廖菁，侯雪波，文明，陳耀紅

(1.國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，湖南長(zhǎng)沙410004；2.國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司，湖南長(zhǎng)沙410004)

一直以來(lái)，由于歷史、地理等多方面原因，湖南省內(nèi)大多數(shù)地區(qū)未能實(shí)現(xiàn)冬季集中供暖。目前采暖方式較為多樣，包括:空調(diào)、地暖、暖氣片、電暖器、燃煤、燃炭、燒柴等。為進(jìn)一步了解湖南省居民用戶冬季取暖現(xiàn)狀，探索發(fā)掘電取暖用戶市場(chǎng)，促進(jìn)電能替代，拓展電力市場(chǎng)，對(duì)湖南省發(fā)達(dá)地區(qū)居民用戶取暖方式及應(yīng)用電采暖可行性進(jìn)行了專題調(diào)研，并提出相關(guān)建議。

1 采暖方式

1)空氣源熱泵。空氣源熱泵是由電力驅(qū)動(dòng)，利用蒸汽壓縮制冷循環(huán)工作原理，以環(huán)境空氣為冷(熱)源來(lái)制取冷 (熱)。家用空氣源熱泵系統(tǒng)制熱能效比可達(dá)到3～4，主機(jī)功率在7～15 kW之間，對(duì)家庭面積要求較高，設(shè)備購(gòu)置安裝成本約為700～1 000元/m2。

2)地源熱泵。地源熱泵是一種用電力驅(qū)動(dòng)，利用地表淺層水源或地下土壤熱源的低品位熱源，通過熱泵來(lái)制取冷量供夏天使用、制取熱量供冬天使用的采暖方式。冬季運(yùn)行時(shí)，制熱能效比達(dá)4～6，主機(jī)功率在12～30 kW之間。地源熱泵需打井安裝，只有帶獨(dú)立庭院的住戶才可安裝，設(shè)計(jì)、施工、施工要求比較高，購(gòu)置安裝成本約為1 200～1 500元/m2。

3)家用電鍋爐。家用電鍋爐采暖的工作原理是電阻絲通電發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)換為熱能，熱能導(dǎo)入水中把水加熱，熱水循環(huán)泵輔助循環(huán)鍋爐和暖氣管道里的熱水，通過散熱器實(shí)現(xiàn)采暖目的。制熱能效比在0.9～1，購(gòu)置安裝成本約為180～260元/m2。

4)電地暖。電地暖是將發(fā)熱電纜埋設(shè)地板中，以發(fā)熱電纜為熱源加熱地板，以溫控器控制室溫或地板溫度，實(shí)現(xiàn)地面輻射供暖的供暖方式。制熱能效比接近1，家用電地暖功率在100～120 W/m2，購(gòu)置安裝成本約為200～280元/m2。

5)家用中央空調(diào)。家用中央空調(diào)是一個(gè)小型化的獨(dú)立空調(diào)系統(tǒng)，將室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷集中處理，產(chǎn)生的熱量通過空氣輸送到各房間。制熱效率在2～3左右，購(gòu)置安裝成本約300～500元/m2。多用于別墅以及房屋面積較大、經(jīng)濟(jì)條件較好的家庭。

6)普通空調(diào)。普通空調(diào)是目前居民使用較普遍的一種家用電采暖設(shè)備，較常見的包括掛壁式、立柜式、窗式和吊頂式空調(diào)。柜式空調(diào)的市場(chǎng)價(jià)格在10 000～20 000元之間，掛壁式空調(diào)的市場(chǎng)價(jià)格在1 500～3 000元之間，廣泛用于普通家庭。

7)電取暖器。電取暖器從外觀上可以分為油汀式電暖器、暖風(fēng)機(jī)和熱輻射型暖器、石英管取暖器等。與地暖、空調(diào)等采暖方式不同，電取暖器只適合局部取暖，設(shè)備購(gòu)置安裝成本較低。

