淺析燃?xì)饪照{(diào)

深圳市規(guī)劃國(guó)土發(fā)展研究中心 張 濤

燃?xì)饪照{(diào)是指以天然氣、液化石油氣、人工煤氣等燃?xì)庾鳛槟茉刺峁┲评?、采暖、衛(wèi)生熱水等的空調(diào)設(shè)備及空調(diào)系統(tǒng)。以燃?xì)鉃轵?qū)動(dòng)能源的空調(diào)用冷(熱)源方式，具有廣泛的市場(chǎng)運(yùn)用領(lǐng)域和發(fā)展?jié)摿?，尤其是在熱電?lián)產(chǎn)(CHP)或冷熱電聯(lián)產(chǎn)(CCHP)的能源梯級(jí)利用方式之中。

從燃?xì)饽茉蠢孟到y(tǒng)的角度可將燃?xì)饪照{(diào)歸類為分布式燃?xì)饪照{(diào)和單獨(dú)式燃?xì)饪照{(diào)兩大類。

(1)分布式燃?xì)饪照{(diào)：一般包含在熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)或冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，并配置冷(熱)源設(shè)備，產(chǎn)出的冷、熱能量主要滿足建筑環(huán)境中人們對(duì)普通空調(diào)的使用功能。

(2)單獨(dú)式燃?xì)饪照{(diào)：燃?xì)庑椭比紮C(jī)組、燃?xì)鉄岜?、燃?xì)庑托⌒桶薄べ|(zhì)對(duì)吸收式冷水機(jī)組、燃?xì)庹羝仩t+蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組、燃?xì)庹羝仩t+蒸汽透平直接驅(qū)動(dòng)離心式冷水機(jī)組等都是單獨(dú)式燃?xì)饪照{(diào)，具有相對(duì)獨(dú)立的能源輸入和空調(diào)功能輸出。

1 燃?xì)饪照{(diào)特點(diǎn)

燃?xì)饪照{(diào)在能源利用、環(huán)境保護(hù)和機(jī)組方面都具有一系列的特點(diǎn)。

1.1 能源利用

燃?xì)饪照{(diào)利用燃?xì)馊紵臒崮転轵?qū)動(dòng)能源，適用范圍較廣，如天然氣、人工煤氣、液化石油氣、煤層氣和沼氣等都可以作為驅(qū)動(dòng)能源。

燃?xì)饪照{(diào)使用中耗電量較少，耗電設(shè)備僅是機(jī)組附帶的冷劑泵、溶液泵和電控系統(tǒng)等，其自身耗電量非常有限，可以大大節(jié)約電力能源，有效減少對(duì)高品位電力資源的過(guò)多消耗。在城市舒適性空調(diào)領(lǐng)域，具有緩解城市電力短缺的功能，尤其是在夏季城市空調(diào)用電高峰時(shí)，可以部分取代電力制冷，起著削峰填谷(電力高峰、燃?xì)獾凸?的雙重作用。

各種燃?xì)饪照{(diào)冷(熱)源設(shè)備每 kW 制冷量的電耗量見(jiàn)表1。

表1 燃?xì)饪照{(diào)主要設(shè)備每kW制冷量的耗電量

1.2 環(huán)境保護(hù)

電力空調(diào)使用氟利昂作為制冷劑，對(duì)大氣的臭氧層具有潛在的破壞作用。目前雖然許多電力空調(diào)使用氫氯氟烴來(lái)替代氟利昂，對(duì)臭氧層破壞能力有所減弱，然而卻產(chǎn)生了較強(qiáng)的溫室效應(yīng)。

燃?xì)饪照{(diào)可以在冷熱電系統(tǒng)中采用吸收式制冷，以水為制冷劑，溴化鋰溶液為吸收劑，對(duì)人體無(wú)毒，無(wú)害，不可燃，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。并且采用的是天然氣、液化石油氣等清潔能源，可減少CO2排放量 30%~50%。因此，采用燃?xì)饪照{(diào)有利于保護(hù)臭氧層和減少溫室氣體排放量，滿足環(huán)境保護(hù)的要求。

燃?xì)饪照{(diào)在運(yùn)行過(guò)程中各種污染物的排放系數(shù)比較低，各種能源的污染物排放系數(shù)見(jiàn)表2：

表2 各種能源的污染物排放系數(shù)

1.3 燃?xì)饪照{(diào)機(jī)組

燃?xì)饪照{(diào)的安裝、檢修和維護(hù)，對(duì)操作人員和安裝部位均無(wú)特殊要求，相關(guān)操作人員無(wú)需持有鍋爐工操作證書和其它操作證書等，并且在無(wú)設(shè)置單獨(dú)機(jī)房時(shí)，相關(guān)設(shè)備可安裝在地下室，中間樓層或屋頂上，在使用過(guò)程中也非常的方便和快捷。

燃?xì)饪照{(diào)機(jī)組中的動(dòng)力部件相對(duì)較少，因而運(yùn)轉(zhuǎn)安靜，振動(dòng)小，噪聲值僅為75~80 dB，非常適合于各種辦公和居住建筑環(huán)境之中。

