马一太教授: “煤改电”的发展趋势

天津大学教授博导，天津大学热能研究所所长；天津制冷学会副理事长，中国制冷学会、中国制冷空调工业协会专家顾问马一太先生

煤改电已经取得阶段性成果

    我国煤改电工作大约从2005年左右就.开始了，在一定程度是受迎接2008北京奥运会的空气污染治理的促进。在政府引导下，企事业、高校和研究单位开始用电采暖或空气源热泵解决农村散.煤燃烧的污染问题。首先在北京郊区，后来天津郊县及河北等地，煤改电的主要内容就是煤改低环境温度空气源热泵热水机。针对京津冀一带农民已经有土暖气的习惯，空气源热泵终端采用水系统。有关这类热泵在2010年就制定了GB25327.1（.2）-2010《低环境温度空气源热泵》标准，规定在额外温度为-12℃时，热泵出水温度在41℃时的COP，从此在招投标和项目验收时有了统一的规定。到2012年我国修订GB3095-2012《环境空气质量标准》，明确对PM2.5进行严格控制，企业和科研单位加强了研究，推动了“喷气增焓”压缩机和变频压缩机的制造和应用。除了热泵热水机，到2016-2017年，热泵热风机的研究和生产取得突破，JBT13573-2018《低环境温度空气源热泵热风机》于2018年公布。热风机比较好的解决了电力供应稍差的难题，因为它可以每户以*小单机容量（1.5～2匹）运行。

推广空气源热泵任重道远

    2018年6月27日国.务院发布《打赢蓝天保卫战三年行动计划》，明确规定到2020年，二氧化硫、氮氧化物排放总量分别比2015年下降15%以上；PM2.5未达标地级及以上城市浓度比2015年下降18%以上，地级及以上城市空气质量优良天数比率达到80%，重度及以上污染天数比率比2015年下降25%以上。污染指标的下降，关键是北方冬季清洁供暖。

    在十部委《北方地区冬季清洁取暖规划（2017-2021年）》中，2021年清洁取暖率为70%，力争5年左右基本实现雾霾严重化城市地区的供暖清洁化。我国北方城乡建筑取暖面积206亿平方米，其中城镇141亿，农村65亿，2+26城市城乡约50亿平方米。据《规划》中统计到2016年天然气供暖面积22亿平方米，占总取暖面积11%；电供暖（含热泵和直接电热）4亿平方米，占2%；清洁煤供暖35亿平方米，占17%；可再生能源（地热、太阳能、生物质能）供暖8亿平方米，占4%。清洁取暖总面积69亿平方米，占总量的34%。距离70%还有36%。可以很清楚的看出，天然气受到气源的制约、清洁煤受到管网的制约，不可能有成倍的增长。除去应该大力发展可再生能源外，由于我国在发电、输配电方面取得长足进展，通过努力到2021热泵供暖十几亿平米。将是千亿元的产值。

空气源热泵要鼓励创新，进一步提高用能效率

    2019年出台了GB37480-2019《低环境温度空气源热泵（冷水）机组能效限定值及能效等级》，其中环境温度-12℃额定工况COP，只作为3级能效考核。1级、2级和3级者要考核综合部分负荷性能系数IPLV(H)。客观地说，虽然在GB25327.1（.2）-2010《低环境温度空气源热泵》标准中有IPLV(H)的规定，但在招标文件往往忽略。这使得一大批定频压缩机表面上额定COP过关，综合部分负荷性能系数IPLV(H)并不过关而进入了煤改电市场。通过这几年的应用，证明定频压缩机靠开停调节，不仅噪音大，耗电也高。只有变频机组能做到高的综合部分负荷性能系数IPLV(H)。

    随着《蒙特利尔议定书》2007修正案加快淘汰HCFC，我国规定在新产品中不能再用R22。一个明显的事实是，在煤改电中，R22有卷土重来的趋势。在招标文件上规定“环保工质”如R410A比R22仅高1分，而R22热泵的价格较低（大概有趁机清仓的可能），中标率较高，也是业内公知的事实。

    2019年发改委等七部门发布《绿色高效制冷行动方案》，强调到2022年，家用空调、多联机等制冷产品的市场能效水平提升30%以上，绿色高效制冷产品市场占有率提高20%，实现年节电约1000亿千瓦时。到2030年，大型公共建筑制冷能效提升30%，制冷总体能效水平提升25%以上，绿色高效制冷产品市场占有率提高40%以上，实现年节电4000亿千瓦时左右。加大环保制冷剂的研发，积极推动制冷剂再利用和无害化处理。严格落实《消耗臭氧层物质管理条例》和《蒙特利尔议定书》，引导企业加快转换为采用低GWP制冷剂的空调生产线，加速淘汰氢氯氟碳化物（HCFCs）制冷剂，限控氢氟碳化物（HFCs）的使用。

    可以高兴地看到，CO₂空气源热泵已经初露锋芒。