8)天然氣地暖。天然氣地暖屬于低溫?zé)崴孛孑椛涔┡?，是通過燃燒天然氣把水加熱到一定溫度 (35～50℃)，并輸送到地板下的水管散熱網(wǎng)絡(luò)，加熱地板實(shí)現(xiàn)采暖。制熱能效比一般在0.8～0.9之間，購(gòu)置安裝成本約為200～300元/m2。

9)天然氣暖氣片。天然氣暖氣片是通過燃燒天然氣把水加熱到一定溫度 (40～70℃)，再輸送到暖氣片以加熱室內(nèi)空氣。與天然氣地暖相比，制熱均勻性和取暖舒適度稍差。購(gòu)置安裝成本約為200～300元/m2。

10)燒煤、燒炭、燒柴。與天然氣采暖相比，燒煤、燒炭、燒柴屬于傳統(tǒng)非電采暖方式，對(duì)環(huán)境和人體健康影響較大，但由于取暖成本低，在省內(nèi)部分集鎮(zhèn)、農(nóng)村，部分居民仍有采用。

2 典型用戶舒適性采暖經(jīng)濟(jì)比較

對(duì)湖南發(fā)達(dá)地區(qū)居民用戶采暖方式從采暖設(shè)備投資、運(yùn)行費(fèi)用、總費(fèi)用、綜合年費(fèi)用等方面進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析，各方案的取暖成本按目前湖南省階梯氣價(jià)和階梯電價(jià)計(jì)算。在計(jì)算比較經(jīng)濟(jì)性時(shí)，將居民用戶分為兩類:Ⅰ類用戶為居住別墅、復(fù)式樓等大面積住房型式的高收入家庭，住房面積400 m2，取暖面積280 m2；Ⅱ類用戶為一般家庭，住房面積140 m2，取暖面積100 m2。冬季采暖時(shí)間均按2個(gè)月設(shè)定。經(jīng)濟(jì)比較見表1。

3 電采暖替代天然氣采暖的可行性

根據(jù)調(diào)研，湖南省發(fā)達(dá)地區(qū)居民用戶采用高舒適度電采暖的比例僅為2.9%。為進(jìn)一步挖掘用電增長(zhǎng)點(diǎn)，開拓用電市場(chǎng)，從經(jīng)濟(jì)性、制熱效率、舒適性、安全性、環(huán)保性等多個(gè)方面對(duì)高舒適度采暖方式進(jìn)行綜合比較，并分析提升電采暖用戶比例的可行性，評(píng)價(jià)結(jié)果見表2。

表1 典型用戶舒適性采暖方式經(jīng)濟(jì)比較 元

表2 居民用戶各類采暖方式綜合比較評(píng)價(jià)表

1)地源熱泵。與天然氣采暖相比，地源熱泵的缺點(diǎn)是年運(yùn)行費(fèi)用雖低 (約為天然氣30%)，但需在戶外打井埋管，初始投資大 (約為天然氣3倍)，因此綜合年費(fèi)用高 (約為天然氣2倍)，采暖經(jīng)濟(jì)性差。此外，地源熱泵系統(tǒng)還需安裝尺寸較大的主機(jī)、保溫水箱，不適用于住房面積不大的家庭，地源熱泵存在對(duì)地下熱平衡破壞和地下水污染的問題，環(huán)保性一般。優(yōu)點(diǎn)是采暖舒適性與天然氣相當(dāng)，但安全性更高。綜上述，雖然地源熱泵安全性較高，但地源熱泵應(yīng)用因投資和運(yùn)維成本大，需專項(xiàng)補(bǔ)貼支持，且存在對(duì)地下熱平衡破壞和地下水污染的問題，目前一般不建議推廣。

2)空氣源熱泵。與天然氣采暖相比，空氣源熱泵的缺點(diǎn)是主機(jī)、保溫水箱尺寸較大，占用家庭住房面積多。優(yōu)點(diǎn)是雖然初始投資較大 (約為天然氣1.3倍)，但年運(yùn)行費(fèi)用低 (約為天然氣50%)，因此綜合年費(fèi)用與天然氣接近，采暖經(jīng)濟(jì)性相當(dāng)。另外，空氣源熱泵的采暖舒適性與天然氣相當(dāng)，但安全性、環(huán)保性更高。綜上述，若降低空氣源的電價(jià)成本，進(jìn)一步降低其年運(yùn)行費(fèi)用，則空氣源采暖的經(jīng)濟(jì)性將優(yōu)于天然氣。此外，若生產(chǎn)廠家能夠改進(jìn)技術(shù)，減小設(shè)備尺寸，則空氣源熱泵的適用范圍會(huì)擴(kuò)大，具有替代天然氣采暖的良好前景。

