清华大学建筑节能学术周: 不应发展电直热方式供暖
2019年3月27日上午9点，第十五届清华大学建筑节能学术周“推进电力供热健康发展”专题研讨会在清华大学建筑节能研究中心一层会议室召开。来自内地、香港、法国等地的50余名专家和学者参与了此研讨会。
会议首先由清华大学江亿院士致欢迎辞，并介绍了本届节能周的主题和目的以及本次研讨会重点关注的问题。江亿院士指出，在当前可再生能源电力发展存在消纳矛盾的现状下提倡电力供热，目的在更多的消纳可再生能源电力。
而发展电力供热存在着三个重要问题：1）如何发展高效的电力供热方式，真正替代化石能源的消耗；2）如何结合电力供热，实现供热调峰的同时，帮助电网调峰；3）结合我国国情，明确我国电力供热的发展规模。希望大家通过本次研讨会一起科学讨论上述问题。
清华大学李永红高工作了《我国北方电力采暖面临的问题及发展路径》的精彩报告。报告主要围绕电力供热推广的背景、常见形式，如何正确认识电力供热三个方面展开。我国推广电力采暖主要基于匹配电力供需关系、缓解雾霾等环境污染、改善严寒期的热电比不匹配等方面原因，逐渐发展出了电驱动热泵，电热膜等分散式电供暖，蓄热式电锅炉等电力供热的方式。随后，李永红高工通过实际案例的解析对上述几类常见电力供热方式给予了评价。
并指出发展电力供热应该从以下四个方面综合考量：1）电热转换效率，单位电力替代多少化石能源；2）增强对电网侧灵活调节的能力，增加“蓄能”、“需求侧响应”的用电末端，应对电网峰谷变化，为进一步发展可再生能源电力提供空间；3）增强对供暖末端的调节能力，结合建筑热惯性，探究“部分时间、部分空间”的运行模式；4）因地制宜采用更加合适、更加高效的供热方式，同时考虑系统经济性。
接下来，法国电力中国研发中心（EDF）项目负责人杨子江作了关于《法国利用电驱动热泵替代居住建筑小型锅炉的实践》的报告。报告首先介绍了法国电力供热发展现状，法国存在大量老旧房屋，57%建于1974年以前，新建建筑占比小于1%。而其中大量为独栋建筑形式，供热需求较高。而供热来源主要包括天然气供热、电力供热、燃油供热以及木材供热，占比分别达到33%、31%、15%、15%。
对于电力供热方面，法国电价随电力供需关系呈现相应变化：室外温度越低、用电负荷越高，则电价越高。基于以上情况，法国电力公司开展了一系列利用电驱动热泵替代居住建筑小型燃油锅炉的实践。通过模拟分析和工程实践，综合考虑气候、热需求、温度、用电合同等因素，以降低全年运行能耗、费用为目标，因地制宜，提出了燃油锅炉与电驱动热泵单独使用和联合运行的多种方案，对我国推进电力供热健康发展起到了很好的借鉴作用。
随后，清华大学魏庆芃副教授作了关于《高效电驱动热泵供热系统的评价指标与应避免的问题》的报告。报告结合大量工程案例的介绍和实际运行数据的分析，总结出电驱动热泵在运行过程中存在的典型问题，主要包括输送热损失偏大、水力不平衡、室内过热等原因导致的供热量过高；热泵机组、水系统运行性能不佳导致系统能耗偏高等问题。
随后，魏庆芃副教授详细介绍了近年来广受关注的中深层地热源热泵供热系统的实际运行性能。该技术采用间壁式换热的方式，提取2~3km中深层地热能，取热不取水，地面结合电驱动热泵供热系统给建筑供暖。实测表明，单口取热孔供暖季取热量可达2066GJ，结合热泵机组，可承担1.2万㎡的居住建筑供暖需求，节省大量占地面积。得益于高温的热源，采用格力电器专门设计的高效永磁同步变频离心热泵，机组供暖季平均COP可达7.7。配合高效输送系统，系统COP可达6.4，远高于常规供热系统。
报告的最后，魏庆芃副教授指出发展电驱动热泵供热系统，首先需要精确识别末端供热需求，避免过量供热。其次，应该因地制宜，选取合适热源。而对于关键系统和设备，应该从设计选型到施工调试，再到运行调控，实施全过程管理。围绕控制目标、约束手段和性能指标，不断的再调适、再优化，充分发挥电驱动热泵灵活高效的特点，真正实现节能减排，推进电驱动热泵供热健康发展。
报告结束后，清华大学江亿院士、付林教授、魏庆芃副教授、李永红高工，以及来自香港特別行政区政府机电工程署江嘉华高工、杨航愉高工、卢智文工程师，法国电力中国研发中心（EDF）区域能源技术专家FrancoisCOURTOT、郭静波高工、项目负责人杨子江，陕西四季春清洁热源股份有限公司李建峰总经理、李兆副总经理等专家、学者们积极发言，展开了激烈的讨论，并提出宝贵意见。
会议最终形成如下建议：
（1）不应该发展电直热方式供暖，只有在热网和燃气网无法到达的严寒地区，建筑达低能耗标准下，可采用直接电热方式的热源，也提倡分散电采暖。
（2）利用城市热网在热电联产热源侧推广热电协同模式，统筹解决供热不足和电力调峰问题。
（3）在用户侧推广电驱动热泵，充分利用地热、污水、空气、低品位工业余热等低温热源，并结合蓄热或按可中断负荷模式满足电网调节的灵活性。
（4）电驱动热泵供热时，应尽量贴近终端热用户，减少管网热损失和水力热力失调导致的损失，并根据用户实际热量需求尽量采用较低供水温度进行供热。
（5）应在热泵供热系统运行过程中持续监测实际热泵电耗和制热性能系数、循环水泵电耗及输配系数等关键性能指标，及时纠正系统设计、施工、运行阶段存在的导致能量浪费或效率偏低的问题，实施热泵供热系统效果全过程管理和持续调适。
（6）在推广电驱动热泵供热时，优先考虑中深层地热能，建议采用取热不取水的间壁换热型取热方式，配以地面高效热泵机组和高效输配系统，并根据电网调节需求进行蓄能和运行调控。