燃?xì)饪照{(diào)的設(shè)備性能非常穩(wěn)定，適應(yīng)性較強(qiáng)，機(jī)組可在 10%~100%的范圍內(nèi)進(jìn)行冷量的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，并且在低負(fù)荷調(diào)節(jié)和運(yùn)行時(shí)，熱效率幾乎不會(huì)產(chǎn)生下降和驟變，工況變化的適應(yīng)范圍非常寬，具有較高的適用性能和舒適性能。

燃?xì)饪照{(diào)的燃燒器，可以承受最大天然氣的供氣壓力僅為 4 kPa，屬于低壓燃燒器，比較安全和可靠，不會(huì)產(chǎn)生高壓事故爆炸的潛在危險(xiǎn)。

在已建有城市天然氣輸配管網(wǎng)的城市或城鎮(zhèn)中，大規(guī)模發(fā)展燃?xì)饪照{(diào)，可以很容易實(shí)現(xiàn)與天然氣管網(wǎng)輸配系統(tǒng)的順利銜接，不需再新建相關(guān)的場(chǎng)站和管網(wǎng)，可以大幅度節(jié)省投資費(fèi)用。

1.4 機(jī)組功能上的特點(diǎn)

燃?xì)饪照{(diào)可以做到一機(jī)多能，夏季制冷，冬季供暖，并兼顧提供生活熱水，這樣的優(yōu)勢(shì)可以適用于我國(guó)的大部分地區(qū)，具有非常廣闊的運(yùn)用市場(chǎng)。

燃?xì)饪照{(diào)與單供冷的冷水機(jī)組或單供暖的熱水鍋爐相比較，大大提高了設(shè)備利用率和能源使用率，提升了運(yùn)營(yíng)效率，節(jié)約設(shè)備的投資費(fèi)用。

2 發(fā)展情況

美國(guó)由于受到電網(wǎng)發(fā)達(dá)和電費(fèi)便宜等利好因素的影響，致使業(yè)內(nèi)對(duì)燃?xì)饪照{(diào)的應(yīng)用采取了長(zhǎng)期遏制的態(tài)度和發(fā)展思路。直到在某次連續(xù)高溫的極端天氣下，導(dǎo)致電力空調(diào)用電劇增，致使紐約及周邊地區(qū)約數(shù)十座城市的電網(wǎng)大范圍癱瘓之后，美國(guó)政府和業(yè)內(nèi)才開(kāi)始科學(xué)地認(rèn)識(shí)到燃?xì)饪照{(diào)的作用，方才大力投資發(fā)展燃?xì)饪照{(diào)和進(jìn)行相關(guān)的研發(fā)工作，并將其作為完善能源系統(tǒng)的地位進(jìn)行大規(guī)模的研發(fā)和推廣。

近年來(lái)日本燃?xì)饪照{(diào)的發(fā)展迅速，主要是因?yàn)槿毡镜哪茉创蟛糠忠蕾嚭Ｍ膺M(jìn)口，其中，氣態(tài)天然氣和液態(tài)天然氣是主要的進(jìn)口能源，在這樣的大環(huán)境下，能源形勢(shì)逼迫日本認(rèn)識(shí)到燃?xì)饪照{(diào)的戰(zhàn)略地位。因?yàn)槿毡驹缭绲匾庾R(shí)到燃?xì)饪照{(diào)有消減夏季高峰電力、填補(bǔ)夏季低谷燃?xì)獾暮锰帲案魅細(xì)夤驹诙愔?、融資、價(jià)格等多方面給予優(yōu)惠政策來(lái)大力發(fā)展燃?xì)饪照{(diào)，大約用了近 10年的時(shí)間，燃?xì)饪照{(diào)占據(jù)了日本中央空調(diào)市場(chǎng)約85%以上份額。

在韓國(guó)，相關(guān)政府部門和能源企業(yè)在研究了日本經(jīng)驗(yàn)之后，也有序地推動(dòng)了燃?xì)饪照{(diào)的國(guó)產(chǎn)化與市場(chǎng)應(yīng)用，逐漸培育了一個(gè)成熟的燃?xì)饪照{(diào)產(chǎn)業(yè)鏈和運(yùn)用市場(chǎng)，目前，韓國(guó)的燃?xì)饪照{(diào)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的占有率，基本達(dá)到了日本的水平。