3)電鍋爐。與天然氣采暖相比，家用電鍋爐的缺點(diǎn)是雖然初始投資相當(dāng)，但年運(yùn)行費(fèi)用高(約為天然氣2倍)，因此綜合年費(fèi)用高 (約為天然氣1.4倍)。此外，電鍋爐的保溫水箱尺寸較大，占用家庭住房面積多。優(yōu)點(diǎn)是采暖舒適性與天然氣相當(dāng)，而且安全性、環(huán)保性更高。綜上述，若降低電鍋爐的電價(jià)成本，降低其年運(yùn)行費(fèi)用，則電鍋爐采暖的經(jīng)濟(jì)性可能接近甚至優(yōu)于天然氣。若生產(chǎn)廠家能夠改進(jìn)技術(shù)，減小儲(chǔ)水罐尺寸，則電鍋爐的適用范圍會(huì)擴(kuò)大，具備與天然氣采暖的競(jìng)爭(zhēng)力。

4)電地暖。與天然氣采暖相比，電地暖的缺點(diǎn)是雖然初始投資相當(dāng)，但年運(yùn)行費(fèi)用高 (約為天然氣1.6倍)，因此綜合年費(fèi)用稍高 (約為天然氣1.2倍)。優(yōu)點(diǎn)是采暖舒適性與天然氣相當(dāng)，但安全性、環(huán)保性更高。綜上述，若降低電地暖的電價(jià)成本，降低其年運(yùn)行費(fèi)用，則電地暖的經(jīng)濟(jì)性可能接近甚至優(yōu)于天然氣，具備與天然氣采暖的競(jìng)爭(zhēng)力。

5)中央空調(diào)。與天然氣采暖相比，家用獨(dú)立中央空調(diào)系統(tǒng)的缺點(diǎn)是雖然初始投資相當(dāng)，但年運(yùn)行費(fèi)用稍高 (約為天然氣1.3倍)，因此綜合年費(fèi)用稍高 (約為天然氣1.1倍)。此外，中央空調(diào)制熱不均勻，舒適性比天然氣采暖稍低。優(yōu)點(diǎn)是中央空調(diào)的安全性、環(huán)保性更高。綜上述，若降低中央空調(diào)的電價(jià)成本，降低其年運(yùn)行費(fèi)用，則中央空調(diào)的經(jīng)濟(jì)性可能接近甚至優(yōu)于天然氣，具備與天然氣采暖競(jìng)爭(zhēng)的能力。

4 結(jié)果分析

1)在所有調(diào)研對(duì)象中，采用高舒適度電采暖方式 (空氣源熱泵、地源熱泵、電鍋爐、電地暖、中央空調(diào))的用戶約占2.9%，采用高舒適度非電采暖 (天然氣)的用戶約占1.7%，目前比例較低。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活觀念的轉(zhuǎn)變，追求高舒適度采暖將是湖南城鄉(xiāng)家庭特別是長(zhǎng)株潭等發(fā)達(dá)地區(qū)家庭采暖的主要發(fā)展方向。

2)與天然氣采暖相比，除了空氣源熱泵的采暖經(jīng)濟(jì)性與其接近外，其他高舒適度電采暖方式的采暖經(jīng)濟(jì)性相對(duì)不高，這是目前制約用戶選擇高舒適度電采暖的主要因素。根據(jù)對(duì)典型用戶的測(cè)算，地源熱泵、電鍋爐、電地暖、中央空調(diào)的采暖綜合年費(fèi)用分別比天然氣采暖高約100%，40%，20%，10%。另外，地源熱泵、空氣源熱泵、電鍋爐要求用戶住房面積相對(duì)較大，中央空調(diào)的舒適度相對(duì)不高，也是制約用戶選擇以上電采暖的因素。

