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以往每年季節(jié)交替，霧霾、沙塵的惡劣氣候時(shí)有發(fā)生，一到供暖季，就會(huì)“霾鎖京城”，河北、山西、天津、河南、山東5省市優(yōu)良天氣比例仍不到60%。去年冬季，情況發(fā)生了變化，藍(lán)天成了常態(tài)，霧霾天氣反而寥寥可數(shù)。
在這方面，清潔取暖功不可沒(méi)。推進(jìn)清潔取暖，既關(guān)系到北方地區(qū)廣大群眾溫暖過(guò)冬，也關(guān)系到大氣污染治理。更重要的是，清潔取暖對(duì)促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型有著非同小可的意義。
今年7月3日，國(guó)務(wù)院發(fā)布《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》，三年行動(dòng)計(jì)劃將有效推進(jìn)北方地區(qū)冬季清潔取暖作為重要的措施加以部署。可再生清潔能源的開發(fā)及新能源的普及推廣成了國(guó)家的研究重點(diǎn)，如今，新技術(shù)“光伏+電采暖”的推出將更有效地解決這一問(wèn)題。
從經(jīng)濟(jì)性分析，光伏+取暖”系統(tǒng)可以在全生命周期內(nèi)創(chuàng)造收益，補(bǔ)貼和融資等財(cái)政支持也很有力，這無(wú)疑是“531新政”頒布后光伏行業(yè)的一片新的藍(lán)海。
財(cái)政支持力度大
7月23日，財(cái)政部、生態(tài)環(huán)境部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、國(guó)家能源局聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于擴(kuò)大中央財(cái)政支持北方地區(qū)冬季清潔取暖城市試點(diǎn)的通知》。
《通知》明確，試點(diǎn)申報(bào)范圍擴(kuò)展至京津冀及周邊地區(qū)大氣污染防治傳輸通道“2+26”城市、張家口市和汾渭平原城市。張家口市比照“2+26”城市標(biāo)準(zhǔn);汾渭平原原則上每市每年獎(jiǎng)補(bǔ)3億元。
按照去年發(fā)布的《關(guān)于開展中央財(cái)政支持北方地區(qū)冬季清潔取暖試點(diǎn)工作的通知》，“2+26”城市試點(diǎn)示范期為三年，中央財(cái)政獎(jiǎng)補(bǔ)資金標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)城市規(guī)模分檔確定，直轄市每年安排10億元，省會(huì)城市每年安排7億元，地級(jí)城市每年安排5億元。而現(xiàn)在，試點(diǎn)的“2+26”城市增加了張家口市，標(biāo)準(zhǔn)也是每年5億元。而汾渭平原則原則上每市每年獎(jiǎng)補(bǔ)3億元。
此外，《通知》還要求，三年示范期結(jié)束后試點(diǎn)城市城區(qū)清潔取暖率要達(dá)到100%，平原地區(qū)基本完成取暖散煤替代。
據(jù)記者關(guān)注，“2+26”城市包括：北京市，天津市，河北省石家莊(含辛集)、唐山、保定(含定州)、廊坊、滄州、衡水、邯鄲、邢臺(tái)市，山西省太原、陽(yáng)泉、長(zhǎng)治、晉城市，山東省濟(jì)南、淄博、聊城、德州、濱州、濟(jì)寧、菏澤市，河南省鄭州(含鞏義)、新鄉(xiāng)(含長(zhǎng)垣)、鶴壁、安陽(yáng)(含滑縣)、焦作(含濟(jì)源)、濮陽(yáng)、開封市(含蘭考)。
此次試點(diǎn)增加的汾渭平原11城市包括：山西省呂梁、晉中、臨汾、運(yùn)城市，河南省洛陽(yáng)、三門峽市，陜西省西安、咸陽(yáng)、寶雞、銅川、渭南市以及楊凌示范區(qū)。
前不久，全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)執(zhí)法檢查組關(guān)于檢查《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》實(shí)施情況的報(bào)告統(tǒng)計(jì)，中央財(cái)政加大資金投入，5年累計(jì)安排大氣污染防治專項(xiàng)資金528億元人民幣。同時(shí)報(bào)告顯示，五年來(lái)全國(guó)煤炭消費(fèi)比重下降8.1個(gè)百分點(diǎn)，清潔能源比重提高6.3個(gè)百分點(diǎn)。
去年，中央財(cái)政獎(jiǎng)補(bǔ)資金標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)城市規(guī)模分檔確定，直轄市每年安排10億元，省會(huì)城市每年安排7億元，地級(jí)城市每年安排5億元;其標(biāo)準(zhǔn)由大氣污染影響程度、城市規(guī)模、采暖狀況、改造成本等因素確定。公開資料顯示，12個(gè)試點(diǎn)城市3年共計(jì)獲得中央獎(jiǎng)補(bǔ)219億元，而地方財(cái)政將投入約697億元保障清潔取暖改造順利實(shí)施，計(jì)劃吸引金融機(jī)構(gòu)、企業(yè)投入等社會(huì)資本超過(guò)2000億元。
對(duì)于近期國(guó)家下調(diào)光伏補(bǔ)貼和新能源補(bǔ)貼的情況，清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院政策發(fā)展研究室主任何繼江表示：“此次政策出臺(tái)得這么及時(shí)，很可能與最近積極的財(cái)政政策有一定關(guān)系。這表明中央對(duì)治理霧霾、供暖的問(wèn)題高度重視，至少目前感覺(jué)比對(duì)光伏、新能源汽車給予的財(cái)政支持力度要大。”
光伏取暖財(cái)政支持力度也很大，加大公共財(cái)政對(duì)太陽(yáng)能取暖科技研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入力度和科技成果示范補(bǔ)貼力度，將太陽(yáng)能取暖納入科技計(jì)劃并給予重點(diǎn)支持。
據(jù)了解，光伏取暖的財(cái)政支持有幾種模式：“太陽(yáng)能光伏+熱源”的銀行貸款模式、“太陽(yáng)能光伏+熱源”的企業(yè)出資模式、“太陽(yáng)能光熱+輔助熱源”的合同能源管理模式。太陽(yáng)能取暖試點(diǎn)的補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)，暫按現(xiàn)行的電代煤氣代煤的補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，新的相關(guān)政策出臺(tái)后再作調(diào)整。
河北：“光伏取暖”市場(chǎng)
新的逐鹿之地
