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本期访谈:上海交大制冷与低温研究所王如竹所长
 
     
 
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王如竹所长
 
 
 
   
 

 

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  节能与开源并举,首先重视节能
 
2004/06/16
访:上海交大制冷与低温工程研究所王如竹所长  

王如竹,男,1964年12月生,江苏省张家港市人。1984年7月上海交通大学动力机械工程系制冷设备与低温技术本科毕业,1987年2月获该校制冷与低温工程硕士学位,1987.9-1990.5为上海交通大学-德国柏林自由大学合作培养博士生,1990年5月获上海交通大学制冷与低温工程博士学位。1990年8月任上海交通大学讲师、1992年12月晋升为副教授、1994年12月被评为教授。1995年12月被聘为博士生导师,2000年9月被聘为第三批“教育部长江学者奖励计划”特聘教授,受聘与制冷与低温工程学科, 2002年获得国家杰出青年科学基金。王如竹教授现任上海交通大学机械与动力工程学院副院长,制冷与低温工程研究所所长。
    王如竹教授的主要学术职务有:国际制冷学会理事,制冷设备(IIR-B2)专业委员会副主席,上海市制冷学会理事长等。

上海家电行业协会在不久前的新闻发布会上宣布,6月6日后主流卖场将把不符合《空调能效限定值标准》的空调拒之门外。为明示消费者,各大卖场应把“节能空调等级标志”的标志牌贴到每一台空调上。那针对目前国内节能空调市场现状,上海试行节能准入制对市场的影响;国家近期是否有相关措施发布;以及今后节能技术的发展趋势等一系列问题,hc360慧聪网暖通制冷行业频道的编辑电话采访了上海市制冷学会理事长,上海交通大学制冷与低温工程研究所所长王如竹教授,王教授对以上问题谈了自己的看法。

上海市政府今年的工作重点之一就是要顺利度过今年夏季用电高峰,解决上海市用电紧张的问题。上海1990年用电的尖峰负荷为410万千瓦,用电峰谷差为145万千瓦;2000年用电的尖峰负荷为1038万千瓦,用电峰谷差为434万千瓦;去年夏季又创1362万千瓦的用电新高,用电峰谷差也大增。由于巨大的峰谷差的存在,每年在用电高峰期,上海市政府不得不对部分企业限电或不得不用高价向外省市买电,严重影响了电力供给的安全和电力工业的健康发展,已成为建设国际性大都市的瓶颈之一。目前上海总装机容量1076.9万千瓦,而今年夏天最高负荷预计可达1670万千瓦,电力负荷缺口将继续增大,预计到2010年电力需求将达到2150-2350万千瓦。

目前国内已经具有家用空调能效标准,具体地说就是COP必须达到2.3以上,但是目前市场上仍然有很多COP低于2.3的空调在销售。空调厂家为了进行竞争,展开了激烈的价格战,1.5匹的空调价格可以低到1500元,1匹机则达到了低于1000元的水平。厂家为了压低价格,往往在热交换器等材料上省钱,要么减少金属材料用量,要么不愿意投入研究开发费用采用高效换热器件。从我国总体家用空调市场看,COP=2.3-2.6的空调总体较多,COP>2.6或<2.3的总体较少,COP>3.0的则非常少。日本的家用空调市场要求COP大于4.0. 我国虽然是空调器生产最大的国家,然而其中节能空调非常少。

上海从6月1日开始将通过节能监测,逐步淘汰COP〈2.3的家用空调器,10月1日开始则提前参照国家家用空调能效标识制度,对进入上海市市场的空调器试行节能准入制度,对各企业生产的空调贴上“能效标签”,从而引导消费市场。可以这么说,老百姓买空调可以买得明白,空调厂家在销售空调器时可以卖得明白。为此上海市制冷学会还将组织专家进行系列科普咨询活动。

预计我国的能效标识制度在今年有可能颁布,然后我国各地方质量监督机构将会按照新的能效标识制度监督市场销售,和生产厂家将会按照新的能效标识制度生产产品。能效标识制度实施后将对我国节能产生非常积极的影响。以上海目前820万台家用空调为例,家用空调起码是1匹机,假定在夏季高峰一起使用,则占用600万千瓦电力,如果其制冷系数从2.3提高到3.0,满足同样制冷需求只需474万千瓦,可节约126万千瓦,相当于节约了1~2个调峰电厂的电力,不算其他电器设备可能的节能潜力,在应付夏季用电高峰时已经不是捉襟见肘了。

