储热式电采暖技术的困境和出路

 

可是，纵观近两年的清洁采暖市场，储热式电采暖还是不温不火，并未出现厂商预期的爆发性增长。

 

 

储热式电采暖是在用电低谷时段将电锅炉产生的热量存储在储热装置中，等到用电高峰时段，停止电锅炉运行，利用储热装置中存储的热量向建筑物供暖。储热式电采暖充分利用峰谷电价政策，将高电价时段的采暖用电负荷转移到低电价时段，在用电总量基本不变的前提下，实现了采暖电费的节约。对于采暖用户来说，储热式电采暖显著降低了采暖电费；对于电网公司来说，储热式电采暖削减了高峰负荷，转移了高峰电量，缓解了电网峰谷差，提高了整个电力系统的能效；对于社会来说，储热式电采暖无任何污染物排放，具有良好的环境效益。

 

目前，储热式电采暖储热采暖主要有显热储热和潜热储热两种技术，其中潜热储热被认为最具发展前景。潜热储热（也称相变储热）是利用蓄热材料相态变化过程来储热，一般采用水合无机盐制成，储热过程中储热材料温度变化小，储热密度大，蓄热装置体积小，但是造价较高。近年来在北京、天津、山东等多地应用，其中最典型项目为北京明光村项目。

 

以政策支持力度最大的北京清洁采暖市场为例，燃气采暖占比最高，占据绝对统治地位，其次是空气源热泵，最少是储热式电采暖，市场占有率与前两者无法相提并论。

 

 

储热式电采暖市场占有率不高的原因究竟在哪里？我们不妨梳理一下：从技术层面上看，储热式电采暖技术成熟，性能稳定，基本达到了预期的性能指标，这一点能够从近年来示范项目的稳定运行中得到印证。对于除技术之外的市场壁垒，最突出的就是电力增容，近年来，电网公司推动“电能替代”，积极为电采暖客户提供增容服务，因此电力增容也不是制约其发展的障碍。

 

经济因素才是关键。我们以北京24小时采暖的商业建筑为例，按照采暖季平均30瓦/平方米热负荷计算，分时电价为低谷0.3658元/kWh，平段0.8595元/kWh，高峰1.3782元/kWh计算，燃气价格2.6元/立方米计算，分别计算一下采用储热式电采暖和燃气锅炉两种采暖形式的每平米每采暖季能源成本。

 

储热式电采暖每平米每采暖季耗电量为86.4kWh，采用部分负荷蓄热时（高峰时段蓄热装置供热，平段和低谷时段电锅炉直供），折算平均电价为0.5287元/kWh,采暖季每平米能源成本为45.5元；采用全负荷蓄热时（储热装置蓄热量供全天负荷），折算平均电价为0.3658元/kWh,采暖季每平米能源成本为31.6元。

 

燃气锅炉每平米每采暖季耗燃气热量101.6kWh (系统效率0.85，燃气价格为0.26/kWh)，采暖季每平米能源成本为26.4元。

 

可见，储热式电采暖的运行成本远高于燃气锅炉，而且储热式电采暖的初投资要远高于燃气锅炉，尤其是采用全负荷蓄热时。

 

 

储热式电采暖想要取得相对燃气锅炉的竞争优势，必须在降低运行成本上下功夫。空气源热泵和储热相结合是储热式电采暖未来的发展方向，即利用空气源热泵替代电锅炉作为热源，在低谷电价时段运行，制得热量储存在储热装置中，等高峰电价时段由储热装置供热。按照空气源热泵目前平均2.5的能效比，这种方式能够将目前的储热式电采暖的运行成本降低至2.5分之一，即将部分负荷蓄热的运行成本降至18.3元/平方米，将全负荷蓄热的运行成本降至12.6元/平方米。尽管初投资会增加，但如此低廉的运行成本足以弥补初投资高的缺点。

 

目前，市场上的空气源热泵大多为低温热泵，一般出水温度45℃，考虑到储热时的换热温差，热泵的出水温度至少应达到60℃-65℃，才能和储热装置配合使用供暖。目前，市场上已经出现了温度达到60℃-90℃高温热泵，相信经过针对性研发，必将能够开发成功空气源热泵+储热组合采暖技术，实现颠覆性的超低成本清洁采暖。