數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)北方整個(gè)采暖季的總耗標(biāo)準(zhǔn)煤量是1.84億噸，燃燒散煤采暖嚴(yán)重污染環(huán)境，因此“電代煤”、“氣代煤”(簡(jiǎn)稱“雙代”)成為近年來(lái)一項(xiàng)重要的環(huán)保政策。
為推進(jìn)清潔取暖，河北省在開展農(nóng)村“雙代”方面進(jìn)行了諸多探索與實(shí)踐。河北能源工程設(shè)計(jì)有限公司新能源院院長(zhǎng)董曉青表示，自2018年1月起，河北省便密集發(fā)文，推進(jìn)農(nóng)村“煤改電”進(jìn)程，支持“光伏+取暖”發(fā)展。
首先推廣的是‘光伏+熱源’的取暖方式，項(xiàng)目采取全額上網(wǎng)的模式，白天光伏發(fā)電上網(wǎng)，夜間用谷電取暖和蓄能。‘煤改電’帶來(lái)的市場(chǎng)巨大，河北省也相繼出臺(tái)了很多補(bǔ)助政策。
除了相關(guān)的政策支持，河北省在配套設(shè)施方面也進(jìn)行了積極探索。例如，國(guó)網(wǎng)河北省電力公司完成了歷年來(lái)最大規(guī)模的“煤改電”配套電網(wǎng)建設(shè)，累計(jì)改造供暖面積超3000萬(wàn)平方米，涉及石家莊、邢臺(tái)、邯鄲、滄州、保定等城鄉(xiāng)居民用戶超18萬(wàn)戶。
經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)方案：
超低溫?zé)岜?光伏供暖
“太陽(yáng)能取暖按照去年執(zhí)行的‘煤改氣’的補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)，并且延伸了波谷段，現(xiàn)在界定谷段為20時(shí)至次日8時(shí)，谷段電價(jià)為0.15元/千瓦時(shí)，峰段則為0.35元/千瓦時(shí)。”根據(jù)河北省城鄉(xiāng)住房建設(shè)廳3月最新下發(fā)的關(guān)于征求《河北省農(nóng)村地區(qū)太陽(yáng)能取暖試點(diǎn)實(shí)施方案》意見的函，省級(jí)財(cái)政在現(xiàn)有光伏上網(wǎng)電價(jià)(承德、張家口、唐山、秦皇島二類地區(qū)為0.65元/千瓦時(shí)，其他三類地區(qū)為0.75元/千瓦時(shí))的基礎(chǔ)上補(bǔ)貼0.2元/千瓦時(shí)。
“值得注意的是，方案中每千瓦時(shí)補(bǔ)助0.2元，針對(duì)的是居民采暖用電而非補(bǔ)貼光伏上網(wǎng)電價(jià)。”董曉青認(rèn)為之前一些媒體關(guān)于方案的解讀存在不準(zhǔn)確的地方。據(jù)了解，根據(jù)《方案》內(nèi)容，河北省各區(qū)市要各選擇1個(gè)不少于100戶的村，采用“光伏+”或“光熱+”取暖技術(shù)作為試點(diǎn)，以期通過(guò)科學(xué)試點(diǎn)示范，到2018年9月底前，形成可靠性好、性價(jià)比高、適宜推廣、較為成熟的太陽(yáng)能取暖解決方案。
以河北張家口市懷安縣規(guī)劃為例，在商務(wù)模式上，“光伏+取暖”主要采用“銀行貸款+企業(yè)出資”、“政府補(bǔ)貼+農(nóng)戶出資”等模式。參照“電代煤”政策，除了采暖期居民用電可享受0.2元/千瓦時(shí)補(bǔ)貼外，輔助熱源投資由政府和農(nóng)戶出資，政府按照投資的85%給予補(bǔ)貼，最高補(bǔ)貼7400元/戶，由省和市縣各承擔(dān)1/2，其余由農(nóng)戶承擔(dān)。
一些設(shè)計(jì)院提出四種供暖方案:分別是蓄熱式散熱器、超低溫?zé)岜?光伏供暖、太陽(yáng)能+熱泵+光伏以及小型生物質(zhì)供暖爐供暖。河北能源工程設(shè)計(jì)有限公司曾對(duì)現(xiàn)有取暖方式做了一個(gè)方案比選供參考：假設(shè)每戶安裝5千瓦光伏，懷安縣為二類資源地區(qū)，20年平均利用小時(shí)數(shù)為1260小時(shí)，光伏效率為83%，全額上網(wǎng)收益則為3396.82元/年，四種供暖方式20年末剩余利潤(rùn)則分別為0元、17436元、2936元、0元。綜合看來(lái)，在有企業(yè)投資的情況下，“超低溫?zé)岜?光伏”供暖或?yàn)樽罴压岱绞健?br />
“與傳統(tǒng)取暖方式比較，“光伏+取暖”系統(tǒng)供熱效率可呈倍數(shù)增加，而河北也正在成為“光伏+取暖”市場(chǎng)新的逐鹿之地。”英利“光伏+取暖”系統(tǒng)項(xiàng)目總工程師蔡春立認(rèn)為。
記者認(rèn)為，治理霧霾終端能源是“太陽(yáng)能”，要想真正意義上的治理霧霾，太陽(yáng)能可以承載供暖、供熱巨大能量的需求。近年來(lái)，太陽(yáng)能采暖應(yīng)用市場(chǎng)逐漸擴(kuò)大，以下對(duì)來(lái)太陽(yáng)能采暖案例進(jìn)行投資收益分析。
光伏取暖四類七大案例
投資收益分析
一、太陽(yáng)能戶用建筑采暖應(yīng)用
案例一：河北省“太陽(yáng)能+多能互補(bǔ)采暖系統(tǒng)”
1、基本情況
2010至今，在河北省高邑縣、固安縣、淶水縣、阜平縣等9市、29縣1080余戶示范安裝了“太陽(yáng)能+”采暖系統(tǒng)。輔助能源有：電鍋爐、生物質(zhì)能(壓塊、顆粒)或清潔型煤、醇基液體燃料、燃?xì)?、空氣源熱泵等多種。
2、建筑概況
河北省農(nóng)村主要是農(nóng)戶自建的住房，建筑面積100m2左右。多為370mm墻體，屋頂、墻體、門窗均無(wú)保溫設(shè)計(jì)，建筑保溫性能差。
3、系統(tǒng)組成
系統(tǒng)由太陽(yáng)能集熱器、保溫水箱、輔助能源(清潔爐具)、供暖末端設(shè)備、洗浴設(shè)備、管路和控制設(shè)備等組成。設(shè)計(jì)保證太陽(yáng)能貢獻(xiàn)率為70%，余下30%(如陰天、霧霾天)由輔助能源補(bǔ)充供暖。因此集熱器面積配比大，達(dá)到每百平方米建筑30m2以上。
工作原理是太陽(yáng)能集熱器將吸收的太陽(yáng)能加熱水存入保溫水箱，通過(guò)供暖末端設(shè)備用于建筑供暖，當(dāng)太陽(yáng)能不能使保溫水箱中水的溫度達(dá)到供暖要求時(shí)，由輔助能源提供供熱需求。
4、運(yùn)行效果(據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì))
室內(nèi)溫度全部達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，用戶可根據(jù)需要調(diào)節(jié);用戶可以自主調(diào)整和延長(zhǎng)采暖期;
5、經(jīng)濟(jì)性(據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì))
①主能源是可再生能源，環(huán)境效益好，可節(jié)約社會(huì)環(huán)保治理費(fèi)用;
