我國空氣能利用現(xiàn)狀、開發(fā)潛力及對策建議

      空氣能的利用不僅能夠提高能源效率還滿足了社會各方面對能源的需求，有助于整個經(jīng)濟社會與能源環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，預(yù)示著未來一段時間內(nèi)能源發(fā)展的一個的趨勢，成為推動節(jié)能環(huán)保的一支重要力量。本文通過分析空氣能發(fā)展現(xiàn)狀、潛力和存在問題，提出了促進空氣能發(fā)展的建議。






一、什么是空氣能？


      空氣能，即空氣中所蘊含的低品位熱能。目前空氣能的利用方式主要是空氣能熱泵技術(shù)?？諝饽軣岜檬且环N可替代鍋爐及其他熱水器的供暖設(shè)備，可將空氣中大量低品位的熱能(空氣能)通過壓縮機轉(zhuǎn)變?yōu)楦咂肺?、可利用的熱能，充分利用免費能源。


      空氣能熱泵較大的優(yōu)點是“節(jié)能”,其能把空氣中的低溫?zé)崮芪者M來，經(jīng)過壓縮機壓縮后轉(zhuǎn)化為高溫?zé)崮?，加熱水溫?？諝饽軣岜猛ㄟ^大量獲取空氣中免費熱能，消耗的電能僅僅是壓縮機用來搬運空氣能源所用的能量，因此熱效率高達380%～600%。


      以空氣能熱水器為例，制造相同的熱水量，空氣能熱水器的使用成本只有電熱水器的1/4，燃氣熱水器的1/3。此外，由于空氣能熱水器通過介質(zhì)交換熱量進行加熱，不需要電加熱元件與水接觸，因此完全沒有電熱水器可能漏電的危險，也消除了燃氣熱水器可能導(dǎo)致中毒和爆炸的隱患。


      總體上看，空氣能熱泵技術(shù)是一種典型的節(jié)約成本的節(jié)能減排技術(shù)，在節(jié)約能源、保護環(huán)境資源等諸多方面具有獨特的優(yōu)勢。隨著國家節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟、改造熱源等相關(guān)政策的大力推行，作為一種應(yīng)用潛力范圍大的節(jié)能減排技術(shù)，空氣能熱泵技術(shù)迎來了巨大的發(fā)展契機。


二、空氣能應(yīng)用潛力有多大？


      當(dāng)前，國家大力推廣節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，促進了空氣能熱水器的快速發(fā)展。2010年國務(wù)院出臺的《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》就提出了要加快太陽能、空氣能技術(shù)推廣應(yīng)用，這是國家首次對空氣能明確而清晰的支持態(tài)度。在地方政府層面上，空氣能熱水器已被廣東、上海、北京、江蘇、浙江等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)列為“十二五”時期節(jié)能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，作為節(jié)能減排的重要推廣項目。隨著國家及地方政府對空氣能熱水器的扶持力度加大，低碳節(jié)能發(fā)展趨勢進一步凸顯，未來空氣能熱水器將獲得更為廣闊的發(fā)展空間。


      空氣能是一個朝陽產(chǎn)業(yè)，其高效、清潔是很多有機能源所不能及，隨著技術(shù)的不斷進步，空氣能熱泵技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域已呈現(xiàn)多樣化，目前已在普通生活熱水、地板采暖、高溫烘干、恒溫泳池、農(nóng)業(yè)保溫烘干、工業(yè)預(yù)熱、發(fā)廊酒店洗浴等都有廣泛的利用。空氣能熱泵技術(shù)的應(yīng)用地點也從傳統(tǒng)的家庭、酒店、餐飲擴大到學(xué)校、醫(yī)院、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、倉儲加工等領(lǐng)域。


（1）建筑領(lǐng)域


      我國建筑能耗占我國能源消費總量的30%左右，在既有的近600億平方米建筑中，90%以上的建筑屬于高耗能建筑。在建筑領(lǐng)域推動空氣能的應(yīng)用，對于推行建筑節(jié)能具有巨大的促進作用。空氣能在建筑領(lǐng)域應(yīng)用主要有：居民住宅、酒店、學(xué)校、賓館、醫(yī)院、企業(yè)單位、休閑娛樂場所等。主要利用方式是供應(yīng)熱水和供暖。


