家用燃气壁挂炉以天然气、液化石油气、城市煤气为能源,供热面积在300m2以内,可以安装在厨房、阳台、地下室或阁楼,可以同时实现采暖和生活热水双路供应。加装室内温控器后,可以任意调节不同居室的温度。家中无人时,只需调低温度,确保机器和循环水不冻。加装定时器,可以预设启动时间。开发商可以省掉锅炉房等。
一、国外燃气壁挂炉发展动态
城市集中供热始于前苏联,分户独立家庭采暖(含生活热水)起源于西欧。燃气热水器从发明到现在有百余年的历史,燃气壁挂炉也有近半个世纪的历史。国外相关资料显示,燃气壁挂炉是西欧家用采暖的主要产品,以德国为例,1996年燃气壁挂炉占家用燃气锅炉市场的69%,1997年上升到71%,1998年是73%。1997年欧洲国家壁挂炉为370万台,预计2002年欧洲市场家用燃气壁挂炉为450万台。采暖方式与每个国家的文化、地理位置有关,如燃气壁挂炉欧洲最大的市场是意大利,一年超过90万台,公寓楼采用燃气壁挂炉采暖的比例达到53%。采暖方式与房屋建筑的类型有关,如美国绝大多数住宅为单一家庭住宅(美国建筑的构成,39%为商用,61%为住宅,其中69%住宅为单一家庭住宅),故民用建筑几乎不使用集中供热,分户供热的热源50%为天然气。
二、环保、节能政策是我国燃气壁挂炉采暖市场发展的动力
发展燃气供热的动力如下:
燃气壁挂炉采暖是燃气供热中的一种形式,随着燃气供热的迅速发展,燃气壁挂炉采暖也得到了长足的进步,目前燃气壁挂炉供热面积已达1000万~1500万m2建筑面积,每年供热销量达5万台至7万台。
燃气供热发展的动力如下所述。
(1)政策上的保障
① 环境保护政策
我国城市环境问题主要是燃煤引起的,城市空气呈现为典型的煤烟型污染特征,大气中SO2的90%来自于燃煤,采暖期用煤增加,采暖期SO2浓度严重超标,总悬浮颗粒物2/3来源于烟尘。大量燃煤还使我国成为二氧化碳释放大国,排名世界第二,仅次于美国。世界许多大城市的经验表明,改善大气污染状况的根本途径是改变燃料结构,用燃气供热对改善大气质量有明显效益。为此我国不惜一切代价迅速提高天然气在能源消费中的比例,并紧急拨款290亿美元,用于开发天然气资源。
保障燃气供热发展的主要政策如下:
(a)通过行政、法律、政策等手段保证实现燃气供热。国家颁布节能法以后,许多城市也出台了实施办法,其中涉及到优质能源替代燃煤的条款为在市政府规定的无煤区内,燃煤设施必须逐步改用清洁能源;有些城市并规定在市区范围内不得新建任何形式的燃煤设施。
(b)调整经济政策,形成与能源结构调整方向一致的强有力的经济政策体系。
合理和完善的经济政策措施是实施能源结构调整的重要保证。投资大和运行费高是目前推进优质能源的主要困难,用户缺乏内在的经济动力。因此,必须调整现有能源政策,从根本上推进优质能源的使用进程。
② 供热体制的改革
改变采暖收费体制,完善居民采暖补贴机制,是一项有效地充分调动居民用户使用燃气供热积极性的重要政策。如果使用天然气代替煤炭,一般而言要增加用户采暖费用。但,目前使用煤炭采暖,还存在收费难的问题,因此,许多供热企业没有改用燃气供热的积极性。如果改变供热体制,由暗补变为明补并逐步过渡到由用户自己承担,最后实现谁采暖、谁交费,不交费的坚决不供暖的局面,那么供热企业和用户就会增加选用优质能源的积极性,能源结构调整才会有市场驱动力。
③ 建筑节能的推广
节能建筑采用燃气供热后具有两项优越性。其一,节能建筑的耗热量指标约是非节能建筑的70%;其二,燃气供热使用的天然气热值高,陕甘宁天然气约为8600kcal/Nm3,燃气热源机的效率约为85%~90%,故燃气用户的用气量少,虽然天然气价格比煤炭贵3.5倍(按热值计算),但节能建筑采用燃气供热后,热价与按面积收费的集中供热比较,持平或略高。
(2)燃气空调的环保效益、节能效益和社会效益
① 环保效益好
近年来,世界范围内出现了气候变化,沙漠化、森林遭到破坏等问题。一般认为这些地球环境问题是由氟里昂、二氧化碳(CO2)、酸雨等造成的。电动空调的冷媒就是氟利昂(CFCS)目前,国际上正在为防止地球变暖而努力,规定了停用CFCS的期限。采用燃气空调既可减少CO2排放量,又可不使用氟里昂工质,环境效益十分明显。
② 节能效益明显
热电冷联产工艺,实现了能源利用的最大化,能源利用效率高达80~90%。
③ 缓解电网的调峰问题
我国许多城市电网由于大量使用电空调,造成了严重的峰谷用电不均衡,如北京2000年夏季用电高峰突破705万kw,而春秋季低谷用电容量不足300万kw,差距高达400万,供电部门估计其中超过250万kw是电空调。峰谷变换频率大,调节频繁,已经影响到城市电网以及网内机组的安全运行和效率。燃气热电冷或直燃机用电量很少,对于缓解城市电网调峰问题,具有很大的作用。
④ 缓解城市燃气管网的调峰压力。
(3)燃气供热存在的主要问题
① 负荷发展冬夏季不均衡