②主能源免費(fèi)，除+電模式以外，全部模式運(yùn)行費(fèi)用低于當(dāng)?shù)丶泄┡M(fèi)，符合居民用得起方針;不再需要長(zhǎng)期年度補(bǔ)貼，推廣阻力小;
③也是由于主能源是新能源，初裝費(fèi)較高，但5年的總費(fèi)用已經(jīng)低于和接近單輔助能源采暖的總費(fèi)用。
6、運(yùn)管機(jī)制
壽命期15年內(nèi)包運(yùn)行，保修期內(nèi)免費(fèi)，保修期過(guò)后收取管理費(fèi)。相對(duì)集中區(qū)域(如整村)配備一個(gè)經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的服務(wù)人員。
案例二、內(nèi)蒙古包頭市幸福路1號(hào)街坊“太陽(yáng)能+空氣源+電加熱”采暖系統(tǒng)
所在地冬季嚴(yán)寒，夏季炎熱，晝夜溫差大，無(wú)霜期較長(zhǎng)，日照充足。全年日照時(shí)數(shù)2960小時(shí)。屬于老舊建筑，保溫性能差，采暖末端為明裝老舊鑄鐵暖氣片。
工作原理：系統(tǒng)由太陽(yáng)能集熱器、儲(chǔ)熱水箱、空氣源熱泵、緩沖水箱、電加熱元件、鑄鐵暖氣片等組成。能源利用優(yōu)先順序太陽(yáng)能、空氣源熱泵、電。對(duì)該建筑提供采暖和生活熱水需求。集熱器面積配置達(dá)到25m2/100m2左右。
經(jīng)濟(jì)性分析：
初裝費(fèi)：6萬(wàn)元以內(nèi)。運(yùn)行費(fèi)用：目前室內(nèi)溫度均保持在19-22℃之間。極端天氣室外零下28℃。
最冷月平均每天采暖實(shí)際費(fèi)用：0.43元/kWh×18kWh =7.74元;
采暖季日平均耗電量：9.5`11.2KWh;
一個(gè)采暖季預(yù)計(jì)采暖費(fèi)用：747~867元;
采暖季每平方米采暖費(fèi)用：7.5~8.7元。
二、帶季節(jié)蓄熱太陽(yáng)能戶用建筑采暖應(yīng)用
案例三：河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)太陽(yáng)能跨季節(jié)蓄熱采暖及熱水應(yīng)用綜合項(xiàng)目(水體蓄熱)
項(xiàng)目采暖面積為8.3萬(wàn)m2，日用熱水總量為121噸。采用橫雙排全玻璃真空管集熱器1380組，鋪設(shè)在14個(gè)宿舍樓樓面，共使用真空管6.9萬(wàn)支，總計(jì)集熱面積1.16萬(wàn)m2，總儲(chǔ)熱水箱容量2萬(wàn)余噸，末端采用翅片式散熱器采暖，集熱器面積配置14m2/100m2左右。
項(xiàng)目初期投資：4000萬(wàn)元，不含室內(nèi)采暖末端和室內(nèi)管路，折合到每平米建筑481元。年節(jié)約天然氣1000萬(wàn)元左右。
案例四、北京大興榆垡鎮(zhèn)劉家鋪全村100戶采用太陽(yáng)能+地源熱泵
工作原理：
系統(tǒng)由太陽(yáng)能集熱器、地源熱泵、保溫水箱、采暖末端、土壤換熱器、循環(huán)泵、控制系統(tǒng)等組成。太陽(yáng)能與地源熱泵結(jié)合，春季與秋季太陽(yáng)能集熱器采集熱量，加熱熱水，儲(chǔ)存在水箱中，在保證生活熱水的前提下，將多余熱量通過(guò)地埋循環(huán)管儲(chǔ)存在地下土壤中。夏季建筑物制冷產(chǎn)生的熱量也通過(guò)地埋循環(huán)管被換入地下土壤中蓄存。全年收集的太陽(yáng)熱能，向地下土壤輸送并蓄存，冬季利用地源熱泵采暖供熱，實(shí)現(xiàn)全年的熱量平衡。
經(jīng)濟(jì)性：
項(xiàng)目初投入約400元/m2，包括設(shè)備與安裝的所有費(fèi)用;項(xiàng)目2012年投入運(yùn)行。經(jīng)過(guò)2013年冬季和2014年全年運(yùn)行后，性能達(dá)到夏季27℃，冬季18℃;
第一年(2013年)冬季采暖開機(jī)時(shí)，地源側(cè)供回水溫度9-11℃。第二年(2014年)冬季采暖開機(jī)時(shí)，地源側(cè)供回水溫度13-15℃。100m2戶均用電量：冬季3200kWh，夏季500kWh。全年運(yùn)行費(fèi)用低于5000kWh。
本項(xiàng)目是太陽(yáng)能應(yīng)用示范的又一種類型;初裝費(fèi)400元/m2，與案例一相當(dāng)。項(xiàng)目特點(diǎn)是蓄熱技術(shù)的應(yīng)用，而且是季節(jié)性蓄熱。
一年后地源回水溫度提升了4℃的數(shù)據(jù)，初步表明了蓄熱技術(shù)的效果，地源供回水溫度的提高為熱泵性能的提升創(chuàng)造了條件;項(xiàng)目的運(yùn)行費(fèi)用低于目前北京地區(qū)熱泵采暖運(yùn)行費(fèi)30%以上，說(shuō)明了項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性可以通過(guò)技術(shù)進(jìn)步而改善。
三、太陽(yáng)能公共建筑采暖應(yīng)用
案例五、太陽(yáng)能在公共建筑上的應(yīng)用——山東省樂(lè)陵市云紅小學(xué)采暖系統(tǒng)。
項(xiàng)目目屬于公共建筑，只有白天的供暖需求，與太陽(yáng)能供熱時(shí)間十分匹配。該教學(xué)樓共計(jì)4層，采暖面積共計(jì)1907.79平方米。
監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析：
正常晴天時(shí)，太陽(yáng)能可以滿足采暖8小時(shí)用熱量，與設(shè)計(jì)指標(biāo)吻合，說(shuō)明該建筑保溫較好;晴天系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用主要是集熱循環(huán)泵、采暖循環(huán)泵、控制系統(tǒng)的耗電。監(jiān)測(cè)每天約50kWh，整個(gè)采暖季(120天)約6000kWh。
陰天或霧霾天需要啟用熱泵輔助，熱泵匹配的為30P，監(jiān)測(cè)每小時(shí)平均耗電為30千瓦時(shí)。此費(fèi)用根據(jù)年度天氣情況波動(dòng)，若按18個(gè)陰天霧霾天計(jì)算，則整個(gè)采暖季熱泵用電量為4320kWh。
合計(jì)：6000+4320=10320，整個(gè)采暖季用電10320kWh，10320kWh÷1908平米=5.4度電/平米，折合5.4度/平方米•每個(gè)采暖季，遠(yuǎn)低于城鎮(zhèn)集中供暖價(jià)格。
農(nóng)村有大量公共建筑，如養(yǎng)老院、衛(wèi)生院、學(xué)校、村委會(huì)、公共服務(wù)中心等。
四、太陽(yáng)能在其他建筑的采暖應(yīng)用
案例六、內(nèi)蒙古錫林郭勒盟蒙古包采暖系統(tǒng)
工作原理：
系統(tǒng)由太陽(yáng)能集熱器、集熱水箱、儲(chǔ)熱水箱、采暖末端、控制系統(tǒng)等組成。
