电荒来袭:扫描“省电”空调的发展现状

2011年07月15 00:00:00 来源:中国制冷空调技术网

炎热的夏季提前到来,当您随手打开空调的时候,也许没留意到,今年是近几年电力供需形势最为紧张的一年,为了确保民用电的供应,很多工厂都被迫关停。据了解,京津唐、江浙沪、华南、华中等地区的电网均出现了电力供需紧张的局面,“电荒”,成了当夏的一个核心问题。

深究电荒原因,我们不难看出,电荒重灾区都是夏季电力空调负荷相对集中的地区。而我国的空调基本都是电力驱动,电力空调成为了电荒的“始作俑者”之一。而目前,为了缓解空调耗电的局面,政府多采取“舍工保民”、“把空调调高1度”等常用手段。但从长久来看,根本之道还是要形成长效机制。

与此同时,在国家政策的引导和激励下,变频空调、水地源热泵、热回收、冰蓄冷空调、溴化锂、蒸发式冷凝机组等受到了更多重视,这一类中央空调由于其省电、节能的突出特性,也已经成为很多企业和用户眼中的“香饽饽”。记者认为,要想大力推广这些机组,为电力、减排做贡献,应该从两方面着手,一方面鼓励企业采用节能减排新技术,政府要给予适当补贴;另一方面,节能减排的新技术本身要能给用户带来看得见的实际经济收益,后者应该是最关键的。

地源热泵:大项目到小项目

据记者观察,但凡中央空调企业,基本上都涉及了地源热泵业务,如四大家族、格力、美的、志高,以及专业生产商瀚艺、恒星冷冻等等。同时据了解,我国每年地源热泵以接近30%的增长速度在迅猛发展,一年的发展总量就已经相当于发达国家的总和,截止2010年底已经有1.8亿建筑平方米得以应用。这些都足以说明水地源热泵发展的速度和市场的需求。

大型建筑偏爱地源热泵

“一般大型工厂、办公楼、学校、医院和别墅都是走长远发展路线,所以在配备中央空调时,希望选择一个寿命长、性能稳定、运行费用低、但又符合当前节能减排要求。”湖南宏健技术发展有限公司总经理彭铁红向记者介绍,与发达国家相比,我国地源热泵在实际应用中还有非常巨大的空间。

欧美国家的地源热泵应用非常成熟,并且在一定的程度上已经达到了一个饱和阶段。由于发达国家在节能环保意识上普遍较强,所以地源热泵在发达国家的起步非常早,并且实际推广应用中占了中央空调市场中的很大一个份额。我国开始引进地源热泵前期大部分是应用在火车站、医院、展览馆等高密度高强度的地方,特别是在高铁快速建设中,像武广、京沪等等,地源热泵被大量的应用在了沿线的各个站点中。

“我们给株洲丰达电力机车配件有限公司配备了特灵地源热泵机组。地源热泵前期投资比普通中央空调系统高30%左右,但根据国家的相关政策,此项目获得了相应的补贴,补贴部分与打井费用基本持平,算下来跟常规中央空调投资差不多。但运行期间,节能可达到30%—40%,且无污染,制冷制热效果非常好,业主非常满意。”宏健作为湖南为数不多具有地源热泵设计、安装能力的工程商,近几年为湖南打造了许多代表性的工程。彭铁红告诉记者,地源热泵使用越多、时间越长,收回成本就越快,尤其是在节电方面效果显著,地源热泵空调系统比传统空调省电30%左右。

政策补贴,曲高不和寡

地源热泵技术与传统的中央空调相比有很多无可比拟的优势。

“地源热泵的能效比相对常规空调高不少。由于地下是一个恒温层,温度较稳定,不论南北冬夏,一般为18度左右,相比常规空调来说,通过地下水或者地埋管吸收释放热量比通过大气实现要容易很多。尤其是冬季则更厉害,因为湖南比较潮湿,空调会结霜,运行一段时间就要除霜,制热的效果很差,大多采用电辅热,不节能,而地源热泵是在18度环境吸热,不受外界潮湿的环境影响。除此之外,地源热泵最大优点在于舒适性;其次运行费用低、节省空间等等,还可以一机多用,制冷、热水、制热都具备,以及夏季热回收。”彭铁红对地源热泵优点如数家珍。

虽然近几年地源热泵发展迅速,但不可否认,地源热泵认知度和使用率依然不高。“用户考虑的首先问题就是成本。地源热泵肯定比同一个品牌线,同一个使用面积的产品初期投资要高。”彭铁红告诉记者。

