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          南方供暖路徑初探——剛性需求下的順勢而為

          2020-09-24 14:40:13 來源:奇點能源? 作者:張強 王康  點擊量: 評論 (0)
          你在南方的艷陽里大雪紛飛,我在北方的寒夜里四季如春。道盡了因供暖方式不同,南北方冬季居住感受的巨大差異。隨著國民經濟水平的逐漸提升

          “你在南方的艷陽里大雪紛飛,我在北方的寒夜里四季如春。”道盡了因供暖方式不同,南北方冬季居住感受的巨大差異。隨著國民經濟水平的逐漸提升與人們對建筑舒適程度要求的越來越高,實現我國南方夏熱冬冷地區供暖,成為社會各界討論的熱點話題,也是綜合能源服務提升客戶能源體驗的題中之義。

          01供暖的區域現狀與歷史局限

          中國的集中供暖制度始于20世紀的50年代,參照當時蘇聯的模式,初步建立了建筑供暖體系,將年累計日均氣溫不高于5℃的日數達到90天的地區界定為集中供暖地區。具體位置為:東起江蘇北部,向西大體沿淮河干流南側至河南信陽,折向北沿伏牛山—秦嶺分水嶺,至甘肅南部,東西長約2000公里,基本與秦嶺-淮河線相吻合,主要包括華北、東北、西北等地區。

          南方供暖路徑初探——剛性需求下的順勢而為

          南北供暖線是特定歷史時期的特殊產物

          南北供暖線確立于建國初期,彼時百廢待興、經濟基礎薄弱,冬季供暖需求雖客觀存在,但居民收入低下,不具備自采暖的經濟條件,需要國家補貼提供供暖以實現生活條件改善??紤]到南方日均溫度較高,供暖期短,兼顧當時條件下,電力、煤炭、天然氣等能源供給能力,政府無力推動全國范圍供暖改造,只能讓寒冷的北方地區“先暖起來”,集中供暖成為計劃經濟時代北方的社會福利事業之一。

          南方供暖是民眾對美好生活的剛性需求

          近幾年,厄爾尼諾現象愈演愈烈,極端氣候天數逐年增加,冰雪南移趨勢明顯,冬天長江流域的最低氣溫已經達到零下8℃到10℃。且南方地區雨水偏多,冬季濕度較大,對體感溫度影響很大,據統計,濕度每增加10%,人體感受到的溫度則降低1℃。以上海為例,1-2月平均氣溫為3-5℃,平均濕度在60%左右(北方平均濕度20%左右),1-2月上海與北方地區相當的體感溫度為-1℃到1℃左右,與北方地區供暖季月均溫度相當。南方供暖日益成為改善居住舒適度,實現美好生活的剛性需求。

          南方供暖具有較好的經濟基礎供暖線以南的各省份(如圖所示)人均可支配收入高于全國平均水平;若僅考慮夏熱冬冷地區(上海、浙江、江蘇、江西、湖北、湖南、安徽、四川),近5年人均可支配收入已經達到2.9萬,長三角地區甚至達到4.2萬元,幾乎是同期全國平均水平的兩倍。夏熱冬冷地區的101個城市(南方百城),集聚了我國14%的人口和27%的經濟產出,供暖需求更為強勁。相關數據顯示,2019年,家用暖氣片銷量同比增長430%,而銷量增長的“主力軍”正是上海、南京、武漢等經濟強市。居民可支配收入增加,在改善居住環境和生活舒適度的內需驅動下,南方供暖市場初見雛形。

          南方供暖路徑初探——剛性需求下的順勢而為

          2014-2018年南方居民可支配收入(數據來源:統計年鑒)

          02政策市場雙輪驅動,示范項目遍地開花

          2012年以來,全國政協委員張曉梅、全國人大代表周洪宇等代表持續在全國兩會中提到南方供暖的緊迫性。周洪宇在2020年全國兩會上提交的建議中提出:2020年,南方百城具備供暖條件的潛在家庭為451—1266萬戶,到2025年將增至1778—3125萬戶;2020年,采取分戶自供暖將直接拉動包括取暖設備購置、家裝、能源消費等共計1184億元的消費支出;而若采取集中/區域供暖的潛在家庭為451萬戶,僅能源消費也將達到126億元。

          可以預見,南方供暖市場前景廣闊,終端客戶參與意愿強烈且支付能力較強,投資實施南方供暖項目基礎條件已經初步具備,江蘇、上海、安徽等省市先后出臺政策倡導和支持清潔綠色供暖,示范項目廣泛涌現(詳見下表)。

          南方供暖路徑初探——剛性需求下的順勢而為

          表1 6?。ㄊ校┕┡呒绊椖啃畔R總

          03南方供暖因地制宜,多樣靈活特點突出

          南方供暖必要性已成共識,但具體實施過程中,簡單照搬北方集中式供暖方式是不可行的。首先,在能源消耗方面,如將北方模式照搬到南方,將大幅增加能源消耗總量和排放總量。其次,在基礎設施配套方面,南方地區的城市集中供暖基礎設施基本為零,若要像北方一樣,全面建立起取暖管道、供暖泵房等基礎設施,投資巨大,而南方地區供暖時間具有間歇性特點,較北方地區短一半以上,容易導致集中供暖資源閑置。第三,在氣候和供能效率方面,南方氣候潮濕,空氣隔熱能力不足,熱容量大,暖氣運送效率相對較低,同時南方建筑墻體薄,保溫效果不足,簡單照搬北方集中供暖模式,易造成能源的浪費。