經(jīng)濟(jì)性分析：
監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示為2017年2月5-11日，錫林浩特太蒙包室內(nèi)溫度的數(shù)據(jù)，基本上就在20℃上下浮動(dòng)，溫度振幅也符合人們生活舒服溫度。通過(guò)一個(gè)冬季的運(yùn)行測(cè)試，完全可以保證室內(nèi)18℃以上，在最低氣溫時(shí)每天耗電量在5～10kWh，整個(gè)冬季大約40天時(shí)間需要電加熱輔助采暖。
案例七、大連希奧特太陽(yáng)能有限公司綜合樓采暖制冷熱水聯(lián)供系統(tǒng)。
該項(xiàng)目建筑面積5120平方米，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能供熱、采暖、制冷的聯(lián)供系統(tǒng)，2011建成，2013年通過(guò)住建部鑒定，目前已穩(wěn)定運(yùn)行7年，2016年夏天日本矢崎專家考察后評(píng)價(jià)為中國(guó)太陽(yáng)能低溫制冷最佳工程。
項(xiàng)目總投資260萬(wàn)元，折合每平米507.8元，年運(yùn)行電費(fèi)73747元，折合每平米14.4元，使用壽命期20年，通過(guò)近幾年技術(shù)進(jìn)步，總投資可降為180萬(wàn)元，折合每平米350元，運(yùn)行費(fèi)用不變，經(jīng)濟(jì)性又進(jìn)一步提高。
光伏采暖投資收益
典型案例深度剖析
受需求側(cè)拉動(dòng)，在集熱器技術(shù)進(jìn)步支撐下，近兩年，太陽(yáng)能供暖與輔助能源結(jié)合的采暖應(yīng)用技術(shù)得到快速發(fā)展。河北、西藏、寧夏、甘肅、陜西、北京、遼寧和山東等地區(qū)中小型和戶用系統(tǒng)太陽(yáng)能采暖示范應(yīng)用數(shù)量快速增加，效果得到政府和用戶的廣泛認(rèn)可。
內(nèi)蒙古一機(jī)集團(tuán)的太陽(yáng)能+空氣能熱泵采暖系統(tǒng)項(xiàng)目
一、工程概況
本項(xiàng)目為內(nèi)蒙古一機(jī)集團(tuán)的新能源改造項(xiàng)目，該工程位于一機(jī)集團(tuán)一棟辦公樓，位置遠(yuǎn)離城區(qū)，業(yè)主只能使用煤鍋爐進(jìn)行采暖，鍋爐房衛(wèi)生環(huán)境差，燃煤燃燒對(duì)室外環(huán)境造成嚴(yán)重污染;節(jié)能改造前每個(gè)采暖季能耗為1034208 (MJ)，耗電量為287280 kW•h。
項(xiàng)目所在地包頭市位于蒙古高原的南端，瀕臨黃河、山地、平原三個(gè)地形區(qū)域，屬太陽(yáng)能資源介于二類至三類地區(qū)：全年日照時(shí)間總共2882.2小時(shí);每天的集熱時(shí)間8小時(shí)，一年300天的晴朗天氣，陽(yáng)光輻照量平均在1100W/m2。冬季最冷天是11月到1月，持續(xù)90天。 冬季采暖季共6個(gè)月，從10月15日開始到次年4月15日結(jié)束。
該項(xiàng)目共有4棟建筑需要采暖，為餐廳和辦公室，建筑全部為一層摟，磚混結(jié)構(gòu)，總計(jì)采暖面積約950㎡，改造前采用小型燃煤鍋爐采暖，采暖末端為鑄鐵暖氣片。
通過(guò)對(duì)該項(xiàng)目的改造，采用太陽(yáng)能+空氣源熱泵相結(jié)合的采暖系統(tǒng)取締燃煤鍋爐，環(huán)保節(jié)能，系統(tǒng)全自動(dòng)化控制，室內(nèi)溫度恒定18℃～22℃，不需要人工維護(hù)管理;建筑提供采暖及非采暖季生活熱水需求。當(dāng)連續(xù)陰雨天或惡劣天氣條件下，太陽(yáng)能收集熱量不足以滿足建筑采暖及熱水需求時(shí)，由超低溫空氣源熱泵提供建筑采暖及熱水需求。室內(nèi)采暖末端鑄鐵暖氣片，設(shè)計(jì)水溫70℃。改造后，一個(gè)采暖季耗電61560 kW•h。系統(tǒng)節(jié)能改造后節(jié)能率為78.6%。對(duì)采用清潔能源進(jìn)行節(jié)能減排，大力推進(jìn)清潔能源的應(yīng)用具有推動(dòng)作用，必將成為北方嚴(yán)寒寒冷地區(qū)冬季采用清潔能源采暖的經(jīng)典案例和標(biāo)桿工程。
二、設(shè)計(jì)參數(shù)
1、地理位置及氣象數(shù)據(jù)
內(nèi)蒙古包頭市(地理坐標(biāo)：東經(jīng)109°83′，北緯40°65′)，屬半干旱中溫帶大陸性季風(fēng)氣候。據(jù)《包頭市2011年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，全年平均氣溫為7.2℃，年平均風(fēng)速1.2 m/s，年降水總量421.8mm，年日照時(shí)數(shù)2882.2小時(shí)。
2、輻照資料
輻照資料依據(jù)包頭市氣象資料，太陽(yáng)輻照量資料如下：
采暖季日均輻照量：18.22MJ/(㎡·d)
3、基礎(chǔ)水溫(冷水計(jì)算溫度)
根據(jù)用戶提供數(shù)據(jù)，冷水計(jì)算溫度為10℃。
4、采暖熱負(fù)荷
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察及實(shí)際計(jì)算得知，采暖熱負(fù)荷為80W/㎡。
5、空間利用率
本項(xiàng)目空間利用率選取為100%。
6、太陽(yáng)能保證率
由于建筑為后山靶場(chǎng)，遠(yuǎn)離城市管網(wǎng)，能源稀缺，從節(jié)約常規(guī)能源、系統(tǒng)投資效益方面考慮，太陽(yáng)能保證率選取50%。
7、設(shè)計(jì)依據(jù)參數(shù)
8、設(shè)計(jì)指標(biāo)及設(shè)計(jì)思路：
(1)提供建筑面積為950㎡的餐廳、辦公樓24小時(shí)采暖需求;
(2)非采暖季提供6000L/d的生活熱水;
三、系統(tǒng)原理圖
四、能效分析
1、對(duì)項(xiàng)目實(shí)施檢測(cè)分析內(nèi)容
(1)節(jié)能改造前用能情況：節(jié)能改造前能耗為每個(gè)采暖季1034208 (MJ)，耗電量為287280 kW·h。
(2)節(jié)能改造內(nèi)容：拆除原來(lái)的煤炭鍋爐及水設(shè)施，安裝太陽(yáng)能采暖與空氣源熱泵相結(jié)合的PLC全自動(dòng)控制系統(tǒng)。
(3)節(jié)能改造產(chǎn)生的節(jié)能效果分析：
節(jié)能改造前，一個(gè)采暖季耗電287280 kW·h。
節(jié)能改造后，一個(gè)采暖季耗電61560 kW·h。
故系統(tǒng)節(jié)能改造產(chǎn)生的效果為：節(jié)能78.6%。
2、節(jié)能改造效益和投資回收期分析
改造前費(fèi)用分析：一個(gè)采暖季耗電量為287280 kW·h，人民幣244188元整(電費(fèi)0.85元/ kW·h)。