3)與天然氣采暖相比，高舒適度電采暖方式的制熱效率相對(duì)較高，節(jié)能性、安全性、環(huán)保性相對(duì)較好。如果能降低初始購(gòu)置成本和采暖期電價(jià)成本，降低設(shè)備安裝對(duì)用戶住房的高要求，電采暖特別是空氣源熱泵、地源熱泵將具備與天然氣競(jìng)爭(zhēng)并替代天然氣采暖的良好前景。

5 策略建議

1)爭(zhēng)取冬季采暖期執(zhí)行峰谷分時(shí)電價(jià)，降低居民用戶電采暖成本，提高電網(wǎng)運(yùn)行效率。目前，湖南省居民生活用電實(shí)行階梯電價(jià)，冬季采暖用電量很容易突破第一檔，達(dá)0.638元/kWh甚至0.888元/kWh，使用電采暖的電價(jià)成本較高。建議從落實(shí)國(guó)家 “電能替代”戰(zhàn)略、拉動(dòng)社會(huì)消費(fèi)的角度，積極向政府相關(guān)部門匯報(bào)，爭(zhēng)取冬季采暖期 (12月、1月)實(shí)行峰谷分時(shí)電價(jià)，谷時(shí)從23:00至次日07:00，谷時(shí)電價(jià)比平段電價(jià)降低30%～50%。這既能明顯降低居民用戶采暖成本，又能取得 “削峰填谷”效應(yīng)。

2)爭(zhēng)取出臺(tái)類似 “家電下鄉(xiāng)”政策，對(duì)購(gòu)買節(jié)能環(huán)保型電采暖設(shè)備實(shí)行財(cái)政補(bǔ)貼，降低用戶購(gòu)置成本。如對(duì)空氣源熱泵、蓄熱式家用電鍋爐、空調(diào)等給予13%以上的財(cái)政補(bǔ)貼，并將該政策適當(dāng)擴(kuò)大到城區(qū)居民，以拉動(dòng)社會(huì)消費(fèi)，培育新型電力消費(fèi)市場(chǎng)，提高城鄉(xiāng)居民生活質(zhì)量。

3)主動(dòng)與相關(guān)廠家溝通，推動(dòng)其研發(fā)新型電采暖產(chǎn)品，升級(jí)改造現(xiàn)有產(chǎn)品，提升電采暖市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。如進(jìn)一步提升產(chǎn)品制熱效率，減小地源熱泵、空氣源熱泵、電鍋爐的主機(jī)、儲(chǔ)水罐尺寸，降低設(shè)備生產(chǎn)制造成本等。

4)針對(duì)新建大型住宅小區(qū)或別墅小區(qū)，可采取合同能源管理模式，與開放商合作統(tǒng)一建設(shè)地源、空氣源熱泵系統(tǒng)，打造集中供暖節(jié)能示范工程。通過加強(qiáng)用電報(bào)裝服務(wù)、公共電力設(shè)施的擴(kuò)容升級(jí)改造及運(yùn)維等工作，引導(dǎo)、推動(dòng)房產(chǎn)開發(fā)商積極建設(shè)集中供暖系統(tǒng)。

5)加強(qiáng)宣傳引導(dǎo)，培育用戶電采暖消費(fèi)習(xí)慣，加強(qiáng)供電保障。定期組織開展電采暖專題宣傳，采取發(fā)放宣傳手冊(cè)、現(xiàn)場(chǎng)咨詢解答等多種方式，重點(diǎn)宣傳電采暖的舒適性、節(jié)能環(huán)保性、安全性等。對(duì)新增電采暖居民用戶，針對(duì)可能出現(xiàn)的供電容量不足、 “低電壓”等問題，建立用戶臺(tái)賬，加強(qiáng)跟蹤，有針對(duì)性采取增容改造、加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)等措施，提高供電保障水平。

6)采用合同能源管理、設(shè)備租賃等新商業(yè)模式開展電能替代改造，用戶不需初始投資，以加快電采暖推廣力度。

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