          從現實條件與實際發展來看,南方供暖應因地制宜、按需供暖。我們認為應堅持幾條基本原則:一是根據用戶承受能力與需求特點,對用戶進行更精細分類,因類施策;二是分散式與集中式供暖相集合,注重發揮分布式供暖靈活多樣的特點。三是根據當地條件,選擇合適的技術類型(優缺點對比見表2)。四是多能互補,充分利用南方水體較多的特點,采用水(地)源等熱泵技術,實現冷、熱一體化供應。

          南方供暖路徑初探——剛性需求下的順勢而為

          表2 南方供暖主要技術信息匯總

          04南方供暖主流技術經濟性比較

          1.集中供暖。經對武漢、合肥等典型城市的調研,南方地區供暖單價與北方供暖單價相當。若按房屋面積收費,燃煤供暖單價為21.5-23元/平方米,燃氣供暖單價為33元/平方米。由于減煤要求,新增燃煤方式供暖顯然不適合新增的南方供暖市場,但充分利用電廠、工業余熱,給臨近用戶進行供暖,可大幅提升能源使用效率,降低供暖成本。

          2. 燃氣壁掛爐供暖。燃氣壁掛爐初裝費用大約1.5萬,按使用年限20年測算,每年設備折舊費用為750元。以天然氣作燃料,以 100平方米的房子為例,若按天然氣價格3.1元/每立方米,單個采暖季燃氣費用約1300元左右,加上設備折舊成本和資金成本,單個采暖季總成本約2800元左右。

          3. 空氣源熱泵供暖。根據相關調研,若空調設備投資按一萬元計算,折舊年限定為20年,則每年設備費用為500元;以100平方米的未開通峰谷電價用戶為例,電價為0.5283元kWh,熱泵系統COP取2.5,一個取暖季所需采暖費用大約為800-1000元左右,加上設備折舊成本和資金成本,單個采暖季總成本約2000元左右。

          4.水(地)源熱泵。采用水(地)源熱泵開展區域供暖,是一種分布式供暖方式,折合投資約350元/平方米,雖然投資較高,但能同時實現冬季供暖、夏季供冷,且制冷制熱效率較高。以冷熱需求每年160kWh/平方米測算,加上設備折舊成本、運營成本和資金成本,每年供冷供熱總成本約56元/平方米(系統COP取4),由供暖分攤的總成本約16元/平方米。

          上述為基于同等居民建筑條件下,供暖季熱需求一致(約40kWh/平方米)情況下的粗略對比,資金成本按5%考慮??梢钥闯?,影響供暖單價的因素主要包括:燃氣或電價成本、單位面積需熱量等。簡單對比來看,燃氣供暖成本顯著高于各類型熱泵形式;以戶為單位的燃氣壁掛爐,由于運行時間易于控制,沒有集中供暖中各環節熱損、部分住戶拒絕交費等問題,其成本低于集中式燃氣供暖;采用水(地)源熱泵等技術形式的區域供暖,能顯著降低單位熱量成本,除了用于居民供暖,更加適宜公共建筑冷熱一體化供應。由于采用第三方投資的方式,其資金收益要求將高于5%,同時由于涉及多用戶能源管理,其熱量損耗將高于燃氣壁掛爐等戶內方式,用戶需要支付的供暖成本將高于理論上的16元/平方米。

          05南方供暖未來發展趨勢和建議

          (一)南方供暖應因地制宜,以多元化方式解決

          南方地區供暖更多源于生活品質改善需求,按實際需求匹配測算,較北方而言,南方地區供暖周期及日供暖時長縮短,建筑保溫效果不足,采用集中供暖的建筑改造成本及能源成本較高,除可采用臨近的熱電廠、工業企業余熱供暖外的地區,不推薦開展集中供暖,而分散式、分布式供暖方式靈活性較高,與客戶用暖需求匹配更契合,將是南方供暖的主流形式。在城市人口集中區域小區內,推薦采用小區統一供暖方式。居住比較分散或者沒有集中供暖管道的小區,比較適合使用燃氣壁掛爐等分散式采暖方式;在電價低廉的地方,電采暖方式將是主流之一;在水資源豐富地區,優先考慮江水源熱泵和污水源熱泵供暖。

          (二)南方供暖市場需要政策引導

          推動政府制定相關支持政策,促進南方供暖市場健康發展。制定推動清潔供暖相關政策,針對建筑綜合體和居民樓區,以規劃為引導,發展以清潔能源、可再生能源為主熱源的分布式供熱項目,建立分布式成熟供熱體系;對具有環保、惠民效應的清潔供暖項目提供投資補貼、產出補貼和財稅優惠;拓寬清潔供暖項目開發的融資渠道,設立政府扶助基金。

          (三)將南方供暖與建筑及城市發展相結合

          南方供暖是提升居住、工作舒適度的重要民生需求,僅從能源供應角度考慮不足以解決歷史欠賬問題,而應與建筑、城市高質量發展相結合。新的地產規劃、開發過程中,應統籌考慮供暖系統,以提升建筑和城市發展品質;加快提高建筑節能保溫標準,逐漸統一建筑節能設計標準,為供暖提供基礎條件。

          (四)精細化運營管理

          供暖的精細化運營,對于降低能耗和控制運營成本至關重要,對于具有部分時段、部分空間運行特點的場景(如居民用戶)尤其如此,精細化管理情況下的能耗可能僅為粗放式的一半。南方供暖由于更具有間歇特性,決定了獲得收益的核心在于運營管理,項目投資方應不只立足于投資,更應專注于設計-建設-運營全過程的成本最優,尤其是建立量化的運營管理體系,提升項目效益水平。

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          責任編輯:張桂庭

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