靜態(tài)回收期：經(jīng)過(guò)計(jì)算可知，該系統(tǒng)回收期為2.8年。
在這方面，清潔取暖功不可沒(méi)。推進(jìn)清潔取暖，既關(guān)系到北方地區(qū)廣大群眾溫暖過(guò)冬，也關(guān)系到大氣污染治理。更重要的是，清潔取暖對(duì)促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型有著非同小可的意義。
今年7月3日，國(guó)務(wù)院發(fā)布《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》，三年行動(dòng)計(jì)劃將有效推進(jìn)北方地區(qū)冬季清潔取暖作為重要的措施加以部署。可再生清潔能源的開發(fā)及新能源的普及推廣成了國(guó)家的研究重點(diǎn)，如今，新技術(shù)“光伏+電采暖”的推出將更有效地解決這一問(wèn)題。
從經(jīng)濟(jì)性分析，光伏+取暖”系統(tǒng)可以在全生命周期內(nèi)創(chuàng)造收益，補(bǔ)貼和融資等財(cái)政支持也很有力，這無(wú)疑是“531新政”頒布后光伏行業(yè)的一片新的藍(lán)海。
財(cái)政支持力度大
7月23日，財(cái)政部、生態(tài)環(huán)境部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、國(guó)家能源局聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于擴(kuò)大中央財(cái)政支持北方地區(qū)冬季清潔取暖城市試點(diǎn)的通知》。
《通知》明確，試點(diǎn)申報(bào)范圍擴(kuò)展至京津冀及周邊地區(qū)大氣污染防治傳輸通道“2+26”城市、張家口市和汾渭平原城市。張家口市比照“2+26”城市標(biāo)準(zhǔn);汾渭平原原則上每市每年獎(jiǎng)補(bǔ)3億元。
按照去年發(fā)布的《關(guān)于開展中央財(cái)政支持北方地區(qū)冬季清潔取暖試點(diǎn)工作的通知》，“2+26”城市試點(diǎn)示范期為三年，中央財(cái)政獎(jiǎng)補(bǔ)資金標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)城市規(guī)模分檔確定，直轄市每年安排10億元，省會(huì)城市每年安排7億元，地級(jí)城市每年安排5億元。而現(xiàn)在，試點(diǎn)的“2+26”城市增加了張家口市，標(biāo)準(zhǔn)也是每年5億元。而汾渭平原則原則上每市每年獎(jiǎng)補(bǔ)3億元。
此外，《通知》還要求，三年示范期結(jié)束后試點(diǎn)城市城區(qū)清潔取暖率要達(dá)到100%，平原地區(qū)基本完成取暖散煤替代。
據(jù)記者關(guān)注，“2+26”城市包括：北京市，天津市，河北省石家莊(含辛集)、唐山、保定(含定州)、廊坊、滄州、衡水、邯鄲、邢臺(tái)市，山西省太原、陽(yáng)泉、長(zhǎng)治、晉城市，山東省濟(jì)南、淄博、聊城、德州、濱州、濟(jì)寧、菏澤市，河南省鄭州(含鞏義)、新鄉(xiāng)(含長(zhǎng)垣)、鶴壁、安陽(yáng)(含滑縣)、焦作(含濟(jì)源)、濮陽(yáng)、開封市(含蘭考)。
此次試點(diǎn)增加的汾渭平原11城市包括：山西省呂梁、晉中、臨汾、運(yùn)城市，河南省洛陽(yáng)、三門峽市，陜西省西安、咸陽(yáng)、寶雞、銅川、渭南市以及楊凌示范區(qū)。
前不久，全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)執(zhí)法檢查組關(guān)于檢查《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》實(shí)施情況的報(bào)告統(tǒng)計(jì)，中央財(cái)政加大資金投入，5年累計(jì)安排大氣污染防治專項(xiàng)資金528億元人民幣。同時(shí)報(bào)告顯示，五年來(lái)全國(guó)煤炭消費(fèi)比重下降8.1個(gè)百分點(diǎn)，清潔能源比重提高6.3個(gè)百分點(diǎn)。
去年，中央財(cái)政獎(jiǎng)補(bǔ)資金標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)城市規(guī)模分檔確定，直轄市每年安排10億元，省會(huì)城市每年安排7億元，地級(jí)城市每年安排5億元;其標(biāo)準(zhǔn)由大氣污染影響程度、城市規(guī)模、采暖狀況、改造成本等因素確定。公開資料顯示，12個(gè)試點(diǎn)城市3年共計(jì)獲得中央獎(jiǎng)補(bǔ)219億元，而地方財(cái)政將投入約697億元保障清潔取暖改造順利實(shí)施，計(jì)劃吸引金融機(jī)構(gòu)、企業(yè)投入等社會(huì)資本超過(guò)2000億元。
對(duì)于近期國(guó)家下調(diào)光伏補(bǔ)貼和新能源補(bǔ)貼的情況，清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院政策發(fā)展研究室主任何繼江表示：“此次政策出臺(tái)得這么及時(shí)，很可能與最近積極的財(cái)政政策有一定關(guān)系。這表明中央對(duì)治理霧霾、供暖的問(wèn)題高度重視，至少目前感覺(jué)比對(duì)光伏、新能源汽車給予的財(cái)政支持力度要大。”
光伏取暖財(cái)政支持力度也很大，加大公共財(cái)政對(duì)太陽(yáng)能取暖科技研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入力度和科技成果示范補(bǔ)貼力度，將太陽(yáng)能取暖納入科技計(jì)劃并給予重點(diǎn)支持。
據(jù)了解，光伏取暖的財(cái)政支持有幾種模式：“太陽(yáng)能光伏+熱源”的銀行貸款模式、“太陽(yáng)能光伏+熱源”的企業(yè)出資模式、“太陽(yáng)能光熱+輔助熱源”的合同能源管理模式。太陽(yáng)能取暖試點(diǎn)的補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)，暫按現(xiàn)行的電代煤氣代煤的補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，新的相關(guān)政策出臺(tái)后再作調(diào)整。
河北：“光伏取暖”市場(chǎng)
新的逐鹿之地
數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)北方整個(gè)采暖季的總耗標(biāo)準(zhǔn)煤量是1.84億噸，燃燒散煤采暖嚴(yán)重污染環(huán)境，因此“電代煤”、“氣代煤”(簡(jiǎn)稱“雙代”)成為近年來(lái)一項(xiàng)重要的環(huán)保政策。