由于发展了大量采暖负荷,目前,天然气采暖气量已占到了全年气量的50%,在冬季高峰日占到负荷量的70~80%,冬夏季均日用气量相差4~5倍。同时,由于我们的管网输配能力根据高峰时敷设,春、夏、秋三季绝大部分管网能力闲置,造成管网资源的浪费。
由于近几年北京市进行产业结构调整,高耗能工业纷纷停产,工业用气量呈下降趋势,同时直燃机等夏季负荷又很少,去年直燃机用气量夏季只有1600万立方米,仅占全年销售量的1.6%。
② 天然气价格偏高
目前,北京市天然气站价格1.1元/立方米,价格已经和国际接轨,而石油部门为了达到内部收益率12%,认为还应该继续涨价,把负担完全嫁给下游用户。而下游的天然气终端销售集价格体系也不尽合理,价格监管部门仍然沿用计划经济时代的居民价格最低最优惠,而大型工业用户以及从高压管网直接取气用户价格偏高的定价原则。
国家计委宣布西气东输工程管道供应天然气的价格平均为1.29元/m3,到上海为1.35元/m3。以煤炭等替代燃料的价格与天然气价格相比,后者在市场竞争中处于劣势。现在1吨标煤在上海的价格是330元~350元,按此计算,华东煤电的燃料成本1千瓦时约为0.14元。1m3天然气能发电4kwh,以1m31.35元测算,天然气发1千瓦时电的燃料成本是0.3元以上,远远高出煤电的燃料成本。价格必须为用户所接受,才能扩大用气量。
三、燃气壁挂炉采暖的经济性分析
1.燃气壁挂炉的初投资
燃气壁挂炉的产品分为高、中、低三档,一般欧洲进口产品属高档,韩国进口产品为中档,国产产品为低档。欧洲产品一般分为三个型号,功率分别为①18kw~20kw,②23kw~24kw,③28kw~30kw,采暖面积分别为160m2,220m2和280m2,供货价格高档一般为5000元/台,6000元/台和8000/台,相对应中档产品价格为4000元,5000元和6000元/台。故初投资约为40元/m2~60元/m2(含生活热水),低于集中供热热网建设费(见表1)。
表1 我国几个主要城市的热力增容费和热价
2.燃气壁挂炉的运行费
清华大学建筑科学技术系田博士等在全国暖通空调制冷2000年学术会的论文集上发表了《天然气锅炉采暖方式的比较分析》和《天然气单户采暖的调查分析》等论文。主要观点如下:
(1)采暖耗气量(见表2)
表2 单户采暖耗气量(m3/m2.a)
*北京、天津抽样调查统计。
四、燃气采暖供热量的预测
1.住宅建筑采暖热需求量的现况和预测
(1)燃气供热的主要城镇:
①输气干线的沿线城市。②输气干线沿线的直辖市、省会城市、大型城市及旅游城市。③沿海缺能、经济发达的城市。④环境污染严重的城市。
(2)主要输气干线:
①西气东输,年供气量约120亿m3,主要向上海、江苏、浙江等城市供气。②川气东送,年供气量约100亿m3,主要向四川、湖北、湖南等城市供气。③扩大的陕京输气系统、主要供气城市山西4城市,北京、天津、山东西部4城市,河北4城市。④渤西气发展山东东部4城市。⑤陕气与川气联合向长江三角洲供气,东海平湖气田继续扩大向上海供气,近期陕西8城市,河南2城市。⑥陕西靖边向宁夏4城市和内蒙4城市供气。⑦青海涩北至兰州输气线向青海13城市,甘肃3城市供气。⑧克拉玛依线向新疆9城市供气。⑨南海天然气向海南、广西供气。⑩广东、华东引进LNG、其中广东气化城市4个,华东6个城市。东海油气田向温州供气。根据我国天然气生产量的不断增长及从俄罗斯、中亚三国引进管道天然气的计划,气化城市向黑龙江、吉林、辽宁等城市发展。
3.2005年燃气采暖供热量的预测
表5是2005年严寒地区、寒冷地区燃气供热量的预测。预测依据:①至2005年城市集中供热普及率达到25%~30%,重点城市达到45%~50%。②根据以上所述的燃气供热城市和主要输气干线的情况。至2005年,城市燃气供热普及率预计为20~25%,其中包括集中供热系统中,改为燃气的部分,约为5%;燃气锅炉供热约为14~19%,家用燃气壁挂炉供热(包括生活热水)约为1%。
夏热冬冷地区的城市随着生活水平的提高,用户对采暖和生活热水提出了更高的要求,目前采暖以家用分体式空调为主,但也有住宅小区开始采用家用燃气壁挂炉采暖方式,如上海市有一公寓的2000户在2000年全部安装了燃气两用炉,南京帝豪花园一栋别墅安装了供采暖和生活热水的燃气壁挂炉,使用效果比较好。预计在夏热冬冷地区,家用燃气壁挂炉采暖方式的发展速度将会更快。
四、小结
发展燃气供热是政府行为,政府制定的许多政策促进了燃气供热的发展。
用户的关注也是影响燃气供热发展的重要因素。据北京一家房地产公司统计,消费者对采暖方式的态度是,集中供热为46%,分户式采暖正在被用户接受,比例为44%,其中分户式中央空调需求比例为23%,分户式燃气壁挂炉需求比例为21%。从需求趋势上分析,分户式采暖方式将成为市场需求主流。
主要参考文献
1. 马长威《分户采暖的明智选择燃气壁挂炉》《供热制冷》2002.8
2. 韩有朋《独立燃气两用炉的测试分析》《北京节能》1998.6
3. 李先瑞《燃气供热市场分析》