一方面面临能源需求不断上升的趋势,另一方面又面临资源紧缺和环境污染的双重压力。如何满足日益增长的用电需求,如何合理利用有限的资源,如何减少对环境的破坏,都成了为保证经济稳定发展必须解决的当务之急。“节能与开源并举,首先重视节能”实在是上海市科学发展的必然趋势。

在目前情况下,可以采用以下措施:

1.推行空调“能效标识”,解决上海市用电紧张

作为上海夏季电力紧张的一个主要原因,空调等制冷设备如果采用节能标准,推广高效节能技术,不仅将缓解夏季用电高峰问题,还会在降低工业制冷等年平均电力消耗,其所带来的降低发电建设投资、能源消耗、以及环保影响都非常显著,具有非常积极的经济和社会意义。

作为全国经济和社会发展的领头羊,上海市已经提出了建设生态型国际大都市的远景规划,在上海市住宅区建设中也正在稳步推进生态住宅区建设。作为全面进入小康社会的一个标志,家用空调已经成为住宅必需品,其对能源的需求也不断扩大。在即将实施的空调能效标识计划中,上海应领先一步,规范整顿上海家用空调市场,推广应用高能效的节能空调。 以住宅普遍采用的分体空调为例,上海市应该逐步限制等级5,4(COP=2.6, 2.8)的销售,形成以等级1-3(COP=3.4, 3.2, 3.0)为主体的家用空调市场。

近期则实施国家空调能效最低达标计划, 从市场上清除COP小于2.3的家用空调产品. 具体来说可以分以下几点:

(1)提高现有产品市场准入能效标准,建立与美国环保署的能源之星徽标计划相接轨的产品涵盖面较广的能效标准,建立与国际同步“能源之星”或符合我国国情的类似的产品节能认证和监督体系;

(2)考虑建立多种形式的能效补贴制度。对于那些大型、有发展空间的空调生产企业,政府部分投资,或给予贷款上的政策优惠,来鼓励这些企业研究、开发、和生产高效率的产品,并努力降低高效率产品的成本。另一方面,制定相应的政策,对绝大部分产品的能效限定值进行强制性实施,从管理、经费、税收等方面支持节能项目、节能技术和节能产品的推广和使用。

(3)与国际同行保持密切的交流,充分借鉴其成功的经验。包括学习标准的制定,以及认证工作的经验。可以由国家认证机构为空调系统的产品提供认证检测,并且与美国、日本以及国际能源署(IEA)进行多种合作。这样的合作具有更大的市场透明度,降低了产品测试和设计成本,增强了贸易和技术转移前景,降低了政府和电力公司开发能效项目的成本,有利于国际间的采购。

(4)强化全社会的节能意识。动用各种传播媒介,大力宣传“节电、节能、环保”思想,推广促进“能效标识”以及“能源之星”技术的应用和发展。同时大力宣传使用节能空调的经济性,其实大部分民众也知道节能利国利民,但是在购买空调产品时却往往更看中产品的价格,只有让用户深刻了解到其节能产生的经济效益,足以弥补购买时的差价,才能吸引更多的用户购买节能空调。

2.发展燃气空调,缓解用电压力,确保上海电力安全过夏

燃气空调是指用天然气直接驱动的空调系统,包括燃气直燃型吸收式制冷机、燃气发动机热泵(即以燃气发动机直接驱动空调压缩机进行制冷和供热)以及燃气冷热电三联供系统(即首先以燃气发动机发电,并利用发电余热驱动冷热水机组进行制冷和供热,实现电、冷、热的三联供)。由于采用天然气、液化石油气或城市煤气作为能源,基本不用电,推广燃气空调可以大大缓解上海日益增长的用电压力。

上海具有发展燃气空调的有利条件。首先,2004年1月,“西气东输”工程的天然气已经开始向上海供气。根据规划,2005年将向上海供气30亿m3,2010年超过100亿m3,为燃气空调的推广提供了充足的能源。其次,上海高度重视实现能源、经济、社会及环境的协调发展,成功申办了2010年世博会,并提出了“城市让生活更美好”的口号,具有节能、节电、环保优势的燃气空调必将得到发展。最后,上海是中国经济、科技最为发达的城市之一,为现阶段燃气直燃型吸收式空调的推广应用,为先进、高效的燃气热泵和燃气冷热电三联供系统的发展提供了可靠的经济和技术基础。