為推進(jìn)清潔取暖，河北省在開展農(nóng)村“雙代”方面進(jìn)行了諸多探索與實(shí)踐。河北能源工程設(shè)計(jì)有限公司新能源院院長(zhǎng)董曉青表示，自2018年1月起，河北省便密集發(fā)文，推進(jìn)農(nóng)村“煤改電”進(jìn)程，支持“光伏+取暖”發(fā)展。
首先推廣的是‘光伏+熱源’的取暖方式，項(xiàng)目采取全額上網(wǎng)的模式，白天光伏發(fā)電上網(wǎng)，夜間用谷電取暖和蓄能。‘煤改電’帶來(lái)的市場(chǎng)巨大，河北省也相繼出臺(tái)了很多補(bǔ)助政策。
除了相關(guān)的政策支持，河北省在配套設(shè)施方面也進(jìn)行了積極探索。例如，國(guó)網(wǎng)河北省電力公司完成了歷年來(lái)最大規(guī)模的“煤改電”配套電網(wǎng)建設(shè)，累計(jì)改造供暖面積超3000萬(wàn)平方米，涉及石家莊、邢臺(tái)、邯鄲、滄州、保定等城鄉(xiāng)居民用戶超18萬(wàn)戶。
經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)方案：
超低溫?zé)岜?光伏供暖
“太陽(yáng)能取暖按照去年執(zhí)行的‘煤改氣’的補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)，并且延伸了波谷段，現(xiàn)在界定谷段為20時(shí)至次日8時(shí)，谷段電價(jià)為0.15元/千瓦時(shí)，峰段則為0.35元/千瓦時(shí)。”根據(jù)河北省城鄉(xiāng)住房建設(shè)廳3月最新下發(fā)的關(guān)于征求《河北省農(nóng)村地區(qū)太陽(yáng)能取暖試點(diǎn)實(shí)施方案》意見的函，省級(jí)財(cái)政在現(xiàn)有光伏上網(wǎng)電價(jià)(承德、張家口、唐山、秦皇島二類地區(qū)為0.65元/千瓦時(shí)，其他三類地區(qū)為0.75元/千瓦時(shí))的基礎(chǔ)上補(bǔ)貼0.2元/千瓦時(shí)。
“值得注意的是，方案中每千瓦時(shí)補(bǔ)助0.2元，針對(duì)的是居民采暖用電而非補(bǔ)貼光伏上網(wǎng)電價(jià)。”董曉青認(rèn)為之前一些媒體關(guān)于方案的解讀存在不準(zhǔn)確的地方。據(jù)了解，根據(jù)《方案》內(nèi)容，河北省各區(qū)市要各選擇1個(gè)不少于100戶的村，采用“光伏+”或“光熱+”取暖技術(shù)作為試點(diǎn)，以期通過(guò)科學(xué)試點(diǎn)示范，到2018年9月底前，形成可靠性好、性價(jià)比高、適宜推廣、較為成熟的太陽(yáng)能取暖解決方案。
以河北張家口市懷安縣規(guī)劃為例，在商務(wù)模式上，“光伏+取暖”主要采用“銀行貸款+企業(yè)出資”、“政府補(bǔ)貼+農(nóng)戶出資”等模式。參照“電代煤”政策，除了采暖期居民用電可享受0.2元/千瓦時(shí)補(bǔ)貼外，輔助熱源投資由政府和農(nóng)戶出資，政府按照投資的85%給予補(bǔ)貼，最高補(bǔ)貼7400元/戶，由省和市縣各承擔(dān)1/2，其余由農(nóng)戶承擔(dān)。
一些設(shè)計(jì)院提出四種供暖方案:分別是蓄熱式散熱器、超低溫?zé)岜?光伏供暖、太陽(yáng)能+熱泵+光伏以及小型生物質(zhì)供暖爐供暖。河北能源工程設(shè)計(jì)有限公司曾對(duì)現(xiàn)有取暖方式做了一個(gè)方案比選供參考：假設(shè)每戶安裝5千瓦光伏，懷安縣為二類資源地區(qū)，20年平均利用小時(shí)數(shù)為1260小時(shí)，光伏效率為83%，全額上網(wǎng)收益則為3396.82元/年，四種供暖方式20年末剩余利潤(rùn)則分別為0元、17436元、2936元、0元。綜合看來(lái)，在有企業(yè)投資的情況下，“超低溫?zé)岜?光伏”供暖或?yàn)樽罴压岱绞健?br />
“與傳統(tǒng)取暖方式比較，“光伏+取暖”系統(tǒng)供熱效率可呈倍數(shù)增加，而河北也正在成為“光伏+取暖”市場(chǎng)新的逐鹿之地。”英利“光伏+取暖”系統(tǒng)項(xiàng)目總工程師蔡春立認(rèn)為。
記者認(rèn)為，治理霧霾終端能源是“太陽(yáng)能”，要想真正意義上的治理霧霾，太陽(yáng)能可以承載供暖、供熱巨大能量的需求。近年來(lái)，太陽(yáng)能采暖應(yīng)用市場(chǎng)逐漸擴(kuò)大，以下對(duì)來(lái)太陽(yáng)能采暖案例進(jìn)行投資收益分析。
光伏取暖四類七大案例
投資收益分析
一、太陽(yáng)能戶用建筑采暖應(yīng)用
案例一：河北省“太陽(yáng)能+多能互補(bǔ)采暖系統(tǒng)”
1、基本情況
2010至今，在河北省高邑縣、固安縣、淶水縣、阜平縣等9市、29縣1080余戶示范安裝了“太陽(yáng)能+”采暖系統(tǒng)。輔助能源有：電鍋爐、生物質(zhì)能(壓塊、顆粒)或清潔型煤、醇基液體燃料、燃?xì)?、空氣源熱泵等多種。
2、建筑概況
河北省農(nóng)村主要是農(nóng)戶自建的住房，建筑面積100m2左右。多為370mm墻體，屋頂、墻體、門窗均無(wú)保溫設(shè)計(jì)，建筑保溫性能差。
3、系統(tǒng)組成
系統(tǒng)由太陽(yáng)能集熱器、保溫水箱、輔助能源(清潔爐具)、供暖末端設(shè)備、洗浴設(shè)備、管路和控制設(shè)備等組成。設(shè)計(jì)保證太陽(yáng)能貢獻(xiàn)率為70%，余下30%(如陰天、霧霾天)由輔助能源補(bǔ)充供暖。因此集熱器面積配比大，達(dá)到每百平方米建筑30m2以上。
工作原理是太陽(yáng)能集熱器將吸收的太陽(yáng)能加熱水存入保溫水箱，通過(guò)供暖末端設(shè)備用于建筑供暖，當(dāng)太陽(yáng)能不能使保溫水箱中水的溫度達(dá)到供暖要求時(shí)，由輔助能源提供供熱需求。
4、運(yùn)行效果(據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì))
室內(nèi)溫度全部達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，用戶可根據(jù)需要調(diào)節(jié);用戶可以自主調(diào)整和延長(zhǎng)采暖期;
5、經(jīng)濟(jì)性(據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì))
①主能源是可再生能源，環(huán)境效益好，可節(jié)約社會(huì)環(huán)保治理費(fèi)用;
②主能源免費(fèi)，除+電模式以外，全部模式運(yùn)行費(fèi)用低于當(dāng)?shù)丶泄┡M(fèi)，符合居民用得起方針;不再需要長(zhǎng)期年度補(bǔ)貼，推廣阻力小;
③也是由于主能源是新能源，初裝費(fèi)較高，但5年的總費(fèi)用已經(jīng)低于和接近單輔助能源采暖的總費(fèi)用。