但好在地源热泵符合国家可持续发展的国策,因此也得到了国家的大力推广,尤其是在“十二五”规划中,地源热泵项目得到了财政上的大力支持。“长沙和株洲是我国可再生能源示范性城市,有专款补贴地源热泵项目。”彭铁红告诉记者,适合水地缘热泵发展省份,大部分都出台了补贴政策。补贴会直接给用户,但并不是所有的项目都能得到补贴,一般补贴对象为大型公益性建筑和大型工厂以及楼宇,别墅型项目目前还没相关的补贴政策。

别墅项目,市场新增 长点

“我们做了很多别墅型项目,比如同升湖、碧桂园、保利等别墅等等,还有很多自建别墅项目。未来,地源热泵的发展肯定倾向于家用建筑,这一点可以参考国外的发展。”彭铁红认为别墅项目将成为地源热泵市场的新增长点。

包括彭铁红在内的业内人士都提醒到,并非所有的别墅项目都适合地源热泵。“关键是建筑物周边必须有一定的打井空间,有些联排别墅就比较困难,”针对有些用户反映使用地源热泵但省电效果并不明显的问题,彭铁红向记者解释,有的别墅面积比较大,平时常住人口只有两三个,并且还不是经常使用。很多公司设计的时候没有考虑这些因素,一般只配置一台主机,如果只开一两个房间,并且开启时间又比较短,那么节能节能优势就不明显了。如果别墅的常住人口多,平时使用时间多,这种情况地源热泵的节能效果就非常明显。

与此同时,工程商在地源热泵施工中,如果不按照标准执行,也会造成很多问题。“根据以往的经验,如果地源热泵施工工艺以及相关设备材料的使用等等达不到要求,也会影响使用效果和能耗。”提到以上问题,彭铁红认为这都不足以影响地源热泵在别墅项目中的发展。作为专业的公司湖南宏健在别墅地源热泵方面积累了很多经验,根据客户的实际情况,生活习惯综合考虑等诸多因素提供空调、地暖和热水完美的解决方案,给客户安装最舒适、最节能的中央空调和中央热水系统。

加强监管促发展

由于目前国内地源热泵的应用相对还落后于行业其他中央空调系统,因此监管不到位,导致问题频出。“在湖南有能力做地源热泵的工程商大概有四五家,还有很多综合性的公司,以及散兵游击队。有的工程商胆子很大,不具备相关能力也敢接工程。行业内坑蒙拐骗的也不少见,比如我们国家对双优管的散热能力要求为70—110w/m,我们给客户设计都是比最低值还要保守,但有的工程商就不会考虑这么多;还有打井要求井与井之间的距离是四米五以上,而有的经销商为了接业务,很小的地方也做。

还有打井的深度,埋管的深度、回填都是有严格要求。”彭铁红认为,随着社会的发展,地源热泵必定会迎来发展的春天,而在这个阶段,一定要加强监管。虽然用户是决定工程好坏的最终裁判,但工程商不能让用户为其不守规则行为买单。

冰蓄冷:政策护航迎发展契机

“截止到2010年年底,国内共有已完成的蓄冰项目800多个,主要分布在北京、上海、广东、浙江、江苏、湖北等地,一般是供冷时间较长,且峰谷电价差较大的区域应用较多。冰蓄冷依托于国家电价政策支持,各地区发展速度不同,在电价政策上的支持力度也不同,峰谷电价差大的地区,冰蓄冷在当地发展就比较迅速。”中机远雄蓄能科技有限公司相关负责人在接受记者采访时指出。目前我国电力紧张的现实严峻,一到夏季空调用电高峰时期,拉闸限电现象便在一些城市上演。冰蓄冷技术的出现为解决这一问题提供了方便、可靠、廉价的手段。

省钱才是硬道理

冰蓄冷空调又称蓄冰空调系统,它是在电力负荷很低的夜间,即用电低谷期,采用电制冷机制冰,将冷量以冰的方式储存起来;而在电力负荷较高的白天,也就是用电高峰的时期,把储存的冷量释放出来,从而满足建筑物空调负荷的需要,从而实现用电负荷的“移峰填谷”。在欧美、日本等发达国家,冰蓄冷技术已经比较成熟。现在,我国也开始重视冰蓄冷技术,很多地区开始实施补贴,推动冰蓄冷技术的发展。

“简单说,冰蓄冷就是用夜间3毛多钱的电做白天1块多钱的事。蓄冰空调综合投资比常规空调略高,但由于蓄冰空调的年运行费用比常规空调低,高出的投资可通过年运行费用的节省在一定时间内收回,以后每年节省的费用即为企业的纯利润。”中机远雄蓄能科技有限公司相关负责人形象的向记者分析到。

