南方供暖路徑初探——剛性需求下的順勢而為
“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(jīng)濟(jì)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(shí)現(xiàn)我國南方夏熱冬冷地區(qū)供暖,成為社會各界討論的熱點(diǎn)話題,也是綜合能源服務(wù)提升客戶能源體驗(yàn)的題中之義。
01供暖的區(qū)域現(xiàn)狀與歷史局限
中國的集中供暖制度始于20世紀(jì)的50年代,參照當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)的模式,初步建立了建筑供暖體系,將年累計(jì)日均氣溫不高于5℃的日數(shù)達(dá)到90天的地區(qū)界定為集中供暖地區(qū)。具體位置為:東起江蘇北部,向西大體沿淮河干流南側(cè)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(qū)。
南北供暖線是特定歷史時(shí)期的特殊產(chǎn)物
南北供暖線確立于建國初期,彼時(shí)百廢待興、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)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(jīng)濟(jì)條件,需要國家補(bǔ)貼提供供暖以實(shí)現(xiàn)生活條件改善。考慮到南方日均溫度較高,供暖期短,兼顧當(dāng)時(shí)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(qū)“先暖起來”,集中供暖成為計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代北方的社會福利事業(yè)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(xiàn)象愈演愈烈,極端氣候天數(shù)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(jīng)達(dá)到零下8℃到10℃。且南方地區(qū)雨水偏多,冬季濕度較大,對體感溫度影響很大,據(jù)統(tǒng)計(jì),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(qū)相當(dāng)?shù)捏w感溫度為-1℃到1℃左右,與北方地區(qū)供暖季月均溫度相當(dāng)。南方供暖日益成為改善居住舒適度,實(shí)現(xiàn)美好生活的剛性需求。
南方供暖具有較好的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)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(qū)(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(jīng)達(dá)到2.9萬,長三角地區(qū)甚至達(dá)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(qū)的101個(gè)城市(南方百城),集聚了我國14%的人口和27%的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出,供暖需求更為強(qiáng)勁。相關(guān)數(shù)據(jù)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(jīng)濟(jì)強(qiáng)市。居民可支配收入增加,在改善居住環(huán)境和生活舒適度的內(nèi)需驅(qū)動下,南方供暖市場初見雛形。
2014-2018年南方居民可支配收入(數(shù)據(jù)來源:統(tǒng)計(jì)年鑒)
02政策市場雙輪驅(qū)動,示范項(xiàng)目遍地開花
2012年以來,全國政協(xié)委員張曉梅、全國人大代表周洪宇等代表持續(xù)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(shè)備購置、家裝、能源消費(fèi)等共計(jì)1184億元的消費(fèi)支出;而若采取集中/區(qū)域供暖的潛在家庭為451萬戶,僅能源消費(fèi)也將達(dá)到126億元。
可以預(yù)見,南方供暖市場前景廣闊,終端客戶參與意愿強(qiáng)烈且支付能力較強(qiáng),投資實(shí)施南方供暖項(xiàng)目基礎(chǔ)條件已經(jīng)初步具備,江蘇、上海、安徽等省市先后出臺政策倡導(dǎo)和支持清潔綠色供暖,示范項(xiàng)目廣泛涌現(xiàn)(詳見下表)。
表1 6省(市)供暖政策及項(xiàng)目信息匯總
03南方供暖因地制宜,多樣靈活特點(diǎn)突出
南方供暖必要性已成共識,但具體實(shí)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(chǔ)設(shè)施配套方面,南方地區(qū)的城市集中供暖基礎(chǔ)設(shè)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(chǔ)設(shè)施,投資巨大,而南方地區(qū)供暖時(shí)間具有間歇性特點(diǎn),較北方地區(qū)短一半以上,容易導(dǎo)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(yùn)送效率相對較低,同時(shí)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(fèi)。
從現(xiàn)實(shí)條件與實(shí)際發(fā)展來看,南方供暖應(yīng)因地制宜、按需供暖。我們認(rèn)為應(yīng)堅(jiān)持幾條基本原則:一是根據(jù)用戶承受能力與需求特點(diǎn),對用戶進(jìn)行更精細(xì)分類,因類施策;二是分散式與集中式供暖相集合,注重發(fā)揮分布式供暖靈活多樣的特點(diǎn)。三是根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件,選擇合適的技術(shù)類型(優(yōu)缺點(diǎn)對比見表2)。四是多能互補(bǔ),充分利用南方水體較多的特點(diǎn),采用水(地)源等熱泵技術(shù),實(shí)現(xiàn)冷、熱一體化供應(yīng)。
