空氣能、風能、太陽能 誰才是較好的環(huán)保替代品？

燃煤采暖危害非常大，你知道嗎？


      根據(jù)科學測算：燃燒1噸標準煤將產(chǎn)生二氧化碳2.62噸、二氧化硫8.5公斤、氮氧化物7.4公斤，這些污染物的排入直接導(dǎo)致了空氣質(zhì)量的惡化，加劇“霧霾”的肆虐。


      而燃煤導(dǎo)致的大氣污染，也已經(jīng)成為影響中國公眾健康的主要危險因素之一，每年給中國造成千億的健康經(jīng)濟損失和疾病負擔。一份名為《煤炭的真實成本——大氣污染與公眾健康》的報告指出，燃煤大氣污染物排放已占到我國較主要能源大氣污染物排放的70%以上，其導(dǎo)致的大氣污染將引起人體抵抗力下降和人群發(fā)病率提高，而且這種長期和慢性的影響容易被公眾忽視。


      當然，有些人認為燃煤污染只與燃煤采暖區(qū)有關(guān)，那就太天真啦。燃煤大氣污染物的擴散范圍可達數(shù)千公里之外，相當于北京到上海甚至到廣州的距離，這意味著遠離污染源的人群并不能完全避免環(huán)境污染的影響?！氨狈酱笠?guī)模燃煤采暖之下，中國幾乎不再有空氣凈土”。


      燃煤采暖危害這么大，從根源上解決污染源，勢在必行。而要找到燃煤采暖的替代品，必須選擇一種不需要燃燒煤炭的清潔環(huán)保能源。而常見的清潔環(huán)保能源有“風能、太陽能與空氣能”。但是在北方燃煤采暖污染整治過程中，風能與太陽能實際使用及推廣卻不現(xiàn)實。


風電供暖在經(jīng)濟性和風電規(guī)模上，難以普及。


      首先，風電供暖“棄風嚴重”。2015年上半年，全國風電上網(wǎng)電量977億千瓦時，同比增長20.7%；風電棄風電量175億千瓦時，同比增長101億千瓦時；平均棄風率15.2%，同比上升6.8個百分點。而我國北方地區(qū)風能資源的特點是“冬季大夏季小，夜間大白天小”，也就是說，北方風資源相對集中在冬季夜間時段，而這時正是用電負荷的低谷時段和取暖供熱的高峰時段。為了滿足建筑取暖供熱需要，熱電聯(lián)產(chǎn)機組需優(yōu)先運行，幾乎把電力負荷的空間全部占去了，風電機組被迫棄風停運。像黑龍江棄風限電形勢在供暖季來臨時，就會進一步惡化，甚至面臨負荷低谷時段全省風電全部停止發(fā)電的情況。




      第二，風能具有天然波動性，不利于儲備，提高儲能技術(shù)是較好的辦法，現(xiàn)在大家都在研究先進的儲能電池，但技術(shù)突破不是一天兩天能夠?qū)崿F(xiàn)的。


      第三，風電供暖存在成本方面的困擾，難以大規(guī)模普及。風電的成本本來就比火電高很多，如果要用風電替代火電、燃煤供暖，雖然清潔了，但是關(guān)掉的火電機組、超出的費用，這其中存在的經(jīng)濟方面的矛盾和相應(yīng)的利益分配機制都很難理順。
第四，風電質(zhì)量差，危及電網(wǎng)安全。風電質(zhì)量比起水電、火電，質(zhì)量是較差的，時大時小，時有時無，雜波厲害，電網(wǎng)企業(yè)很不喜歡風電，尤其是中國大電網(wǎng)，風電比例大危及電網(wǎng)安全。
如果要靠風電替代火電、水電供暖，目前無論是從經(jīng)濟性還是風電規(guī)模上來說，都難以普及，并產(chǎn)生實質(zhì)性影響。


太陽能供暖在成本和建筑要求上，難以大規(guī)模普及。


      太陽能取暖器，在陽光的作用下，利用單位體積的冷熱空氣的密度差所產(chǎn)生的微循環(huán)，來實現(xiàn)冬暖夏涼的目的。以目前的技術(shù)水平理論上是可行的，但是安裝成本與民眾建筑來說，大規(guī)模普及可行性小。
首先，安裝成本太高。 


      如果你家采暖面積100m2，至少需要4千瓦左右的功率才能獲得必要的采暖效果。目前一千瓦的太陽能光伏發(fā)電裝置的造價需要一萬元，那4千瓦就需要4萬元投資。重要的是，太陽能發(fā)電較致命的缺陷是沒有了陽光就立即停止發(fā)電，而漫長的冬季夜晚相對需要電力。為此實現(xiàn)夜間供暖，就需要配置一組容量很大的蓄電池組以及額外增加幾千瓦的太陽能電池板給蓄電池組的電池供電(充電)，待夜晚不能發(fā)電時用蓄電池里的電力采暖。而要增加這套設(shè)備，至少要再增加10萬元的安裝成本。試想一下，十幾萬的采暖安裝成本，有幾個村民能承受得了。


      第二，普通建筑使用太陽能，采暖效果不明顯。 


      太陽能供暖，對建筑的要求稍微高一些，必須是節(jié)能建筑，一般適用于新型別墅。它要有足夠的安裝集熱器空間；建筑的外墻有保溫，玻璃是節(jié)能玻璃。如果是農(nóng)村的房子，房屋的圍護結(jié)構(gòu)、保溫性做得不好，根本不適合做太陽能采暖。另外，終端的散熱方式使用地板采暖，非暖氣片，地板采暖要求的水溫較低，45℃左右就可以達到較好的散熱效果，暖氣片要求水溫達到65℃以上才可以達到一定的散熱效果。


      然而，即使這些條件都滿足，在實際應(yīng)用中，建筑節(jié)能65%標準的新建獨棟建筑，使用的1m2集熱器帶動大約8m2的建筑面積，在提供少量輔助能源的情況下，室內(nèi)溫度只達到12～15℃。這樣的溫度在冬天根本不可能做到真正的溫暖、舒適。






空氣能熱泵分戶式采暖無燃燒、安裝成本低、運行費用低，利于大規(guī)模普及


      空氣能熱泵是一個能量搬運裝置：介質(zhì)在蒸發(fā)器先大量吸收空氣中的免費能量；通過壓縮機做功，將介質(zhì)壓縮成高溫高壓氣體；介質(zhì)經(jīng)過熱交換器交換熱能，以供給熱水或采暖。整個運行過程中，無燃燒，無廢氣排放，無CO中毒、爆炸危險，無粉塵等顆粒物污染，做到真正的“零污染”。


      另外，使用年限長，運行費用低。由于采用空氣能制熱，1份電能可以產(chǎn)生多份熱能，比傳統(tǒng)電熱或燃燒制熱相比，能有效降低能耗。


      總結(jié)：因此，盡管風能、太陽能跟空氣能一樣環(huán)保，可以從根源上解決“燃煤污染”，但在實際應(yīng)用過程中，它們因為投入成本、技術(shù)、受各種外界因素制約等原因，不適宜大規(guī)模普及，而空氣能卻憑借“投入低，運行費用低，零污染，可以大范圍普及”，成為燃煤污染的“替代環(huán)保新能源”。北京、河北、山東、山西等北方地區(qū)，紛紛出臺“煤改電補貼政策”，也是促進“煤改空氣能地暖”的蓬勃發(fā)展，推動我國北方燃煤污染的有效治理！