“冰蓄冷空调相对普通空调来说,有着非常多的优势。首先,转移制冷机组用电时间,起到了转移电力高峰期用电负荷的作用。其次,负荷相差悬殊间歇性的场所,蓄冷系统的制冷设备容量和功率小于常规空调系统。第三,由于电力部门实施峰、谷分时电价政策,运行费用比常规空调系统要低,分时电价差值越大,得益越大。第四,空调蓄冷系统中制冷设备满负荷运行的比例增大,提高了设备利用率。第五,制冷效率高,经济可靠。第六,可扩大系统供冷量。对于想扩大空调区域使用面积的用户来说,只需设置与送冷负荷相匹配的蓄冷设备,并利用低谷时段进行蓄冷,就能达到不增加制冷机组而又能扩大空调区域使用面积的目的。”中机远雄蓄能科技有限公司相关负责人认为,在欧美、日本等国,冰蓄冷技术已经比较成熟,如美国芝加哥一个城市区域供冷系统每日制冰量就达到4700吨。从发达国家的发展情况来看,蓄冰空调的发展是大 势所趋。

动态冰蓄冷打破发展僵局

不可否认,冰蓄冷虽然优势尽显,但在中国的发展依然稍显迟缓。“技术制约是影响冰蓄冷空调发展的一个重要原因。”中机远雄蓄能科技有限公司相关人员解释道。

传统冰蓄冷空调以静态制冰方式运行,在国内市场上多为外资品牌。动态冰蓄冷属新型制冰设备,一直以来更是被国外技术所垄断。中机远雄研发的板式制冰蓄冷空调系统(动态冰蓄冷)以板式制冰、冷水机组为核心,采用板式制冰和冷水双工况设计,制冰和冷水采用直接蒸发一体化机组,实现动态制冰,使制冰与储冰完全分离,系统换热效率高,节能效果明显,制冰效果稳定,可采用不同的运行策略,满足节能减排需要。”板式制冰蓄冷空调的出现,打破了传统冰蓄冷空调的发展瓶颈。中机远雄蓄能科技有限公司是中国农业机械化科学研究院控股企业,为中国蓄能产业成套装备及冰蓄冷中央空调系统的生产制造基地。其研发的板式制冰蓄冷空调系统已获得国家级技术鉴定,居世界领先地位,广泛应用于工业、民用及商用大型冰蓄冷中央空调和区域能源项目。据了解,目前掌握动态冰蓄冷核心技术的只有两家公司,一个是中机远雄蓄能科技有限公司,一个是美国一家公司。

“动态冰蓄冷有效的控制了冻结冰层的厚度,每次仅形成较薄的片冰,提高了制冷机的蒸发温度,比间接蓄冰蒸发温度高3℃-5℃,制冷效率高10%-15%。由于制冷剂直接蒸发制冷,无需乙二醇中间换热,融冰释冷时也无二次换热,该过程也可提高制冷机效率10~15%;降膜换热器的流道设计改变了传统的蛇型层流流道理念,采用了蜂窝状紊流流道的设计理念,强化了流体内在的换热效率,减小了流体流动的阻力;降膜换热器的换热表面采用了降膜流动方式,流体在换热器表面呈膜态流动,过流面积大。因此,系统换热效率较一般制冰系统高。”据中机远雄蓄能科技有限公司相关负责人介绍,中机远雄在“板式制冰蓄冷空调”投入重兵、提前布局,瞄准的是制冷空调行业的“产业蓝海”。业内人士分析,未来“板式制冰蓄冷空调”有三大发展战略机遇。

政策或促市场变革

冰蓄冷属技术密集型行业,企业进入门槛高,竞争者进入阻碍较大。国外冰蓄冷应用较早,已有几十年的应用历史,国内发展速度相对缓慢,内外资企业面临竞争。

“冰蓄冷技术作为舶来品,体现出先进观念,正被广大设计机构认可。很多专家和业内人士都对冰蓄冷未来的发展抱以积极乐观的态度。当然,除了思想意识方面,更多专家将反思深入到问题的根源——国家宏观政策层面。”中机远雄相关负责人认为,要改变目前冰蓄冷空调的发展状况,除了企业自身加强技术发展,进一步降低投资成本;提供精确系统设计;为用户节省空间;提高自控要求等问题外,更重要的就是政策的支持。

“我国各地峰谷电价目前大多浮动在3:1~5:1之间,相比美国、日本等发达国家动辄达10:1的差额费率,后者显然更容易突破客户心理防线。但刚刚正式执行的《电力需求侧管理办法》未来或将让冰蓄冷市场产生变革。”中机远雄相关负责人说:该政策鼓励低谷蓄能,冰蓄冷空调的发展迎来市场机遇。

