(fā)中心副主任蘭濤,，將從“壁掛爐置換的政策背景,、調(diào)研分析、不同設(shè)備節(jié)能減排效果對比”三大方面介紹關(guān)于老舊壁掛爐更新置換的調(diào)研成果,。
壁掛爐置換的政策背景
《北京市打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》和《北京市民用建筑節(jié)能降碳工作方案暨“十四五”時期民用建筑綠色發(fā)展規(guī)劃》都對燃?xì)獠膳O(shè)備的節(jié)能降碳性能水平提出一定的要求,，規(guī)定“新、改,、擴建工程禁止使用能效標(biāo)識2級及以下的燃?xì)獠膳療崴疇t,，氮氧化物排放達(dá)到燃?xì)獠膳療崴疇t國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的5級要求”，“鼓勵業(yè)主及時更新為高效低碳綠色設(shè)備”,。
調(diào)研分析
本次從廣泛調(diào)研,、實驗室檢測、入戶檢測三大方面進行調(diào)研分析,，再提出老舊壁掛爐置換改造的方案,。其中，調(diào)研部分包括行業(yè)調(diào)研,、使用分布調(diào)研,、入戶調(diào)研。
1.行業(yè)調(diào)研：
天然氣屬于清潔能源,，國家相關(guān)政策促進天然氣消費占比提高,；華北地區(qū)的城市燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)相對比較完善，天然氣消費比重也在不斷提高,。
·根據(jù)《加快推進天然氣利用的意見》 (發(fā)改能源 (2017)1217號),，2018年我國天然氣消費量占能源消費總量的比例約8%，2020年能源消費總量控制在50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi),，非化石能源消費比重15%,，天然氣消費比重力爭達(dá)到10%。
·逐步將天然氣培育成為我國現(xiàn)代清潔能源體系的主體能源之一,，到 2030年力爭將天然氣在一次能源消費中的占比提高到15%左右,。
·華北地區(qū)(北京、天津,、河北,、山西、內(nèi)蒙古) 是第二大用氣量區(qū)域,，在清潔能源改造和清潔空氣行動計劃等政策推動下,，城鎮(zhèn)燃?xì)庥脷饬砍掷m(xù)快速的增長，2018年用氣量約404億立方米，較2015年增長45.1%,；用氣人口1.16億人,，較2015年增長16.6%。華北地區(qū)的城市燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)相對比較完善,，天然氣作為清潔能源在一次能源中的比重不斷提高,。
·北京市近幾年的天然氣用量連續(xù)保持在170億立方米左右。
2.使用分布調(diào)研：
根據(jù)北京市公用事業(yè)科學(xué)研究所有限公司和北京市燃?xì)饧瘓F共同統(tǒng)計,，北京市685萬的燃?xì)庥脩糁?，燃?xì)獗趻鞝t用戶數(shù)量為122.3萬，2級及2級以下能效的占88.7萬臺,，其中50萬臺以上的使用時間已經(jīng)超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的8年判廢期,，處于急需更換的情況。
2015年以來,，北京地區(qū)既有燃?xì)獗趻鞝t中約有22.7萬臺因故障報廢或產(chǎn)權(quán)人技術(shù)升級而進行了更新置換,，約占超過判廢年限的燃?xì)獗趻鞝t數(shù)量的29.2%，全部為居民自行采購,。其中仍然更新為普通爐的占比為73.2%,。蘭濤表示,，更新為普通爐的占比非常大,，所以產(chǎn)品的性價比還是居民的第一考慮因素。
以下為城區(qū),、郊區(qū)壁掛爐總量的統(tǒng)計圖,，普通爐大部分集中在北京市城區(qū)，而郊區(qū)的17萬臺大部分為2016,、2017年“煤改氣”采購的一級能效壁掛爐,。所以目前節(jié)能降碳的目標(biāo)是城區(qū)的88.71萬臺普通爐。
3.入戶調(diào)研：
分為家庭情況,、采暖爐運行情況和建筑情況,，詳細(xì)調(diào)研結(jié)果見下圖。蘭濤表示,，調(diào)研小組和居民,、代理商和廠家都有進行面對面溝通的充分交流。除了安全因素,，居民依次考慮的因素是價格,、舒適、便捷,、節(jié)能減排,。