3.大量推广应用太阳能及空气能热泵生活热水系统

上海有1300万人口,约350万个家庭,若每日每户供应60℃热水100升,全年约需66.43亿度电,约占上海年总发电量的13%。上海目前家用生活热水系统主要采用电热水器和燃气热水器两大类产品,主要消耗电能和天然气,城市煤气等资源。无论是电还是燃气都属高品位能源,而生活热水需要的通常都是60℃以下的热水,属低温位热能。本着“开源节流”的原则,要挖掘生活热水系统的节能潜力,提倡应用节能型生活热水系统,可从以下两个方面着手开展工作:(1)有条件的场合,充分利用太阳能热水系统,余热中央热水系统等低位热能利用装置;(2)大力推行节电型热泵家用热水器。

4.分布式供能系统,是上海市能源结构调整和高效利用的必然选择

分布式供能系统(冷热电联产,CCHP)是基于天然气、石油等作为原料,采用燃汽轮机、内燃机或外燃机发电,燃料燃烧放出的余热获得有效利用(采暖,空调制冷,供热水)的供能系统,由于这类系统通常供能量小(几十到几千kW),因而往往是为了局部区域(宾馆、机场、医院、生活小区、超会所、家庭)的供能,从应用角度来看是分布式布置,因而被称为是分布式供能系统。分布式供能系统可以为使用单位或区域供电供热,在用电高峰时段可减轻大电网的压力。分布式供能系统不仅可以缓解上海高峰时段用电紧张的状况,也为解决我国能源供应和高效利用等问题提供了可行的方案。

由于分布式供能在上海才刚刚起步,相关的政策,法规以及定价还未配套齐全,因此虽然分布式供能有一定的经济效益,也很少有用户愿意改用这个系统。为了推广这个既节能又环保的技术,政府不仅应当完善相关法律和定价,还应出台一系列优惠政策,使得分布式供能系统对用户更有吸引力。

☆ 有关政府电力主管部门,应制定自备小型热电联产机组电力并网申请的可操作的、透明的程序。并鼓励电力行业积极为小型热电联产提供技术支持和服务。

☆ 关于上网电价的制定。政府在定上网电价之前必须对可能的分布式供能系统用户进行经济可行性分析,既要给这些单位一定的经济回报,又必须将这种经济利益控制在一定范围内,即必需在合理高效利用能源的情况下才可获利。美国在1978年推出PURPA法律以推广分布式供能,规定电网必需收购分布式供能系统所发的电,在有些州因为上网电价定的太高,而致使有些企业为了赚钱尽可能地多发电,而将多余的热量直接排放掉,反而致使能源浪费。

☆ 对可中断天然气用户的热电联产企业给予优惠的气价。目前上海的天然气价格约为1.9元/立方米。如此高的价格使得用户在选择燃料时对天然气望而却步,对于分布式供能系统,选择带有双燃料喷嘴的燃气轮机,在天然气管道的用气高峰时间段里可以改烧轻柴油等其他替代燃料;同时当自身发电量不够时可以用市电来补充。

☆ 通过促进本市热电联产设备制造产业化,来降低热电联产的投资和设备维修成本。目前,燃气轮机主要靠进口,可以通过吸引国外燃气轮机厂商在上海投资生产。发电上网设备需要电力主管部门协同研发生产。热驱动制冷机在国内已有相关技术和产品,但还不适合于CCHP的要求。

☆ 调整二氧化硫排污费及其他环保费用的征收标准,尽快实施二氧化硫排污交易,体现清洁冷热电联产内在的环境价值。国外政府在给热电联产政策资金支持时,一般是将环保税收的一部分用于热效率高、对环境影响小的分布式供能系统的建设。相比国外,我国对于排污费的收取还太低,合理性也有待提高。如何调整好环保费用的征收标准,将这部分资金用来鼓励分布式供能的推广,才能真正体现清洁冷热电联产的环境价值。

☆ 对于使用清洁能源新建、扩建的冷热电联产项目,政府应给予投资资金方面的扶持。目前较理想的分布式供能的项目是通过合同能源管理。

除了以上几个方面外,目前配合电力峰谷政策、拟发展冰蓄冷空调,在一些大的商场和办公楼中实施。作为节约能源的措施,建设部门需要更加重视建筑物围护结构问题,推广应用新型建筑节能技术,以减少对空调负荷的需求,从而从根本上解决上海能源科学规划的长远问题。


信息来源:hc360慧聪网_暖通制冷频道 李月华

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