      從供應(yīng)熱水來看，在建筑領(lǐng)域逐步限制電、燃氣等傳統(tǒng)熱水器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，轉(zhuǎn)向推動空氣能、太陽能等新節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展是低碳建筑發(fā)展的大趨勢。從供暖來看，集中供熱(城市供熱管網(wǎng))目前在中國占主導(dǎo)地位，但傳統(tǒng)的集中供熱存在空氣污染、效率低能源損失較大等缺點。在“鐵腕治霾”的背景下，“十三五”時期重點污染地區(qū)燃煤小鍋爐淘汰力度將加大，采用空氣能熱泵采暖等清潔供暖替代小型燃煤鍋爐在一些中小城市和農(nóng)村地區(qū)的潛力巨大?？諝饽軣岜貌膳瘜⒂行p少“污染程度”較高的燃煤小鍋爐和散燒煤的污染，有力推進建筑領(lǐng)域的節(jié)能減排和大氣污染治理。


（2）工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域


      在“低碳”大勢的發(fā)展背景下，作為工業(yè)領(lǐng)域，如電鍍業(yè)、化工業(yè)、漂染業(yè)等耗電與耗能的大戶，在國家的“低碳”政策步步緊逼下，企業(yè)自身的發(fā)展亟需降低能源使用。高溫空氣能熱泵在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用促進了工業(yè)節(jié)能降成本的速度。


      高溫空氣源熱泵技術(shù)作為一種高效、環(huán)保、節(jié)能的供熱技術(shù)，在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要有三個方面。首先，直接替代供熱鍋爐，對工業(yè)生產(chǎn)中的低溫余熱進行回收，雖然一次投資高于普通供熱鍋爐，但因其運行費用僅相當(dāng)于燃煤鍋爐的60%，其增加投資可以在3至5年內(nèi)收回。第二，工業(yè)產(chǎn)品預(yù)熱，一些工業(yè)行業(yè)中的需用熱水溫度在60℃以上的生產(chǎn)用水對產(chǎn)品進行預(yù)熱，如電鍍業(yè)、化工業(yè)、漂染業(yè)等，采用空氣熱泵熱水器可以有效降低企業(yè)生產(chǎn)成本。第三，工業(yè)產(chǎn)品烘干，空氣能熱泵干燥設(shè)備主要適用于石膏、五金產(chǎn)品、冶金產(chǎn)品、礦山副產(chǎn)品、化工產(chǎn)品、粉煤、煤泥、褐煤等的烘干。第四，工業(yè)特種應(yīng)用等新的應(yīng)用領(lǐng)域。


（3）農(nóng)業(yè)領(lǐng)域


      空氣能熱泵在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用主要是進行農(nóng)產(chǎn)品烘干，從而降低農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的能耗和生產(chǎn)成本。主要應(yīng)用于糧食谷物烘干、中藥材類烘干、經(jīng)濟作物農(nóng)產(chǎn)品烘干、煙草烘干、水果類烘干、副食品烘干、花茶烘干、海產(chǎn)品烘干、有機肥烘干等，隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，空氣能熱泵烘干的應(yīng)用程度將會逐步提高。


      空氣能熱泵干燥法有三個主要優(yōu)點。一是節(jié)約能源，運行費用低。與原來的燃煤蒸氣烘干相比，可節(jié)省60%～70%的能耗成本，且節(jié)約人工成本，運用費用低。二是安全環(huán)保，熱泵烘干機組采用了電氣分離技術(shù)，具有很高的安全性，生產(chǎn)過程的零污染排放使環(huán)境更綠色環(huán)保。三是干燥物品質(zhì)好，熱泵烘干的溫和干燥方式，接近自然干燥，其表面水分的蒸發(fā)速度與內(nèi)部水分向表面遷移速度比較接近。整個干燥系統(tǒng)處于密閉狀態(tài)，減少受熱變性及變色，風(fēng)味物質(zhì)損失少，比傳統(tǒng)干燥設(shè)備更有效地保護干燥物的色、香、味、個體形態(tài)和有效成分，所以成品品質(zhì)好，等級高。


（4）空氣能+


      隨著空氣源熱泵設(shè)備近年來保持高速增長，空氣源熱泵設(shè)備的應(yīng)用不斷拓展，并大量出現(xiàn)雙聯(lián)供、三聯(lián)供的應(yīng)用，發(fā)展出與燃氣、太陽能耦合的家用和商用產(chǎn)品。將空氣能與其他能源（如太陽能、天然氣、電）等結(jié)合在一起，能夠發(fā)揮各自的優(yōu)勢，提高能源的綜合利用效率。同時在室外溫度極低的情況下，切換到替換空氣能的能源。