6、運(yùn)管機(jī)制
壽命期15年內(nèi)包運(yùn)行，保修期內(nèi)免費(fèi)，保修期過(guò)后收取管理費(fèi)。相對(duì)集中區(qū)域(如整村)配備一個(gè)經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的服務(wù)人員。
案例二、內(nèi)蒙古包頭市幸福路1號(hào)街坊“太陽(yáng)能+空氣源+電加熱”采暖系統(tǒng)
所在地冬季嚴(yán)寒，夏季炎熱，晝夜溫差大，無(wú)霜期較長(zhǎng)，日照充足。全年日照時(shí)數(shù)2960小時(shí)。屬于老舊建筑，保溫性能差，采暖末端為明裝老舊鑄鐵暖氣片。
工作原理：系統(tǒng)由太陽(yáng)能集熱器、儲(chǔ)熱水箱、空氣源熱泵、緩沖水箱、電加熱元件、鑄鐵暖氣片等組成。能源利用優(yōu)先順序太陽(yáng)能、空氣源熱泵、電。對(duì)該建筑提供采暖和生活熱水需求。集熱器面積配置達(dá)到25m2/100m2左右。
經(jīng)濟(jì)性分析：
初裝費(fèi)：6萬(wàn)元以內(nèi)。運(yùn)行費(fèi)用：目前室內(nèi)溫度均保持在19-22℃之間。極端天氣室外零下28℃。
最冷月平均每天采暖實(shí)際費(fèi)用：0.43元/kWh×18kWh =7.74元;
采暖季日平均耗電量：9.5`11.2KWh;
一個(gè)采暖季預(yù)計(jì)采暖費(fèi)用：747~867元;
采暖季每平方米采暖費(fèi)用：7.5~8.7元。
二、帶季節(jié)蓄熱太陽(yáng)能戶用建筑采暖應(yīng)用
案例三：河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)太陽(yáng)能跨季節(jié)蓄熱采暖及熱水應(yīng)用綜合項(xiàng)目(水體蓄熱)
項(xiàng)目采暖面積為8.3萬(wàn)m2，日用熱水總量為121噸。采用橫雙排全玻璃真空管集熱器1380組，鋪設(shè)在14個(gè)宿舍樓樓面，共使用真空管6.9萬(wàn)支，總計(jì)集熱面積1.16萬(wàn)m2，總儲(chǔ)熱水箱容量2萬(wàn)余噸，末端采用翅片式散熱器采暖，集熱器面積配置14m2/100m2左右。
項(xiàng)目初期投資：4000萬(wàn)元，不含室內(nèi)采暖末端和室內(nèi)管路，折合到每平米建筑481元。年節(jié)約天然氣1000萬(wàn)元左右。
案例四、北京大興榆垡鎮(zhèn)劉家鋪全村100戶采用太陽(yáng)能+地源熱泵
工作原理：
系統(tǒng)由太陽(yáng)能集熱器、地源熱泵、保溫水箱、采暖末端、土壤換熱器、循環(huán)泵、控制系統(tǒng)等組成。太陽(yáng)能與地源熱泵結(jié)合，春季與秋季太陽(yáng)能集熱器采集熱量，加熱熱水，儲(chǔ)存在水箱中，在保證生活熱水的前提下，將多余熱量通過(guò)地埋循環(huán)管儲(chǔ)存在地下土壤中。夏季建筑物制冷產(chǎn)生的熱量也通過(guò)地埋循環(huán)管被換入地下土壤中蓄存。全年收集的太陽(yáng)熱能，向地下土壤輸送并蓄存，冬季利用地源熱泵采暖供熱，實(shí)現(xiàn)全年的熱量平衡。
經(jīng)濟(jì)性：
項(xiàng)目初投入約400元/m2，包括設(shè)備與安裝的所有費(fèi)用;項(xiàng)目2012年投入運(yùn)行。經(jīng)過(guò)2013年冬季和2014年全年運(yùn)行后，性能達(dá)到夏季27℃，冬季18℃;
第一年(2013年)冬季采暖開機(jī)時(shí)，地源側(cè)供回水溫度9-11℃。第二年(2014年)冬季采暖開機(jī)時(shí)，地源側(cè)供回水溫度13-15℃。100m2戶均用電量：冬季3200kWh，夏季500kWh。全年運(yùn)行費(fèi)用低于5000kWh。
本項(xiàng)目是太陽(yáng)能應(yīng)用示范的又一種類型;初裝費(fèi)400元/m2，與案例一相當(dāng)。項(xiàng)目特點(diǎn)是蓄熱技術(shù)的應(yīng)用，而且是季節(jié)性蓄熱。
一年后地源回水溫度提升了4℃的數(shù)據(jù)，初步表明了蓄熱技術(shù)的效果，地源供回水溫度的提高為熱泵性能的提升創(chuàng)造了條件;項(xiàng)目的運(yùn)行費(fèi)用低于目前北京地區(qū)熱泵采暖運(yùn)行費(fèi)30%以上，說(shuō)明了項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性可以通過(guò)技術(shù)進(jìn)步而改善。
三、太陽(yáng)能公共建筑采暖應(yīng)用
案例五、太陽(yáng)能在公共建筑上的應(yīng)用——山東省樂(lè)陵市云紅小學(xué)采暖系統(tǒng)。
項(xiàng)目目屬于公共建筑，只有白天的供暖需求，與太陽(yáng)能供熱時(shí)間十分匹配。該教學(xué)樓共計(jì)4層，采暖面積共計(jì)1907.79平方米。
監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析：
正常晴天時(shí)，太陽(yáng)能可以滿足采暖8小時(shí)用熱量，與設(shè)計(jì)指標(biāo)吻合，說(shuō)明該建筑保溫較好;晴天系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用主要是集熱循環(huán)泵、采暖循環(huán)泵、控制系統(tǒng)的耗電。監(jiān)測(cè)每天約50kWh，整個(gè)采暖季(120天)約6000kWh。
陰天或霧霾天需要啟用熱泵輔助，熱泵匹配的為30P，監(jiān)測(cè)每小時(shí)平均耗電為30千瓦時(shí)。此費(fèi)用根據(jù)年度天氣情況波動(dòng)，若按18個(gè)陰天霧霾天計(jì)算，則整個(gè)采暖季熱泵用電量為4320kWh。
合計(jì)：6000+4320=10320，整個(gè)采暖季用電10320kWh，10320kWh÷1908平米=5.4度電/平米，折合5.4度/平方米•每個(gè)采暖季，遠(yuǎn)低于城鎮(zhèn)集中供暖價(jià)格。
農(nóng)村有大量公共建筑，如養(yǎng)老院、衛(wèi)生院、學(xué)校、村委會(huì)、公共服務(wù)中心等。
四、太陽(yáng)能在其他建筑的采暖應(yīng)用
案例六、內(nèi)蒙古錫林郭勒盟蒙古包采暖系統(tǒng)
工作原理：
系統(tǒng)由太陽(yáng)能集熱器、集熱水箱、儲(chǔ)熱水箱、采暖末端、控制系統(tǒng)等組成。
經(jīng)濟(jì)性分析：
監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示為2017年2月5-11日，錫林浩特太蒙包室內(nèi)溫度的數(shù)據(jù)，基本上就在20℃上下浮動(dòng)，溫度振幅也符合人們生活舒服溫度。通過(guò)一個(gè)冬季的運(yùn)行測(cè)試，完全可以保證室內(nèi)18℃以上，在最低氣溫時(shí)每天耗電量在5～10kWh，整個(gè)冬季大約40天時(shí)間需要電加熱輔助采暖。