根據(jù)單位面積耗能及戶均面積估計，北京市每年燃?xì)獠膳癄t采暖耗氣量約為10-12億m3，根據(jù)實際入戶問卷調(diào)查的統(tǒng)計結(jié)果估算則在11-13億m3,。
居民獨立采暖用氣量統(tǒng)計
居民,、壁掛爐代理商、壁掛爐廠家的看法：
·安全＞價格＞舒適＞便捷＞節(jié)能減排
·產(chǎn)品價格：普通爐4000-6000元,，煙氣回收冷凝爐6000-7000元,，全預(yù)混爐8000-10000元，空氣源熱泵1.3-1.6萬元,。
·改造費用:普通爐0元,，兩種冷凝爐300元以內(nèi)，空氣源熱泵(配電箱,、膨脹罐,、水泵、線材等) 共需5000-6000元,。
隨后,，蘭濤對比了全預(yù)混冷凝爐、戶式空氣源熱泵,、集中式空氣源熱泵系統(tǒng)（10萬平）三種路線的改造費用,，全預(yù)混冷凝爐在價格上占據(jù)比較大的優(yōu)勢。各地政府針對居民戶式空氣源熱泵置換改造的補貼金額存在比較大的差異,，另外集中式空氣源熱泵系統(tǒng)（10萬平）也存在需要解決征地的問題,。
不同設(shè)備節(jié)能減排效果對比
除了價格，調(diào)研報告還對比了三種路線的節(jié)能減排的水平（能效和排放）,。為確保實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性,，調(diào)研小組分別進行了實驗室內(nèi)的測試和現(xiàn)場測試，同時考察實際運行和理論計算差異,。實驗結(jié)果見下圖,。
·置換效果評估的重要性在于：燃?xì)獠膳癄t在當(dāng)前條件下很少滿負(fù)荷運行，因為熱水需求導(dǎo)致采暖爐的負(fù)荷一般不低于24kW,，而隨著建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高,，采暖爐的采暖負(fù)荷越發(fā)過剩。
·部分負(fù)荷下的高效率正是冷凝式采暖爐特別是全預(yù)混冷凝爐的優(yōu)勢所在,，使用壽命8年以上的普通大氣式采暖爐滿負(fù)荷與部分負(fù)荷熱效率均處于較低水平,。
使用壽命8年以上的普通大氣式采暖爐氮氧化物排放水平也較差，檢測樣本NOx排放量均在100mg/kwh以上,，平均NOx排放154mg/kwh,與三級排放水平相當(dāng),。
根據(jù)以上數(shù)據(jù)，調(diào)研小組做了兩個方案進行比較,。
方案一：將北京市現(xiàn)有的約88.71萬臺普通爐替換為全預(yù)混冷凝爐,。替換完成后，北京市每個采暖季采暖爐NOx排放量減少1781噸，同比減排96%,，全市NOx減排比例為1.5%,。為達(dá)到上述目標(biāo)，結(jié)合調(diào)研數(shù)據(jù),，如采用集采的方式使廠家或代理商為居民提供更優(yōu)惠的價格,，如氣價能有一定程度的優(yōu)惠，政府每臺補貼1000元左右即可,，按照88.71萬臺在3年補貼年限內(nèi)全部置換計算,，政府總投入為9億元左右，同時能夠帶動20億以上的周邊產(chǎn)品市場,。
方案二：如果88.71萬臺普通爐全部置換為戶內(nèi)空氣源熱泵,，單純熱泵本身的節(jié)能減排效果是較好的，但考慮到熱泵屬于二次能源,、華北電網(wǎng)的整體發(fā)電熱效率不及40%,、華北電網(wǎng)的綠電比例很低，整體節(jié)能減排效果還要依賴綠電比例的提高速度,。
未來氫能利用水平的提升,，會進一步提高燃?xì)獗趻鞝t的碳減排水平，與綠電比例提升相比,，哪一個推進更快,，效果更大還不明確空氣源熱泵1.6-2.2萬元的總體改造單價與全預(yù)混冷凝爐7000-8000元的集采改造單價相比有一定差距，在廠家讓利的情況下,，政府仍要為每臺熱泵需要補貼1.1-1.7萬元,。
總結(jié)
目前調(diào)研結(jié)果對燃?xì)獗趻鞝t發(fā)展有利，但“雙碳”政策不可避免會為未來能源結(jié)構(gòu)帶來巨大改變,，企業(yè)應(yīng)盡可能提升產(chǎn)品技術(shù)水平，借鑒國內(nèi)外政策和先進技術(shù),，提升燃?xì)獠膳療崴疇t產(chǎn)品減污降碳水平,，擴大應(yīng)用前景。
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