在我國(guó)，燃?xì)饪照{(diào)受到技術(shù)設(shè)備及配套水平的限制、氣源開(kāi)發(fā)和燃?xì)廨斔腕w系的制約，致使從開(kāi)發(fā)到使用的整個(gè)過(guò)程都受到不小的體制阻力和市場(chǎng)阻力，燃?xì)饪照{(diào)占整個(gè)空調(diào)的比率長(zhǎng)期都處在一個(gè)非常低的水平。盡管近年來(lái)，燃?xì)饪照{(diào)逐漸與電力空調(diào)在市場(chǎng)上展開(kāi)了日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)，但是，燃?xì)饪照{(diào)發(fā)展所需要的資本條件和市場(chǎng)空間，始終處于“替補(bǔ)”的角色和地位，再者，由于我國(guó)的傳統(tǒng)煤電電力管理體制的壟斷、政府環(huán)境保護(hù)意識(shí)的淡薄和人民對(duì)電力消費(fèi)的崇尚等復(fù)雜因素的影響，使得我國(guó)燃?xì)饪照{(diào)在與電力空調(diào)的競(jìng)爭(zhēng)中一直處于一種劣勢(shì)的狀態(tài)，導(dǎo)致燃?xì)饪照{(diào)也一直扮演者“電力不足燃?xì)庋a(bǔ)、電力充足燃?xì)庾摺钡慕巧?/p>

3 相比于電力空調(diào)的優(yōu)勢(shì)

站在客觀的角度進(jìn)行分析，燃?xì)饪照{(diào)和電力空調(diào)存在著一定的競(jìng)爭(zhēng)和合作關(guān)系，特別是在傳統(tǒng)電力市場(chǎng)和事故狀態(tài)下的電力應(yīng)對(duì)方式的角度，燃?xì)饪照{(diào)對(duì)于壟斷的電力部門來(lái)講，是亦愛(ài)亦恨。因此，要準(zhǔn)確和科學(xué)的認(rèn)識(shí)燃?xì)饪照{(diào)，了解燃?xì)饪照{(diào)相對(duì)于電力空調(diào)的優(yōu)勢(shì)，并將其科學(xué)的運(yùn)用到適合的環(huán)境之中，方可充分體現(xiàn)燃?xì)饪照{(diào)的優(yōu)勢(shì)和技術(shù)特點(diǎn)，并且有效緩解與電力空調(diào)緊張的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。燃?xì)饪照{(diào)與電力空調(diào)相比具有如下優(yōu)勢(shì)：

(1)功能全面，設(shè)備利用率高，綜合投資較省。

(2)系統(tǒng)的能源利用率高，運(yùn)行費(fèi)用較經(jīng)濟(jì)。

(3)天然氣、液化石油氣作為清潔能源燃料，燃燒后產(chǎn)生的有害氣體很少。

(4)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件少，震動(dòng)小，噪音低，磨損小，使用壽命長(zhǎng)。

(5)作為冷熱電聯(lián)供等系統(tǒng)的組成部分，制冷工質(zhì)可以為溴化鋰的水溶液，價(jià)格低廉且無(wú)公害。

(6)大量使用燃?xì)饪照{(diào)不僅有利于改善供電緊張局面，而且可以提高電力負(fù)載率，改善電力峰谷平衡率。

4 對(duì)城市夏季的“削電峰填氣谷”

我國(guó)的大部分地區(qū)，在夏季時(shí)段，由于空調(diào)用電占全市電力負(fù)荷的比例越來(lái)越重(某些國(guó)內(nèi)城市已達(dá)到 40%以上)，導(dǎo)致空調(diào)夏季用電需求量非常大，當(dāng)電力負(fù)荷出現(xiàn)高峰期時(shí)，燃?xì)庳?fù)荷則常常處于季節(jié)性低峰期。以天然氣為燃料的燃?xì)饪照{(diào)，能夠利用制冷機(jī)組替代部分傳統(tǒng)電空調(diào)機(jī)組進(jìn)行通風(fēng)制冷，有效地減少夏季的電耗，從而削減電力的夏季高峰；與此同時(shí)，對(duì)天然氣的需求量將會(huì)隨之增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)填平天然氣負(fù)荷需求低谷的作用，從而有效地緩解城市在能耗需求中的季節(jié)性不平衡問(wèn)題，減少城市電力供應(yīng)系統(tǒng)和天然氣輸配系統(tǒng)在季節(jié)性調(diào)峰設(shè)施建設(shè)，提高能源系統(tǒng)供應(yīng)的保障能力。在日調(diào)峰方面，由于住宅空調(diào)耗電的負(fù)荷高峰常常出現(xiàn)在夜晚或凌晨，此時(shí)的天然氣需求卻處在極低的水平，因此，燃?xì)饪照{(diào)的大規(guī)模運(yùn)用，可以有效地緩解電力日峰和天然氣的日谷的壓力，同樣可以達(dá)到一舉兩得的良好效果。

5 結(jié)語(yǔ)

可持續(xù)發(fā)展和低碳發(fā)展是我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必選道路，燃?xì)饪照{(diào)可有效地節(jié)約能源、節(jié)省投資，是合理使用能源和提高能源利用效率的低碳技術(shù)，具有非常廣闊的發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)推廣前景。

我國(guó)對(duì)燃?xì)饪照{(diào)市場(chǎng)的挖掘還處于起步階段，本文意在從不同的角度介紹和分析燃?xì)饪照{(diào)的各個(gè)方面，以此讓同行們更好地了解燃?xì)饪照{(diào)，為行業(yè)的快速發(fā)展提供參考和借鑒。