表2 南方供暖主要技術(shù)信息匯總
04南方供暖主流技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較
1.集中供暖。經(jīng)對武漢、合肥等典型城市的調(diào)研,南方地區(qū)供暖單價(jià)與北方供暖單價(jià)相當(dāng)。若按房屋面積收費(fèi),燃煤供暖單價(jià)為21.5-23元/平方米,燃?xì)夤┡瘑蝺r(jià)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(yè)余熱,給臨近用戶進(jìn)行供暖,可大幅提升能源使用效率,降低供暖成本。
2. 燃?xì)獗趻鞝t供暖。燃?xì)獗趻鞝t初裝費(fèi)用大約1.5萬,按使用年限20年測算,每年設(shè)備折舊費(fèi)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(jià)格3.1元/每立方米,單個(gè)采暖季燃?xì)赓M(fèi)用約1300元左右,加上設(shè)備折舊成本和資金成本,單個(gè)采暖季總成本約2800元左右。
3. 空氣源熱泵供暖。根據(jù)相關(guān)調(diào)研,若空調(diào)設(shè)備投資按一萬元計(jì)算,折舊年限定為20年,則每年設(shè)備費(fèi)用為500元;以100平方米的未開通峰谷電價(jià)用戶為例,電價(jià)為0.5283元kWh,熱泵系統(tǒng)COP取2.5,一個(gè)取暖季所需采暖費(fèi)用大約為800-1000元左右,加上設(shè)備折舊成本和資金成本,單個(gè)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(qū)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(shí)實(shí)現(xiàn)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(shè)備折舊成本、運(yùn)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(tǒng)COP取4),由供暖分?jǐn)偟目偝杀炯s16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。可以看出,影響供暖單價(jià)的因素主要包括:燃?xì)饣螂妰r(jià)成本、單位面積需熱量等。簡單對比來看,燃?xì)夤┡杀撅@著高于各類型熱泵形式;以戶為單位的燃?xì)獗趻鞝t,由于運(yùn)行時(shí)間易于控制,沒有集中供暖中各環(huán)節(jié)熱損、部分住戶拒絕交費(fèi)等問題,其成本低于集中式燃?xì)夤┡徊捎盟ǖ兀┰礋岜玫燃夹g(shù)形式的區(qū)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(yīng)。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(shí)由于涉及多用戶能源管理,其熱量損耗將高于燃?xì)獗趻鞝t等戶內(nèi)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(fā)展趨勢和建議
(一)南方供暖應(yīng)因地制宜,以多元化方式解決
南方地區(qū)供暖更多源于生活品質(zhì)改善需求,按實(shí)際需求匹配測算,較北方而言,南方地區(qū)供暖周期及日供暖時(shí)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(yè)企業(yè)余熱供暖外的地區(qū),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(qū)域小區(qū)內(nèi),推薦采用小區(qū)統(tǒng)一供暖方式。居住比較分散或者沒有集中供暖管道的小區(qū),比較適合使用燃?xì)獗趻鞝t等分散式采暖方式;在電價(jià)低廉的地方,電采暖方式將是主流之一;在水資源豐富地區(qū),優(yōu)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(dǎo)
推動政府制定相關(guān)支持政策,促進(jìn)南方供暖市場健康發(fā)展。制定推動清潔供暖相關(guān)政策,針對建筑綜合體和居民樓區(qū),以規(guī)劃為引導(dǎo),發(fā)展以清潔能源、可再生能源為主熱源的分布式供熱項(xiàng)目,建立分布式成熟供熱體系;對具有環(huán)保、惠民效應(yīng)的清潔供暖項(xiàng)目提供投資補(bǔ)貼、產(chǎn)出補(bǔ)貼和財(cái)稅優(yōu)惠;拓寬清潔供暖項(xiàng)目開發(fā)的融資渠道,設(shè)立政府扶助基金。
(三)將南方供暖與建筑及城市發(fā)展相結(jié)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(yīng)角度考慮不足以解決歷史欠賬問題,而應(yīng)與建筑、城市高質(zhì)量發(fā)展相結(jié)合。新的地產(chǎn)規(guī)劃、開發(fā)過程中,應(yīng)統(tǒng)籌考慮供暖系統(tǒng),以提升建筑和城市發(fā)展品質(zhì);加快提高建筑節(jié)能保溫標(biāo)準(zhǔn),逐漸統(tǒng)一建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),為供暖提供基礎(chǔ)條件。
(四)精細(xì)化運(yùn)營管理
供暖的精細(xì)化運(yùn)營,對于降低能耗和控制運(yùn)營成本至關(guān)重要,對于具有部分時(shí)段、部分空間運(yùn)行特點(diǎn)的場景(如居民用戶)尤其如此,精細(xì)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(yùn)營管理,項(xiàng)目投資方應(yīng)不只立足于投資,更應(yīng)專注于設(shè)計(jì)-建設(shè)-運(yùn)營全過程的成本最優(yōu),尤其是建立量化的運(yùn)營管理體系,提升項(xiàng)目效益水平。
責(zé)任編輯:張桂庭
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