案例七、大連希奧特太陽(yáng)能有限公司綜合樓采暖制冷熱水聯(lián)供系統(tǒng)。
該項(xiàng)目建筑面積5120平方米，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能供熱、采暖、制冷的聯(lián)供系統(tǒng)，2011建成，2013年通過(guò)住建部鑒定，目前已穩(wěn)定運(yùn)行7年，2016年夏天日本矢崎專家考察后評(píng)價(jià)為中國(guó)太陽(yáng)能低溫制冷最佳工程。
項(xiàng)目總投資260萬(wàn)元，折合每平米507.8元，年運(yùn)行電費(fèi)73747元，折合每平米14.4元，使用壽命期20年，通過(guò)近幾年技術(shù)進(jìn)步，總投資可降為180萬(wàn)元，折合每平米350元，運(yùn)行費(fèi)用不變，經(jīng)濟(jì)性又進(jìn)一步提高。
光伏采暖投資收益
典型案例深度剖析
受需求側(cè)拉動(dòng)，在集熱器技術(shù)進(jìn)步支撐下，近兩年，太陽(yáng)能供暖與輔助能源結(jié)合的采暖應(yīng)用技術(shù)得到快速發(fā)展。河北、西藏、寧夏、甘肅、陜西、北京、遼寧和山東等地區(qū)中小型和戶用系統(tǒng)太陽(yáng)能采暖示范應(yīng)用數(shù)量快速增加，效果得到政府和用戶的廣泛認(rèn)可。
內(nèi)蒙古一機(jī)集團(tuán)的太陽(yáng)能+空氣能熱泵采暖系統(tǒng)項(xiàng)目
一、工程概況
本項(xiàng)目為內(nèi)蒙古一機(jī)集團(tuán)的新能源改造項(xiàng)目，該工程位于一機(jī)集團(tuán)一棟辦公樓，位置遠(yuǎn)離城區(qū)，業(yè)主只能使用煤鍋爐進(jìn)行采暖，鍋爐房衛(wèi)生環(huán)境差，燃煤燃燒對(duì)室外環(huán)境造成嚴(yán)重污染;節(jié)能改造前每個(gè)采暖季能耗為1034208 (MJ)，耗電量為287280 kW•h。
項(xiàng)目所在地包頭市位于蒙古高原的南端，瀕臨黃河、山地、平原三個(gè)地形區(qū)域，屬太陽(yáng)能資源介于二類至三類地區(qū)：全年日照時(shí)間總共2882.2小時(shí);每天的集熱時(shí)間8小時(shí)，一年300天的晴朗天氣，陽(yáng)光輻照量平均在1100W/m2。冬季最冷天是11月到1月，持續(xù)90天。 冬季采暖季共6個(gè)月，從10月15日開始到次年4月15日結(jié)束。
該項(xiàng)目共有4棟建筑需要采暖，為餐廳和辦公室，建筑全部為一層摟，磚混結(jié)構(gòu)，總計(jì)采暖面積約950㎡，改造前采用小型燃煤鍋爐采暖，采暖末端為鑄鐵暖氣片。
通過(guò)對(duì)該項(xiàng)目的改造，采用太陽(yáng)能+空氣源熱泵相結(jié)合的采暖系統(tǒng)取締燃煤鍋爐，環(huán)保節(jié)能，系統(tǒng)全自動(dòng)化控制，室內(nèi)溫度恒定18℃～22℃，不需要人工維護(hù)管理;建筑提供采暖及非采暖季生活熱水需求。當(dāng)連續(xù)陰雨天或惡劣天氣條件下，太陽(yáng)能收集熱量不足以滿足建筑采暖及熱水需求時(shí)，由超低溫空氣源熱泵提供建筑采暖及熱水需求。室內(nèi)采暖末端鑄鐵暖氣片，設(shè)計(jì)水溫70℃。改造后，一個(gè)采暖季耗電61560 kW•h。系統(tǒng)節(jié)能改造后節(jié)能率為78.6%。對(duì)采用清潔能源進(jìn)行節(jié)能減排，大力推進(jìn)清潔能源的應(yīng)用具有推動(dòng)作用，必將成為北方嚴(yán)寒寒冷地區(qū)冬季采用清潔能源采暖的經(jīng)典案例和標(biāo)桿工程。
二、設(shè)計(jì)參數(shù)
1、地理位置及氣象數(shù)據(jù)
內(nèi)蒙古包頭市(地理坐標(biāo)：東經(jīng)109°83′，北緯40°65′)，屬半干旱中溫帶大陸性季風(fēng)氣候。據(jù)《包頭市2011年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，全年平均氣溫為7.2℃，年平均風(fēng)速1.2 m/s，年降水總量421.8mm，年日照時(shí)數(shù)2882.2小時(shí)。
2、輻照資料
輻照資料依據(jù)包頭市氣象資料，太陽(yáng)輻照量資料如下：
表1：太陽(yáng)輻照量表
采暖季日均輻照量：18.22MJ/(㎡·d)
3、基礎(chǔ)水溫(冷水計(jì)算溫度)
根據(jù)用戶提供數(shù)據(jù)，冷水計(jì)算溫度為10℃。
4、采暖熱負(fù)荷
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察及實(shí)際計(jì)算得知，采暖熱負(fù)荷為80W/㎡。
5、空間利用率
本項(xiàng)目空間利用率選取為100%。
6、太陽(yáng)能保證率
由于建筑為后山靶場(chǎng)，遠(yuǎn)離城市管網(wǎng)，能源稀缺，從節(jié)約常規(guī)能源、系統(tǒng)投資效益方面考慮，太陽(yáng)能保證率選取50%。
7、設(shè)計(jì)依據(jù)參數(shù)
表2：設(shè)計(jì)依據(jù)參數(shù)表
8、設(shè)計(jì)指標(biāo)及設(shè)計(jì)思路：
(1)提供建筑面積為950㎡的餐廳、辦公樓24小時(shí)采暖需求;
(2)非采暖季提供6000L/d的生活熱水;
三、系統(tǒng)原理圖
四、能效分析
1、對(duì)項(xiàng)目實(shí)施檢測(cè)分析內(nèi)容
(1)節(jié)能改造前用能情況：節(jié)能改造前能耗為每個(gè)采暖季1034208 (MJ)，耗電量為287280 kW·h。
(2)節(jié)能改造內(nèi)容：拆除原來(lái)的煤炭鍋爐及水設(shè)施，安裝太陽(yáng)能采暖與空氣源熱泵相結(jié)合的PLC全自動(dòng)控制系統(tǒng)。
(3)節(jié)能改造產(chǎn)生的節(jié)能效果分析：
節(jié)能改造前，一個(gè)采暖季耗電287280 kW·h。
節(jié)能改造后，一個(gè)采暖季耗電61560 kW·h。
故系統(tǒng)節(jié)能改造產(chǎn)生的效果為：節(jié)能78.6%。
2、節(jié)能改造效益和投資回收期分析
改造前費(fèi)用分析：一個(gè)采暖季耗電量為287280 kW·h，人民幣244188元整(電費(fèi)0.85元/ kW·h)。
靜態(tài)回收期：經(jīng)過(guò)計(jì)算可知，該系統(tǒng)回收期為2.8年。
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