该政策由国家发改委、工信部、财政部、国资委、电监会、国家能源局等六部门共同制定的政策,明确了相关主管部门的责任,鼓励低谷蓄能,在具备条件的地区实行季节电价、高可靠性电价、可中断负荷电价等制度,支持实施电力需求侧管理。同时,政策还特别提到,鼓励用户采用符合国家有关要求的高效用电设备和热泵、电蓄冷、电蓄热等技术,合理配置无功补偿装置,加强无功管理,优化用电方式,配合政府主管部门和电网企业开展电力需求侧管理。“站在国家的角度,冰蓄冷就是节能产品。因为冰蓄冷起到了移峰填谷,减少能源浪费、减少国家电力投资、减少污染等作用。蓄能空调不仅是节能产品,蓄能技术还应上升到国家战略的高度。”中机远雄相关负责人认为,只有将冰蓄冷的发展提升到战略高度,其发展才能迎来春天。

溴化锂:“非电”空调再获重视

在我国生产的制冷空调设备产品中,具有完全自主知识产权、发展最快、最具代表性的产品当属溴化锂吸收式制冷机产品。

前几年,由于我国电荒逐步得到缓解,燃油价格节节攀升,因此溴化锂机组在国内并没有太抢眼的表现。如今,全国大部分省份缺电严重,溴化锂机组再次被重视。

作为溴化锂机组的代表企业,远大依靠与上海世博会的成功合作,将溴化锂机组推到了一个较高的地位。“十二五”规划中,我国将计划建设一千个分布式能源系统,更是为溴化锂机组提供了良好的发展平台。

据远大空调公司总经理胡灿明介绍:&l dquo;目前,远大中央空调应用到民用项目上的比较少,主要还是政府工程项目和工业领域。虽然溴化锂机组成本高,但远大能够实现快速的增长,一方面与政府的支持密不可分,另一方面还是在于自身的努力,远大始终坚持以先进的技术、完善的设计、良好的售后、精准的能源估算为客户节约成本和资源。”而这也是溴化锂目前的现状,工业项目和政府工程是其发展的主要阵地,在民用项目上,由于资金、技术、安装等限制,溴化锂机组还未大展拳脚。

据制冷商情记者了解,溴化锂机组不以电为主要驱动能源,而是通过采用天然气、城市煤气、发电废热、工业废热、沼气等任何能产生80℃以上的热能为动力的中央空调主机,可同时或单独提供制冷、采暖、卫生热水。四川深蓝工作人员向记者介绍:“溴化锂机组不但能缓解电力系统的压力,还可以更好地平衡冬夏季之间天然气的使用量,实现资源更好的、更充分的均衡利用。”

从省电方面来看,业内人士给记者算了一笔账,以一台2800kW的制冷机组为例,国产离心式制冷机耗电800kW,而溴化锂机组除了功率较小的屏蔽泵以外,没有其他运动部件,其耗电仅为12kW,节电788kW。溴化锂机组在用电紧张地区,对于缓解电力压力、平衡冬夏电力负荷都具有现实意义。

除此之外,“无污染也是溴化锂机组最显著的特点之一。与普通电制冷机组不同,溴化锂机组以水为制冷剂,对环境完全无害。”湖南很多空调代理商告诉记者,凭此优势,在建设环境友好型社会的背景下,溴化锂机组取得了政府层面的广泛认同。

然而,溴化锂机组在实际应用中存在的问题,也让工程商很是头疼。“首先,以水为制冷剂,那么在寒冷地区,溴化锂机组制冷剂易结冰;其次,溴化锂水溶液对一般金属有较强的腐蚀性,这不仅影响机组的正常运行,而且还会影响机组的寿命;最后,溴化锂吸收式制冷主机的气密性要求高,即使漏进微量的空气也会影响机组的性能,这就对机组制造提出严格的要求。”从事溴化锂机组安装工程多年的工程商刘经理向记者透露,如果不能很好的解决这些问题,将会影响溴化锂机组未来的发展。

未来,溴化锂想要更好的发展,有关专家也给出了一些意见:首先得借助分布式能源系统,分布式能源的应用将带动区域空调、合同能源管理、系统节能改造等一系列需求侧管理的完善和创新。其次,要在技术创新方面下功夫。目前,国内一些以溴化锂机组生产为主业的公司正采用新技术、新工艺、新材料,研发能效比更高的新产品。此外,专家表示溴化锂机组要想取得突破,应当站到更高的层面去理解发展方向,仅仅将溴化锂机组用于空调作用是片面行为,应该向工业领域纵深发展。


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