江億院士：煤改電”絕不等于“煤改電熱”

江億院士表示：“去年，不少地方大力推廣‘煤改氣’。北方冬季采暖的城鄉(xiāng)建筑面積超過200億平方米，如按每平方米需10立方米燃?xì)庥嬎?，總量?000億立方米。我國去年自產(chǎn)加進(jìn)口的天然氣總量約2200億立方米，用于炊事、家用熱水及部分發(fā)電和工業(yè)等多個領(lǐng)域，且不易找到其他方式替代。因此，全面推廣天然氣采暖恐怕不現(xiàn)實”。

實際上，“煤改氣”在未來幾年無法全面推行，是很現(xiàn)實的客觀問題。因為我國目前的天然氣主要來自進(jìn)口，并且天然氣的儲備能力和調(diào)峰能力相對不足，伴隨著天然氣消費快速增長，中國的供氣保障問題越來越嚴(yán)峻。

隨著我國城鎮(zhèn)化飛速發(fā)展，北方地區(qū)采暖需求也在變化，主要從20年前解決室溫低、投訴多、熱費上繳率低等民生問題，轉(zhuǎn)變?yōu)闈M足降低耗能、減少排放等生態(tài)文明發(fā)展的新要求。尤其在人口眾多的北方農(nóng)村，盡管戶均采暖耗煤量超過城市居民采暖能耗，但冬季室溫大多只在10-16攝氏度，難以滿足基本舒適性要求。大量散煤低效燃燒還導(dǎo)致冬季霧霾頻發(fā)，成為主要污染源之一。

毫無疑問，北方地區(qū)推行清潔取暖的方向總體正確。以北京為例，京郊200萬用戶每年用煤不到400萬噸，每噸散煤排放的可吸入顆粒物，卻相當(dāng)于四大燃煤電廠停運前燃燒一噸煤所排放可吸入顆粒物的10倍。這也是為何四大電廠實行“煤改氣”后，減煤量遠(yuǎn)大于農(nóng)村散煤治理，治霾效果卻不如后者明顯，從側(cè)面印證了推行清潔取暖的必要性。

方向正確，但還是出現(xiàn)矛盾與爭議，原因是什么呢？我認(rèn)為，問題主要出在技術(shù)路線上。減排不等于煤炭“一刀切”，關(guān)鍵是控制排放總量。而解決采暖的第一件事，應(yīng)是讓房屋保溫。

房屋穿上“棉襖”，再提供一點熱量，便可獲得溫暖的室內(nèi)環(huán)境。但若屋子保溫效果差，送入再多熱量也很難暖和。我們在河南農(nóng)村調(diào)研發(fā)現(xiàn)，室外溫度雖高于北京，每平方米農(nóng)房所需的供熱能力卻在80瓦左右。這是因為，北京前幾年已通過節(jié)能改造完成大部分建筑保溫，對推廣清潔取暖作用很大。而有些地區(qū)就事論事，眼睛只盯在采暖方式上，忽視了房屋保溫，投入大量費用，效果卻不盡如人意。

其次是采暖方式。去年，不少地方大力推廣“煤改氣”。北方冬季采暖的城鄉(xiāng)建筑面積超過200億平方米，如按每平方米需10立方米燃?xì)庥嬎?，總量?000億立方米。我國去年自產(chǎn)加進(jìn)口的天然氣總量約2200億立方米，用于炊事、家用熱水及部分發(fā)電和工業(yè)等多個領(lǐng)域，且不易找到其他方式替代。因此，全面推廣天然氣采暖恐怕不現(xiàn)實。

那么，北方農(nóng)村和集中供熱系統(tǒng)無法到達(dá)的城鄉(xiāng)結(jié)合部，應(yīng)該采用哪些技術(shù)路線呢？我認(rèn)為，一個地區(qū)采用什么樣的供暖方式，主要取決于3個因素，即能源種類、氣候特點和生活習(xí)慣。重要的是，根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境容量、能源資源狀況，因地制宜選擇可持續(xù)、可負(fù)擔(dān)的清潔取暖方式。

在吉林、內(nèi)蒙古、河南等北方重要的農(nóng)林產(chǎn)區(qū)，生物質(zhì)資源豐富。只要解決其儲藏和清潔燃燒問題，就可用作清潔取暖燃料。目前已有成熟技術(shù)將秸稈枝條壓縮成顆粒，儲藏非常方便，壓縮顆粒用于取暖、炊事等，基本可達(dá)到天然氣燃燒的排放標(biāo)準(zhǔn)。我認(rèn)為，每個村都可配備這樣一套設(shè)備，便于農(nóng)民就地進(jìn)行加工。

在沒有足夠生物質(zhì)能的地區(qū)，則可依靠電力供熱，也就是“煤改電”。但是，“煤改電”不是簡單使用電熱鍋爐、蓄熱式電暖氣、電熱膜、電熱纜等電熱裝置。這些實際是典型的“高能低用”。

現(xiàn)階段，我國70%的電力仍通過煤電產(chǎn)生，而3分煤才能出1分熱。電熱轉(zhuǎn)換效率不足40%，這就意味著，約60%的能源在電熱轉(zhuǎn)換中被白白浪費。同時，這些低效率采用電熱的方式，反而增加了燃煤消耗，進(jìn)而加劇污染排放?！懊焊碾姟苯^不等于“煤改電熱”。

我認(rèn)為，采用電動空氣源熱泵，由一個室內(nèi)機(jī)、一個室外機(jī)組成，利用電力作為驅(qū)動力做功，從室外空氣中取熱，把熱量提至適合采暖的溫度，再釋放到室內(nèi)。由此，消耗1度電可產(chǎn)生3度甚至更多熱量，效率遠(yuǎn)高于直接電熱方式。

在技術(shù)層面，空氣源熱泵應(yīng)用難點主要有兩個：一是室外機(jī)易結(jié)霜，化霜困難影響運行；二是室外溫度降至零下十幾度后，影響有效產(chǎn)熱。

對此，我國現(xiàn)已實現(xiàn)突破，即便在零下25攝氏度，也可保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn)?？梢哉f，我國的空氣源熱泵技術(shù)達(dá)到世界領(lǐng)先水平，應(yīng)用上不存在障礙。熱泵技術(shù)中，最適合農(nóng)村采暖的應(yīng)是空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)，其在保證舒適性的同時，可實現(xiàn)“快啟快?！?。

因居住相對分散、房屋密度低，且按照農(nóng)村居住習(xí)慣，不少家庭并非每間屋子都有人長期居住。使用空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)，可實現(xiàn)哪間房有人就開哪間，無人時則關(guān)閉，避免浪費電力。以北京郊區(qū)部分農(nóng)宅的實際使用為例，每戶一冬用電2000-4000度，即使按農(nóng)用電標(biāo)準(zhǔn)計算，沒有優(yōu)惠電價，電費也只在1000-2000元，與此前使用燃煤供暖花費相當(dāng)，并未增加經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

由于建筑的熱慣性，連續(xù)停止3個小時，屋內(nèi)最多下降2攝氏度，人體幾乎感覺不到，不會對供熱造成太大影響。當(dāng)電力負(fù)荷處于低谷時，又可分片運行一部分熱風(fēng)機(jī)來增加電力負(fù)載。同理，連續(xù)運行3小時，屋內(nèi)最多升高2攝氏度，也不會對舒適性影響太大。在實現(xiàn)農(nóng)村清潔供暖的同時，為破解電力系統(tǒng)難題找到新途徑。