      以空氣能與太陽能供熱系統(tǒng)（簡稱“太空組合”）的結(jié)合為例。目前太陽能越來越多地應(yīng)用到建筑熱水供應(yīng)和空調(diào)采暖系統(tǒng)之中，但是因為太陽能資源的不穩(wěn)定性，基本上需要常規(guī)能源作為輔助，如采用電鍋爐、燃油（氣）鍋爐輔助加熱。將空氣源熱泵與太陽能結(jié)合用于建筑熱水供應(yīng)和采暖系統(tǒng)，一方面可以節(jié)省大量的能源費用，減少對環(huán)境的污染；另一方面，對太陽能熱水的溫度要求低，在滿足供熱溫度的同時極大地提高了太陽能集熱器的吸熱效率，減少集熱器的投資?！疤战M合”節(jié)能效果明顯，與電熱水器相比節(jié)能95%，與燃氣熱水器相比節(jié)能85%，與傳統(tǒng)太陽能電輔助加熱相比節(jié)能75%，“太空組合”的應(yīng)用潛力巨大。


四、如何促進空氣能應(yīng)用與推廣？


      總的來說,空氣能具有巨大的節(jié)能減排潛力和應(yīng)用空間,可以預(yù)見，未來十年將是空氣能行業(yè)發(fā)展的“黃金十年”。但作為起步不久的朝陽產(chǎn)業(yè)，為了促進空氣能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在政策設(shè)計上引導(dǎo)市場起著至關(guān)重要的作用。


1、將空氣能納入可再生能源范圍


      2009年4月，歐盟已經(jīng)批準認可空氣能是可再生能源。我國《可再生能源法》第一章總則第二條規(guī)定，可再生能源是指風(fēng)能、太陽能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能等非化石能源，未明確納入空氣能。空氣能行業(yè)還是一個新興的產(chǎn)業(yè)，國家從立法的角度，給空氣能一個合法的社會地位，在我國大力發(fā)展可再生能源和清潔能源的背景下，對于該行業(yè)和技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展具有巨大的推動作用。


2、盡快出臺相關(guān)激勵政策促進空氣能推廣


      作為一種新能源產(chǎn)品，空氣能產(chǎn)品受到世界各國政府在政策層面的支持和認可。大部分國家為空氣能產(chǎn)品制定了優(yōu)惠政策，促進空氣能發(fā)展，加速電熱水器等高能耗產(chǎn)品的淘汰。在我國“十三五”期間，應(yīng)盡快出臺激勵政策扶持空氣能發(fā)展。其一，進一步提高空氣能熱泵設(shè)備的購置補貼，使得其與其他設(shè)備具有價格競爭性。其二，給予空氣能熱泵設(shè)備的電價采用峰谷電價。其三，逐步提高能效標準。能效標準的提升能夠淘汰一些雜亂無章的小品牌，促進行業(yè)進步。其四，加大對空氣能熱泵設(shè)備的節(jié)能減排效果的宣傳，引導(dǎo)居民和企業(yè)的低碳節(jié)能需求。


3、熱泵技術(shù)應(yīng)朝多元化一體化的方向發(fā)展


      未來空氣能行業(yè)的發(fā)展，熱泵技術(shù)應(yīng)朝多元化一體化的方向發(fā)展。要提升企業(yè)自身的研發(fā)能力，盡可能使得熱泵在用途上更加廣泛，既能供熱，又能制冷，還能提供洗澡用熱水，這樣就自然拉寬了行業(yè)的寬度。提高空氣能相關(guān)產(chǎn)品的市場潛力和消費者接受程度。


4、合同能源管理是未來方向


      要借助合同能源管理打造空氣能在整個節(jié)能環(huán)保行業(yè)中的地位。目前來看，在國家層面上，空氣能還沒有獲得像其他可再生能源（風(fēng)能、太陽能、水能）的優(yōu)惠待遇，因此需要借助合同能源管理這一形式進一步打造空氣能的“品牌效應(yīng)”。同時借助合同能源管理，社會單位更容易認可空氣能。通過提供一整套的節(jié)能服務(wù)和改造來促進空氣能的推廣應(yīng)用，彌補企業(yè)在節(jié)能改造方面資金和技術(shù)實力不足的缺陷。